(57)【要約】  放熱部材が熱的に接続された第１本体部を有する第１半導体デバイスと、第１半導体デバイスの３以上の端子の間に位置する複数の間隙のうち、少なくとも両端の間隙に配置された複数の短絡防止壁を有する素子固定部材と、３以上の端子が取り付けられた基板とを備え、複数の短絡防止壁の基板の側の端部は、基板と接触しており、複数の短絡防止壁の放熱部材の側の端部は、放熱部材と接触しており、複数の短絡防止壁の基板からの高さは、放熱部材が熱的に接続された第１本体部の面の基板からの高さと同一である。空気調和機の室外機は、上述の制御基板を備える。
2020100195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する第１本体部と、前記第１本体部に並列配置された３以上の端子とを有する第１半導体デバイスと、
前記第１本体部を支持する第１本体固定部と、前記第１本体固定部に接続され、前記３以上の端子の間に位置する複数の間隙のうち、少なくとも両端の間隙に配置された複数の短絡防止壁とを有する素子固定部材と、
前記３以上の端子が取り付けられた基板と、
前記第１本体部に熱的に接続された放熱部材と
を備え、
前記第１本体部は、前記第１本体固定部と前記放熱部材との間に挟まれており、
前記第１本体固定部は、前記基板と接触しており、
前記複数の短絡防止壁の前記基板の側の端部は、前記基板と接触しており、
前記複数の短絡防止壁の前記放熱部材の側の端部は、前記放熱部材と接触しており、
前記複数の短絡防止壁の前記基板からの高さは、前記放熱部材が熱的に接続された前記第１本体部の面の前記基板からの高さと同一であり、
前記複数の端子のうち、前記複数の短絡防止壁の間に位置する前記第１半導体デバイスの端子は、前記複数の短絡防止壁と、前記第１本体部と、前記第１本体固定部と、前記放熱部材と、前記基板とによって取り囲まれた空間に配置されている
制御基板。
【請求項２】
通電により発熱する第２本体部を有する第２半導体デバイスをさらに備え、
前記素子固定部材は、前記第２本体部を支持する第２本体固定部を有しており、
前記第２本体部は、前記基板に取り付けられており、
前記複数の短絡防止壁は、前記第１本体固定部及び前記第２本体固定部の対向する面の両方に接触しており、
前記複数の短絡防止壁の間に位置する前記第１半導体デバイスの端子は、前記複数の短絡防止壁と、前記第１本体部と、前記第１本体固定部と、前記第２本体部と、前記第２本体固定部と、前記放熱部材と、前記基板とによって取り囲まれた空間に配置されている
請求項１に記載の制御基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御基板を備えた空気調和機の室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電により発熱する半導体デバイスが搭載された制御基板、及び該制御基板を備える空気調和機の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、半導体デバイスの隣接する端子のうちの少なくとも一方を透明性を有する絶縁部材で被覆し、虫等が隣接する端子間に跨がって接触することにより、隣接する端子間が短絡するのを回避する空気調和機の室外機の制御基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０２９６９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の制御基板では、半導体デバイスの隣接する端子のうちの少なくとも一方を絶縁部材で被覆している。したがって、特許文献１の制御基板において、端子の数が多い半導体デバイスを用いる場合、絶縁部材の使用量が増加するため、制御基板の減容化が困難になるという課題があった。【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、端子の数が多い半導体デバイスが搭載される場合であっても、虫等の端子への接触を防止可能であり、かつ、減容化が可能な制御基板及び空気調和機の室外機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の制御基板は、通電により発熱する第１本体部と、前記第１本体部に並列配置された３以上の端子とを有する第１半導体デバイスと、前記第１本体部を支持する第１本体固定部と、前記第１本体固定部に接続され、前記３以上の端子の間に位置する複数の間隙のうち、少なくとも両端の間隙に配置された複数の短絡防止壁とを有する素子固定部材と、前記３以上の端子が取り付けられた基板と、前記第１本体部に熱的に接続された放熱部材とを備え、前記第１本体部は、前記第１本体固定部と前記放熱部材との間に挟まれており、前記第１本体固定部は、前記基板と接触しており、前記複数の短絡防止壁の前記基板の側の端部は、前記基板と接触しており、前記複数の短絡防止壁の前記放熱部材の側の端部は、前記放熱部材と接触しており、前記複数の短絡防止壁の前記基板からの高さは、前記放熱部材が熱的に接続された前記第１本体部の面の前記基板からの高さと同一であり、前記複数の端子のうち、前記複数の短絡防止壁の間に位置する前記第１半導体デバイスの端子は、前記複数の短絡防止壁と、前記第１本体部と、前記第１本体固定部と、前記放熱部材と、前記基板とによって取り囲まれた空間に配置されている。【０００７】
