特許 6983051 電子部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6983051

(24)【登録日】2021年11月25日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】電子部品

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/00 20060101AFI20211206BHJP

   F24D 15/00 20060101ALI20211206BHJP

   F26B 9/02 20060101ALI20211206BHJP

   H05K 3/28 20060101ALI20211206BHJP

【ＦＩ】

   H05K5/00 B

   F24D15/00 B

   F26B9/02 A

   H05K3/28 G

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-238267(P2017-238267)

(22)【出願日】2017年12月13日

(65)【公開番号】特開2019-106463(P2019-106463A)

(43)【公開日】2019年6月27日

【審査請求日】2020年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111257

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 栄二

(74)【代理人】

【識別番号】100110504

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 智裕

(72)【発明者】

【氏名】八幡 修平

【審査官】 鹿野 博司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１９４２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８８０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１３７８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２５９３２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−７２３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０６６０６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／２８

Ｈ０５Ｋ ５／００

Ｆ２６Ｂ ９／０２

Ｆ２４Ｄ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子基板と、前記電子基板が収容された基板ケースと、前記電子基板を埋設するように前記基板ケース内に充填されたポッティング剤と、前記ポッティング剤が加水分解して液状化して垂れ出したことを検知するポッティング剤垂れ検知手段とを備える電子部品。

【請求項2】

請求項１に記載の電子部品において、
前記ポッティング剤垂れ検知手段は、面状の検知部を有する静電容量センサ又は圧力センサである電子部品。

【請求項3】

請求項２に記載の電子部品において、
前記ポッティング剤垂れ検知手段は、前記面状の検知部が設けられた検知領域と、電子基板に接続される接続部が設けられた接続領域を有し、
前記接続部が前記電子基板に直接接続されると共に、前記接続領域がポッティング剤に埋設されている電子部品。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品において、
さらに、前記ポッティング剤の垂れを判定する判定部を備え、
前記判定部は、
前記ポッティング剤垂れ検知手段で所定の変化が検知されるかどうかを監視し、
前記所定の変化が検知されたときの第１特性値と、前記所定の変化が検知されてから所定時間経過後の第２特性値とを対比して、前記ポッティング剤の垂れかどうかを判定する電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品、特に、浴室暖房乾燥機や食器洗浄機等のように、湿度の高い環境下で使用される器具に備えられる電子部品に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、浴室暖房乾燥機には、浴室壁面に設置されるケーシング内に、熱交換器や循環ファン等の機器が備えられていると共に、これら機器を制御する実装部品が実装された電子基板と、これを収容させた基板ケースとからなる電子部品が、前記ケーシング内に設けられている。通常、基板ケース内には、電子基板上の実装部品を湿気から保護するために、ウレタン樹脂等からなるポッティング剤が充填されており、電子基板はこのポッティング剤で埋設された態様となっている。

【0003】

浴室暖房乾燥機が設置される浴室は、高温多湿であることから、基板ケース内の電子基板の周辺も高温多湿の環境にさらされる。ポッティング剤は、高温・多湿環境の影響下にて経年的に加水分解して液状化するおそれがある。そのため、ポッティング剤が液状化しても、基板ケースから漏れ出さないように、基板ケース内における電子基板の配置部よりも下方域に、垂れ出した液状のポッティング剤を溜めるポッティング剤溜まり部を設けたものがある（特許文献１）。
これにより、ポッティング剤が加水分解されて液状となって下方に垂れて来ても、ポッティング剤溜まり部に溜めることが出来るから、基板ケース外へ漏れ出る不都合は防止できる。よって、液状化したポッティング剤がケーシング外へ漏れだして、ケーシングの表面や浴室壁面を汚す不都合を防止することが出来る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１９４２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ポッティング剤溜まり部を設けても、ポッティング剤が液状化して電子基板から流れ落ち、電子基板上の実装部品が露出したことを使用者に気付かせることは出来ない。ポッティング剤が液状化して電子基板から垂れ出した状態で放置されると、ポッティング剤の本来の目的である、電子基板上に実装させた実装部品を湿気から保護する機能を失ってしまうため、これら実装部品が湿気により故障してしまい、実装部品によって制御されている各種機器に不具合が生じてしまう不都合がある。