また、本発明の空気調和機の室外機は、上述の制御基板を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、短絡防止壁を基板と放熱部材の双方に接触させ、短絡が生じる恐れがある複数の端子を、短絡防止壁と、第１本体部と、第１本体固定部と、放熱部材と、基板とによって取り囲まれた空間に収容することができるため、虫等が隣接する端子に跨がって接触することを防止できる。また、本願によれば、半導体デバイスの隣接する端子のうちの少なくとも一方を絶縁部材で被覆する必要がないため、半導体デバイスの端子数が多い場合であっても、制御基板の減容化を図ることができる。したがって、本発明によれば、虫等が端子に接触を防止可能であり、かつ、減容化が可能な制御基板及び空気調和機の室外機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機の外観構造の一例を概略的に示した斜視図である。
【図２】図１の室外機の一部を分解し、室外機の内部構造の一例を概略的に示した分解斜視図である。
【図３】図２の電装品ユニットを概略的に示した拡大斜視図である。
【図４】図３の電装品ユニットを分解して概略的に示した分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１の制御基板の構成を概略的に示した斜視図である。
【図６】図５の制御基板の一部を分解し、室外機の内部構造の一例を概略的に示した分解斜視図である。
【図７】図６の複数の半導体デバイスの一例として、第１半導体デバイスを拡大して示した概略的な斜視図である。
【図８】図６の素子固定部材を拡大して示した概略的な斜視図である。
【図９】図５の制御基板において、半導体デバイスの一部を素子固定部材に配置した一例を概略的に示した斜視図である。
【図１０】図９の斜視図の一部を概略的に示した拡大図である。
【図１１】図５の制御基板の上面図である。
【図１２】図１１の制御基板の線Ａ−Ａ矢視断面を概略的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機１００の外観構造について説明する。図１は、本実施の形態１に係る空気調和機の室外機１００の外観構造の一例を概略的に示した斜視図である。図２は、図１の室外機１００の一部を分解し、室外機１００の内部構造の一例を概略的に示した分解斜視図である。
【００１１】
なお、図１及び図２を含む以下の図面においては、室外機１００の各構成部材の寸法の関係及び形状は、実際のものとは異なる場合がある。また、図１及び図２を含む以下の図面では、同一の部材若しくは部分又は類似する部材若しくは部分には、同一の符号を付すか、又は符号を付すことを省略している。また、室外機１００の各構成部材同士の位置関係、例えば、上下、左右、前後等の位置関係は、原則として、空気調和機の室外機１００を使用可能な状態に設置したときの位置関係とする。
【００１２】
室外機１００は、前面パネル１、側面パネル２、天面パネル３、及び底面パネル４を有しており、前面パネル１、側面パネル２、天面パネル３、及び底面パネル４は、室外機１００の外郭の一部を構成している。
【００１３】
前面パネル１は、室外機１００の前面を構成する横長の第１側面部１ａと、室外機１００の左側面を構成する縦長の第２側面部１ｂとを有する板金パネルである。第１側面部１ａは、第２側面部１ｂの側に、室外機１００の内部の空気を外部へ排気するための矩形形状のグリル１ａ１を有している。また、第２側面部１ｂは、室外空気を室外機１００の内部に取り込むための矩形形状の複数の通気口１ｂ１を有している。図２では、前面パネル１は、天面パネル３の側から見てＬ字形状に塑性変形された一体型の板状部材として構成されているが、第１側面部１ａは、第２側面部１ｂと別体の板状部材として構成してもよい。前面パネル１の下端部は、底面パネル４にネジ止め等により取り付けられている。
【００１４】