【0006】

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、電子基板を基板ケースに収容してなる電子部品に関し、電子基板が埋設されるように基板ケース内に充填させたポッティング剤が、高温多湿の環境下における経年劣化によって液状化して垂れ出したことを早期に且つ確実に検知することが出来る電子部品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】

【0007】

本発明に係る電子部品は、電子基板と、前記電子基板が収容された基板ケースと、前記電子基板を埋設するように前記基板ケース内に充填されたポッティング剤と、前記ポッティング剤が加水分解して液状化して垂れ出したことを検知するポッティング剤垂れ検知手段とを備えたことである。

【0008】

上記電子部品は、ポッティング剤が加水分解して液状化して垂れ出したことを検知するポッティング剤垂れ検知手段を有するから、高温多湿の環境にさらされ、経年劣化により加水分解し液状となったポッティング剤の垂れを早期に且つ確実に検知することが出来る。

【0009】

上記電子部品において、好ましくは、前記ポッティング剤垂れ検知手段は、面状の検知部を有する静電容量センサ又は圧力センサである。
液状化したポッティング剤が垂れ落ちる個所に、ポッティング剤垂れ検知手段の面状の検知部を設けておけば、垂れて来るポッティング剤を受け易く、確実に検知することが出来る。よって、ポッティング剤垂れ検知手段を速やかに反応させることが出来る。

【0010】

面状の検知部を有する検知手段としては、静電容量センサや圧力センサであり、静電容量センサであれば、ポッティング剤の持つ静電容量成分を認識し、ポッティング剤の垂れの前後での静電容量の変化で、ポッティング剤の垂れの有無を検知することが出来る。圧力センサであれば、ポッティング剤による重さの変化で、ポッティング剤の垂れの有無を検知することが出来る。

【0011】

上記電子部品において、好ましくは、前記ポッティング剤垂れ検知手段は、前記面状の検知部が設けられた検知領域と、電子基板に接続される接続部が設けられた接続領域を有し、
前記接続部が前記電子基板に直接接続されると共に、前記接続領域がポッティング剤に埋設されていることである。
面状の検知部を有する静電容量センサや圧力センサは、１枚の平坦な基板で構成することが出来る。この基板に接続用の端子を設けて、電子基板に直接接続し、ポッティング剤で接続部を埋設すれば、ポッティング剤垂れ検知手段も容易に湿気から保護することが出来る。
また、液状化して垂れて来たポッティング剤を一層確実に検知部で検知することが出来る。

【0012】

上記電子部品は、好ましくは、さらに、前記ポッティング剤の垂れを判定する判定部を備え、
前記判定部は、
前記ポッティング剤垂れ検知手段で所定の変化が検知されるかどうかを監視し、
前記所定の変化が検知されたときの第１特性値と、前記所定の変化が検知されてから所定時間経過後の第２特性値とを対比して、前記ポッティング剤の垂れかどうかを判定するようにしたことである。

【0013】

例えば、浴室暖房乾燥機のような高温多湿の環境下で使用される器具のケーシング内に収容される電子部品の場合、基板ケース内で結露し易い。そのため、基板ケース内で結露した水分が、ポッティング剤垂れ検知手段によって検知されて、液状化したポッティング剤の垂れと誤検知されるおそれがある。
一方、水分は時間経過に伴って常温雰囲気でも蒸発するが、樹脂成分からなるポッティング剤は常温雰囲気で殆ど蒸発しない。
従って、ポッティング剤垂れ検知手段によって所定の変化が検知されたときの第１特性値と、所定の変化が生じてから所定時間が経過した後の第２特性値とを対比することにより、所定の変化を生じさせた検知対象物がポッティング剤であるか水分であるかを確実に判定することが出来る。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明に係る電子部品によれば、電子基板を埋設させたポッティング剤が経年劣化により加水分解し液状化して垂れ出したことを、ポッティング剤垂れ検知手段で検知出来るようにしたから、使用者に、早期に且つ確実に機器の異常を認識させることが出来る。これにより、電子基板上の実装部品が、ポッティング剤なしの露出した状態で長期間放置されることがないから、電子基板上の実装部品が湿気に晒されて不具合が生じ、機器が制御不能となるといった不都合を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態における電子部品を搭載させた浴室暖房乾燥機の構成を示す一部切欠した正面図である。