側面パネル２は、室外機１００の右側面を構成する縦長の第３側面部２ａと、室外機１００の右側後面を構成する縦長の第４側面部２ｂとを有している。第３側面部２ａは、例えば、外部電源と接続したプラグ等を室外機１００の内部に引き込むための第１開口部２ａ１と、室内機に接続された延長配管を室外機１００の内部に引き込むための第２開口部２ａ２とを有している。図２では、側面パネル２は、天面パネル３の側から見てＬ字形状に塑性変形された一体型の板状部材として構成されているが、第１側面部１ａは、第２側面部１ｂと別体の板状部材として構成してもよい。側面パネル２の下端部は、底面パネル４にネジ止め等により取り付けられている。側面パネル２は、例えば、第３側面部２ａの前端部に係合穴を設け、前面パネル１の第１側面部１ａの右端部に設けられた係合爪と係合させることにより取り付けられる。
【００１５】
また、側面パネル２は、第１開口部２ａ１及び第２開口部２ａ２を覆う保護カバー５を有している。保護カバー５は、室外機１００の内部への塵埃又は水の浸入を防ぐとともに、保守点検時に室外機１００の内部へのアクセスを可能にするサービスパネルとして用いられる。図示しないが、保護カバー５は、外部電源と接続したプラグ及び室内機に接続された延長配管を内部に引き込むための１以上の開口部が設けられている。
【００１６】
天面パネル３は、室外機１００の上部を覆う板金パネルである。天面パネル３は、前面パネル１及び側面パネル２の上端部にネジ止め等により取り付けられている。
【００１７】
底面パネル４は、室外機１００の内部に配置された各々の構成部品を支持する台板である。底面パネル４は、底面パネル４の下面に取り付けられ、室外機１００を設置場所に固定するための取付穴６ａを有する複数の脚部６が設けられている。室外機１００は、例えば、取付穴６ａを介してネジ止め等によりコンクリートブロック等に固定される。
【００１８】
なお、本実施の形態１では、空気調和機の室外機１００は床置型として構成されているが、例えば、壁付型、屋根置型、又は天井吊型として構成してもよい。
【００１９】
次に、本実施の形態１に係る空気調和機の室外機１００の内部構造について説明する。
【００２０】
室外機１００の内部には、底面パネル４に固定され、前面パネル１の第１側面部１ａの側から後方に延在する仕切板７が取り付けられている。室外機１００の内部空間は、仕切板７によって、機械室８と送風機室９とに区画されている。
【００２１】
機械室８は、前面パネル１の第１側面部１ａ、側面パネル２、天面パネル３、底面パネル４、及び仕切板７によって取り囲まれた空間である。機械室８には、例えば、圧縮機１０が収容されている。圧縮機１０は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する流体機械であり、底面パネル４に設置されている。圧縮機１０は、例えば、ロータリ圧縮機又はスクロール圧縮機として構成できる。また、機械室８には、圧縮機１０及び後述する熱交換器１１とともに冷凍サイクル回路を構成する複数の冷媒配管１２が収容されている。
【００２２】
送風機室９は、前面パネル１、天面パネル３、底面パネル４、熱交換器１１、及び仕切板７によって取り囲まれた空間を構成する。送風機室９は、室外機１００の外部から熱交換器１１又は前面パネル１の第２側面部１ｂに設けられた複数の通気口１ｂ１を介して室外空気を取り込み、室外機１００の内部の空気をグリル１ａ１を介して室外機１００の外部へ排気するように構成されている。
【００２３】
熱交換器１１は、保有する熱エネルギーの異なる２つの流体間で熱エネルギーの移動及び交換を行う熱伝達機器である。図２においては、熱交換器１１は、熱交換器１１を通過する空気流と、熱交換器１１の内部を流通する冷媒との間で熱交換を行う空冷式熱交換器として構成されている。熱交換器１１は、並列に配置された複数の板状フィンと、複数の板状フィンを貫通する伝熱管とを備えるフィンアンドチューブ型熱交換器として構成され、伝熱管が底面パネル４と平行になるように底面パネル４に設置される。なお、図２においては、天面パネル３の側から見てＬ字形状となる熱交換器１１が例示されているが、熱交換器１１の形状はこれに限られず、平板形状に構成してもよいし、Ｕ字形状に構成してもよい。
【００２４】
送風機室９には、送風ファン１３と、送風ファン１３を駆動するモータ１４と、モータ１４を支持するモータ取付台１５とが収容されている。
【００２５】
送風ファン１３は、例えば、プロペラファン等の軸流ファンとして構成される。送風ファン１３は、熱交換器１１及びグリル１ａ１と対面する位置に配置されており、送風ファン１３の回転軸は、水平方向を向くように配置されている。
【００２６】
モータ１４は、電圧によって送風ファン１３の回転数を制御可能な、三相誘導モータ又はＤＣブラシレスモータとして構成される。モータ１４の回転軸は、グリル１ａ１の方向に向くように配置されており、モータ１４の回転軸の先端部には、送風ファン１３の回転軸が取り付けられている。
【００２７】
モータ取付台１５は、上下方向に延在する支持部を有しており、支持部の上端部は、熱交換器１１との間隔を開けて熱交換器１１に取り付けられている。また、支持部の下端部は、底面パネル４に固定されている。モータ取付台１５の支持部の中央部には、モータ１４が支持されている。
【００２８】
室外機１００が駆動し、送風ファン１３が回転すると、室外機１００の外部から熱交換器１１及び前面パネル１の第２側面部１ｂに設けられた複数のスリットを介して、室外空気が送風機室９に誘引される。熱交換器１１では、熱交換器１１の板状フィンの間を通過する室外空気と、伝熱管を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。熱交換器１１で熱交換された空気は、送風ファン１３によって、送風機室９からグリル１ａ１を介して室外機１００の外部に排気されることとなる。
【００２９】
室外機１００の内部には、電装品ユニット１６が収容されている。電装品ユニット１６は、機械室８と送風機室９とに跨がって配置されており、仕切板７の上部に取り付けられている。電装品ユニット１６は、例えば、圧縮機１０及び送風ファン１３に電力を供給する回路基板及び端子等を含む複数の電気部品で構成されている。
【００３０】
次に、本実施の形態１の空気調和機の室外機１００における電装品ユニット１６の構造について説明する。図３は、図２の電装品ユニット１６を概略的に示した拡大斜視図である。図４は、図３の電装品ユニット１６を分解して概略的に示した分解斜視図である。
【００３１】
空気調和機の室外機１００における電装品ユニット１６は、回路部１７と入出力部１８とを有している。回路部１７は、機械室８と送風機室９とに跨がって配置され、仕切板７の上部に取り付けられた電気部材である。入出力部１８は、機械室８に配置され、機械室８の側の回路部１７の端部に取り付けられた電気部材である。
【００３２】
入出力部１８は、回路部１７から着脱可能に構成されており、複数の端子台１９と、複数の端子台１９を支持する電源板２０とを備えている。複数の端子台１９には、例えば、図１及び図２に示した保護カバー５を介して外部の商用電源と接続された配線のプラグ、及び、図示を省略した室内機に接続された通信線等が配線接続される。複数の端子台１９の配線接続部分は、側面パネル２の第１開口部２ａ１の方向を向くように電源板２０に取り付けられている。電源板２０は、機械室８の側の回路部１７の端部から、側面パネル２の第１開口部２ａ１に向けて、斜め下方に延在するように配置されている。
【００３３】
回路部１７は、コンデンサ、抵抗器等の電子部品がはんだ付けによって取り付けられた制御基板２１を備えている。制御基板２１には、圧縮機１０及び送風ファン１３の電動機を駆動させる交流電流の周波数を制御するインバータ回路が設けられている。インバータ回路は、周波数制御された交流電流を直流電流から生成する電子回路である。また、制御基板２１には、外部電源から端子台１９を介して流れる交流電流を直流電流に変換するコンバータ回路を設けることができる。なお、コンバータ回路は、インバータ回路と同一の制御基板２１に一体に搭載してもよいし、インバータ回路とは別の制御基板に搭載するようにしてもよい。
【００３４】
なお、以降の説明においては、制御基板２１の表面部とは、電子部品を取り付ける側の面を指すこととする。すなわち、図４においては、制御基板２１の表面部は、制御基板２１の下面に対応する。また、制御基板２１の裏面部とは、電子部品をはんだ付けする側の面を指すこととする。すなわち、図４においては、制御基板２１の裏面部は、制御基板２１の上面に対応する。
【００３５】
回路部１７は、制御基板２１の裏面部の側に、制御基板固定枠材２２と、制御基板保護部材２３とを有している。また、回路部１７は、制御基板２１の表面部の側に、放熱部保護部材２５と、放熱部支持部材２６とを備えている。
【００３６】
制御基板固定枠材２２は、制御基板２１を保護する枠材であり、制御基板２１の周縁部と裏面部とを支持している。制御基板固定枠材２２は、制御基板２１の裏面部を支持する格子形状の枠２２ａを有している。制御基板固定枠材２２により、制御基板２１の周縁部方向からの外部衝撃による制御基板２１の歪み等が防止される。また、制御基板固定枠材２２には、電源板２０がネジ止めにより取り付けられている。
【００３７】
制御基板保護部材２３は、制御基板２１を水又は塵埃の侵入から保護する板状部材である。制御基板保護部材２３は、制御基板固定枠材２２にはめ込まれ、制御基板固定枠材２２の格子形状の枠２２ａと制御基板２１の裏面部とを覆うように配置されている。制御基板保護部材２３は、例えば板金部材として形成される。
【００３８】
制御基板２１は、表面部に搭載された発熱性のある電子部品の一部、例えばトランジスタ等を冷却する放熱部材２４を備えている。放熱部材２４は、電子部品を覆う板状部２４ａと、制御基板２１から離れる方向に板状部２４ａから延在する多数のフィン２４ｂとを有している。放熱部材２４に多数のフィン２４ｂを設けることによって、外気との間の伝熱面積が大きくなるため、制御基板２１に搭載された電子部品で発生する熱を効率良く放出することができる。
【００３９】
放熱部保護部材２５は、放熱部材２４に覆われた電子部品に水又は塵埃が侵入することを防止する保護部材である。放熱部保護部材２５は、放熱部材２４の板状部２４ａを覆って支持し、放熱部材２４のフィン２４ｂを貫通させる第１枠体部２５ａを有している。また、放熱部保護部材２５は、放熱部材２４のフィン２４ｂと略平行な第１側壁部２５ｂを有している。放熱部保護部材２５は、例えば板金部材として形成される。
【００４０】
放熱部支持部材２６は、放熱部保護部材２５を覆って支持するとともに、電装品ユニット１６を仕切板７の上部に取り付ける固定部材である。放熱部支持部材２６は、放熱部材２４の板状部２４ａ及び放熱部保護部材２５の第１枠体部２５ａを覆って支持し、放熱部材２４のフィン２４ｂを貫通させる第２枠体部２６ａを有している。また、放熱部支持部材２６は、放熱部材２４のフィン２４ｂ及び放熱部保護部材２５の第１側壁部２５ｂと略平行な第２側壁部２６ｂを有している。放熱部保護部材２５は、例えば樹脂製の固定部材として形成される。
【００４１】
放熱部支持部材２６の第２側壁部２６ｂは、仕切板７の上部に取り付けられている。放熱部保護部材２５の第１側壁部２５ｂ及び放熱部支持部材２６の第２側壁部２６ｂは、機械室８と送風機室９とを区画する壁として機能し、放熱部材２４は室外機１００の送風機室９の側に配置される。放熱部材２４が室外機１００の送風機室９の側に配置されることにより、放熱部材２４のフィン２４ｂで発生する熱は、送風ファン１３により誘引される空気流に放出することができるため、熱放出の効率を向上させることができる。
【００４２】
次に、制御基板２１の構成について説明する。
【００４３】
図５は、本実施の形態１の制御基板２１の構成を概略的に示した斜視図である。図６は、図５の制御基板２１の一部を分解し、室外機１００の内部構造の一例を概略的に示した分解斜視図である。以降の説明においては、制御基板２１における上下関係等の位置関係は、制御基板２１の表面部を上方に向けて配置した場合の位置関係とする。
【００４４】
図６に示すように、制御基板２１は、上述した放熱部材２４の他に、半導体デバイス２７と、素子固定部材２８と、基板２９とを備えている。放熱部材２４、半導体デバイス２７、及び素子固定部材２８は、例えば、基板２９の裏面部からネジ等により締結することにより基板２９に固定される。
【００４５】
制御基板２１では、半導体デバイス２７として、通電により発熱する素子が用いられている。発熱性のある半導体デバイス２７としては、制御基板２１では、例えば、スイッチング素子若しくはブリッジダイオードを含む半導体素子、又は大規模集積回路等が用いられている。スイッチング素子は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ又は酸化金属半導体電界効果トランジスタ等のトランジスタであり、半導体材料を含む本体から延在する３つの端子を有している。ブリッジダイオードは、外部電源から流れる交流電流を整流する半導体素子であり、半導体材料を含む本体から延在する４つの端子を有している。大規模集積回路は、例えば、スイッチング素子を制御して、圧縮機１０及び送風ファン１３の電動機を駆動させる周波数を制御するマイクロプロセッサとして構成でき、半導体材料を含む本体から延在する多数の端子を有している。なお、絶縁ゲートバイポーラトランジスタはＩＧＢＴと略称される。また、酸化金属半導体電界効果トランジスタは、ＭＯＳＦＥＴと略称される。また、大規模集積回路は、ＬＳＩと略称される。
【００４６】
なお、図６の制御基板２１では、第１半導体デバイス２７ａ、第２半導体デバイス２７ｂ、及び第３半導体デバイス２７ｃの３個の半導体デバイス２７が例示されているが、これに限られない。例えば、制御基板２１の用途及び機能によって、制御基板２１は、１個又は２個の半導体デバイス２７を搭載した構成としてもよいし、４個以上搭載した構成としてもよい。
【００４７】
図７は、図６の複数の半導体デバイス２７の一例として、第１半導体デバイス２７ａを拡大して示した概略的な斜視図である。図７に示すように、第１半導体デバイス２７ａは、第１本体部２７ａ１と、第１本体部２７ａ１に並列配置された複数の端子２７ａ２とを有している。第１本体部２７ａ１は、通電により発熱する半導体材料で構成されている。また、第１本体部２７ａ１は、樹脂で覆われた扁平形状の外郭を有するように構成できる。複数の端子２７ａ２は、例えば、第１本体部２７ａ１から延在する導電用の４本の端子を有しており、基板２９に取り付けられている。複数の端子２７ａ２は、例えば、第１本体部２７ａ１から基板２９に向けてＬ字形状に延在している。複数の端子２７ａ２の先端部は、例えば、基板２９に設けられた穴に挿入され、基板２９の裏面部ではんだ付けによって固定されている。
【００４８】
素子固定部材２８は、半導体デバイス２７の本体部を支持するとともに、半導体デバイス２７の端子部分の破損を防止する、半導体デバイス２７の保護部材である。図８は、図６の素子固定部材２８を拡大して示した概略的な斜視図である。図８に示すように、素子固定部材２８は、第１半導体デバイス２７ａの第１本体部２７ａ１を支持する第１本体固定部２８ａと、第１本体固定部２８ａに接触した複数の短絡防止壁２８ｄ１とを有している。複数の短絡防止壁２８ｄ１は、第１半導体デバイス２７ａの複数の端子２７ａ２の間に位置する複数の間隙のうち、少なくとも両端の間隙に配置されている。
【００４９】
また、図８に示すように、素子固定部材２８は、第２半導体デバイス２７ｂの第２本体部２７ｂ１を支持する第２本体固定部２８ｂを有する構成にできる。素子固定部材２８が第２本体固定部２８ｂを有する場合、複数の短絡防止壁２８ｄ１は、第１本体固定部２８ａ及び第２本体固定部２８ｂの対向する面の両方に接触する構成にできる。例えば、素子固定部材２８は、第１本体固定部２８ａ及び第２本体固定部２８ｂのいずれか一方と一体形成してもよいし、第１本体固定部２８ａ及び第２本体固定部２８ｂの双方と一体形成してもよい。また、素子固定部材２８は、第２半導体デバイス２７ｂの複数の端子２７ｂ２の間に位置する複数の間隙のうち、少なくとも両端の間隙に配置された複数の短絡防止壁２８ｄ２を有する構成にできる。すなわち、複数の短絡防止壁２８ｄ１、２８ｄ２は、いずれも３以上の半導体デバイス２７の端子を保護するように構成されている。
【００５０】
また、図８に示すように、短絡防止壁２８ｄ２は、基板２９の表面部から見てＵ字形状に接触している。後述する図１０に示すように、短絡防止壁２８ｄ２は、短絡防止壁２８ｄ２の間に配置された端子２７ｂ２の側方を覆っている。
【００５１】
なお、図８においては、第１本体固定部２８ａ、第２本体固定部２８ｂ、第３本体固定部２８ｃ、及び短絡防止壁２８ｄ１、２８ｄ２は一体として構成されているが、それぞれ分離可能な別個の固定部材として構成してもよい。
【００５２】
基板２９は、素子固定部材２８を固定するとともに、複数の半導体デバイス２７を電気的に接続する回路基板である。基板２９には、素子固定部材２８の第１本体固定部２８ａ、第２本体固定部２８ｂ、第３本体固定部２８ｃ、及び短絡防止壁２８ｄ１、２８ｄ２が接触している。また、後述する図１０に示すように、基板２９には、半導体デバイス２７の複数の端子２７ａ２、２７ｂ２が取り付けられている。基板２９としては、例えば、フェノール樹脂板等の絶縁体のプリント基板が用いられる。
【００５３】
放熱部材２４は、複数の半導体デバイス２７に熱的に接続されている。より具体的には、放熱部材２４は、第１半導体デバイス２７ａの第１本体部２７ａ１に熱的に接続されている。また、放熱部材２４は、第２半導体デバイス２７ｂの第２本体部２７ｂ１に熱的に接続されている。また、放熱部材２４は、第３半導体デバイス２７ｃの第３本体部２７ｃ１に熱的に接続されている。なお、半導体デバイス２７と放熱部材２４の板状部２４ａとの間には、熱伝導を促進させるために、熱伝導性の放熱シートを配置しても良いし、シリコングリス等の熱伝導性のグリスを塗布して熱伝導を促進させてもよい。
【００５４】
複数の半導体デバイス２７は、放熱部材２４と素子固定部材２８との間に挟まれている。より具体的には、第１半導体デバイス２７ａの第１本体部２７ａ１は、放熱部材２４と素子固定部材２８の第１本体固定部２８ａとの間に挟まれている。また、第２半導体デバイス２７ｂの第２本体部２７ｂ１は、放熱部材２４と素子固定部材２８の第２本体固定部２８ｂとの間に挟まれている。また、第３半導体デバイス２７ｃの第３本体部２７ｃ１は、放熱部材２４と素子固定部材２８の第３本体固定部２８ｃとの間に挟まれている。
【００５５】
図９は、図５の制御基板２１において、半導体デバイス２７の一部を素子固定部材２８に配置した一例を概略的に示した斜視図である。図１０は、図９の斜視図の一部を概略的に示した拡大図である。図１１は、図５の制御基板２１の上面図である。図１２は、図１１の制御基板２１の線Ａ−Ａ矢視断面を概略的に示した断面図である。
【００５６】
図１０に示されるように、制御基板２１においては、素子固定部材２８の短絡防止壁２８ｄ１の基板２９からの高さは、放熱部材２４が取り付けられる第１半導体デバイス２７ａの第１本体部２７ａ１の面の基板２９からの高さと同一となるように構成されている。より具体的には、短絡防止壁２８ｄ１の基板２９の側の端部は、基板２９と接触している。また、短絡防止壁２８ｄ１の放熱部材２４の側の端部は、放熱部材２４と接触している。すなわち、短絡防止壁２８ｄ１は、基板２９と放熱部材２４の双方に接触するように構成されている。また、第２本体固定部２８ｂに接触する短絡防止壁２８ｄ２についても同様に構成できる。
【００５７】
また、図１２に示されるように、第１半導体デバイス２７ａの両端以外の端子２７ａ２は、複数の短絡防止壁２８ｄ１と、第１本体部２７ａ１と、第１本体固定部２８ａと、放熱部材２４と、基板２９とによって取り囲まれた空間に配置されている。第１半導体デバイス２７ａの両端以外の端子２７ａ２は、言い換えると、複数の端子２７ａ２のうち、複数の短絡防止壁２８ｄ１の間に位置する第１半導体デバイス２７ａの端子２７ａ２である。
【００５８】
本願では、上述の構成を有することにより、短絡防止壁２８ｄ１を基板２９と放熱部材２４の双方に接触させることができる。また、上述の構成を有することにより、短絡が生じる恐れがある複数の端子２７ａ２を、短絡防止壁２８ｄ１と、第１本体部２７ａ１と、第１本体固定部２８ａと、放熱部材２４と、基板２９とによって取り囲まれた空間に収容することができる。虫等の節足動物に代表される小さな非脊椎動物は、熱の発生源に近づく習性があるため、空気調和機の室外機１００においても、制御基板２１に侵入し、通電により発熱する半導体デバイス２７に近づくことが知られている。しかしながら、本構成によれば、短絡防止壁２８ｄ１は、基板２９と放熱部材２４の双方に接触するように構成されるため、虫等が複数の端子２７ａ２に跨がって接触するのを防ぐことができる。したがって、本構成によれば、簡易な構造で、制御基板２１及び室外機１００の信頼性を向上させることができる。
【００５９】
また、本構成によれば、隣接する端子２７ａ２のいずれかを絶縁部材で被覆する必要がないため、半導体デバイス２７の端子２７ａ２の数が多い場合であっても、制御基板２１の減容化を図ることができる。また、絶縁部材を用いることがないため、制御基板２１の原材料の減量化を図ることができる。
【００６０】
なお、基板２９と放熱部材２４の双方に接触する短絡防止壁２８ｄ１は、第１半導体デバイス２７ａの複数の端子２７ａ２の間の複数の間隙のうち、両端の間隙である空間Ａ及び空間Ｂに少なくとも配置されていればよい。すなわち、空間Ａ及び空間Ｂ以外の間隙には短絡防止壁２８ｄ１を設けない構成とすることも、短絡防止壁２８ｄ１の高さが、放熱部材２４に接触しない高さとすることもできる。したがって、本構成によれば、制御基板２１及び室外機１００の軽量化及び小型化を図ることができる。
【００６１】
また、図８に示すように、制御基板２１は、素子固定部材２８の複数の短絡防止壁２８ｄ１が、第１本体固定部２８ａと第２本体固定部２８ｂとの間に接触するように構成できる。また、複数の端子２７ａ２のうち、複数の短絡防止壁２８ｄ１の間の端子２７ａ２は、第２本体部２７ｂ１と、第２本体固定部２８ｂとによって更に取り囲まれた空間に配置することができる。本構成によれば、放熱部材２４が、第１半導体デバイス２７ａの第１本体部２７ａ１と第２半導体デバイス２７ｂの第２本体部２７ｂ１とに取り付けられるため、放熱部材２４の設置強度を向上させることができる。したがって、本構成によれば、制御基板２１及び室外機１００の信頼性の向上を図ることができる。また、複数の短絡防止壁２８ｄ１を第１本体固定部２８ａと第２本体固定部２８ｂとの間に連結させて一体形成すれば、複数の短絡防止壁２８ｄ１の強度を向上させることができる。
【００６２】
なお、第２本体固定部２８ｂに接触した短絡防止壁２８ｄ２の高さについても、放熱部材２４が取り付けられる第２半導体デバイス２７ｂの第２本体部２７ｂ１の面の基板２９からの高さと同一となるように構成し、制御基板２１の減容化を図ることができる。
【００６３】
その他の実施の形態．
本発明は、上述の実施の形態１に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態では、空気調和機の室外機１００を例に挙げたが、本発明は、空気調和機以外の室外機、例えばヒートポンプ式給湯器の室外機等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  前面パネル、１ａ  第１側面部、１ａ１  グリル、１ｂ  第２側面部、１ｂ１  通気口、２  側面パネル、２ａ  第３側面部、２ａ１  第１開口部、２ａ２  第２開口部、２ｂ  第４側面部、３  天面パネル、４  底面パネル、５  保護カバー、６  脚部、６ａ  取付穴、７  仕切板、８  機械室、９  送風機室、１０  圧縮機、１１  熱交換器、１２  冷媒配管、１３  送風ファン、１４  モータ、１５  モータ取付台、１６  電装品ユニット、１７  回路部、１８  入出力部、１９  端子台、２０  電源板、２１  制御基板、２２  制御基板固定枠材、２２ａ  枠、２３  制御基板保護部材、２４  放熱部材、２４ａ  板状部、２４ｂ  フィン、２５  放熱部保護部材、２５ａ  第１枠体部、２５ｂ  第１側壁部、２６  放熱部支持部材、２６ａ  第２枠体部、２６ｂ  第２側壁部、２７  半導体デバイス、２７ａ  第１半導体デバイス、２７ａ１  第１本体部、２７ａ２  端子、２７ｂ  第２半導体デバイス、２７ｂ１  第２本体部、２７ｂ２  端子、２７ｃ  第３半導体デバイス、２７ｃ１  第３本体部、２８  素子固定部材、２８ａ  第１本体固定部、２８ｂ  第２本体固定部、２８ｃ  第３本体固定部、２８ｄ１  短絡防止壁、２８ｄ２  短絡防止壁、２９  基板、１００  室外機。
【図１】
2020100195.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月26日(2020.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の制御基板は、通電により発熱する第１本体部と、前記第１本体部に並列配置された３以上の端子とを有する第１半導体デバイスと、通電により発熱する第２本体部を有する第２半導体デバイスと、前記第１本体部を支持する第１本体固定部と、前記第２本体部を支持する第２本体固定部と、前記第１本体固定部に接続され、前記３以上の端子の間に位置する複数の間隙のうち、少なくとも両端の間隙に配置された複数の短絡防止壁とを有する素子固定部材と、前記３以上の端子が取り付けられた基板と、前記第１本体部に熱的に接続された放熱部材とを備え、前記第１本体部は、前記第１本体固定部と前記放熱部材との間に挟まれており、前記第２本体部は、前記第２本体固定部と前記放熱部材との間に挟まれており、前記第１本体固定部は、前記基板と接触しており、前記複数の短絡防止壁は、前記第１本体固定部及び前記第２本体固定部の対向する面の両方に接触しており、前記複数の短絡防止壁の前記基板の側の端部は、前記基板と接触しており、前記複数の短絡防止壁の前記放熱部材の側の端部は、前記放熱部材と接触しており、前記複数の短絡防止壁の前記基板からの高さは、前記放熱部材が熱的に接続された前記第１本体部の面の前記基板からの高さと同一であり、前記３以上の端子のうち、前記複数の短絡防止壁の間に位置する前記第１半導体デバイスの端子は、前記複数の短絡防止壁と、前記第１本体部と、前記第１本体固定部と、前記第２本体部と、前記第２本体固定部と、前記放熱部材と、前記基板とによって取り囲まれた空間に配置されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する第１本体部と、前記第１本体部に並列配置された３以上の端子とを有する第１半導体デバイスと、
通電により発熱する第２本体部を有する第２半導体デバイスと、
前記第１本体部を支持する第１本体固定部と、前記第２本体部を支持する第２本体固定部と、前記第１本体固定部に接続され、前記３以上の端子の間に位置する複数の間隙のうち、少なくとも両端の間隙に配置された複数の短絡防止壁とを有する素子固定部材と、
前記３以上の端子が取り付けられた基板と、
前記第１本体部に熱的に接続された放熱部材と
を備え、
前記第１本体部は、前記第１本体固定部と前記放熱部材との間に挟まれており、
前記第２本体部は、前記第２本体固定部と前記放熱部材との間に挟まれており、
前記第１本体固定部は、前記基板と接触しており、
前記複数の短絡防止壁は、前記第１本体固定部及び前記第２本体固定部の対向する面の両方に接触しており、
前記複数の短絡防止壁の前記基板の側の端部は、前記基板と接触しており、
前記複数の短絡防止壁の前記放熱部材の側の端部は、前記放熱部材と接触しており、
前記複数の短絡防止壁の前記基板からの高さは、前記放熱部材が熱的に接続された前記第１本体部の面の前記基板からの高さと同一であり、
前記３以上の端子のうち、前記複数の短絡防止壁の間に位置する前記第１半導体デバイスの端子は、前記複数の短絡防止壁と、前記第１本体部と、前記第１本体固定部と、前記第２本体部と、前記第２本体固定部と、前記放熱部材と、前記基板とによって取り囲まれた空間に配置されている
制御基板。
【請求項２】
請求項１に記載の制御基板を備えた空気調和機の室外機。
【国際調査報告】
2020100195.tif 000015
2020100195.tif 000016
2020100195.tif 000017
2020100195.tif 000018