【図2】本発明の実施形態における電子部品の内部を示す縦断面図である。

【図3】本発明の実施形態における電子部品の蓋体を除いた基板ケースと電子基板の斜視図である。

【図4】本発明の実施形態における電子部品に備えたポッティング剤垂れ検知手段の制御を示すフローチャートである。

【図5】本発明の実施形態における電子部品の他の例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態の電子部品(1)は、図１に示すように、浴室暖房乾燥機(3)に搭載させるものとする。
浴室暖房乾燥機(3)は、熱源機から供給される温水を利用して浴室内に温風を吹き出すことによって浴室内の暖房、乾燥、または、換気を行う壁掛けタイプのものであり、浴室の壁面に取り付けられる後ケース(31)と、後ケース(31)の前面を覆う前カバー(32)とを備えている。
後ケース(31)は、前面に開放する横長ボックス形状に形成され、この開放部分に前カバー(32)が取り付けられる。前カバー(32)には、上面に浴室内の空気を吸い込む吸込口(33)が形成され、下面に温風を吹き出す吹出口(34)が形成されている。後ケース(31)内には、熱源機から供給される温水を浴室内の空気との間で熱交換を行う熱交換器(36)、浴室内の空気を循環させる循環ファン(37)、吹出口(34)から吹き出す温風の風向調整を行うルーバー(38)等の機器を備えるとともに、これらの機器等を制御する電子部品(1)が、後ケース(31)内の左端部側に設置されている。

【0017】

電子部品(1)は、図２に示すように、上記機器を統括的に制御する種々の実装部品(21)が実装された平板状の電子基板(2)と、電子基板(2)を収容可能な扁平箱からなる基板ケース(10)とで構成されている。
基板ケース(10)は、正面（図２にて左側方）に開放する扁平な方形ボックス状のケース本体(11)と、ケース本体(11)の前記正面側開放部を閉塞可能な方形板状の蓋板(12)とからなり、ケース本体(11)は、方形の背面壁(11a)と、背面壁(11a)の周囲の４辺に立設する側壁とを一体形成して構成されていると共に、ケース本体(11)の背面壁(11a)及び蓋板(12)が直立する姿勢で、ケース本体(11)の上側壁(11c)及び背面壁(11a)に突設されているビス止め片(15)(16)を介して、後ケース(31)にビス止めされる。

【0018】

上記したように、基板ケース(10)を直立させた状態にて、ケース本体(11)内における、下側壁(11b)付近には、側壁の高さの半分程度の高さを有する仕切板(13)が、下側壁(11b)に平行に、背面壁(11a)から蓋板(12)に向かって突設されており、この仕切板(13)の上方域に、電子基板(2)が、背面壁(11a)側に沿った姿勢で収容される。
この状態にて、電子基板(2)の外周域及び背面壁(11a)との間には、隙間が形成されており、この隙間を介して、ケース本体(11)の仕切板(13)の上方域で且つ背面壁(11a)側に、ウレタン樹脂等からなるポッティング剤(20)を、電子基板(2)が埋設されるように充填させる。
ポッティング剤(20)で、電子基板(2)を埋設させることにより、電子基板(2)に実装させた実装部品(21)を湿気から保護することが出来る。
なお、ポッティング剤(20)の充填量は、仕切板(13)の高さ以下で、且つ電子基板(2)に実装された各実装部品(21)の電子基板(2)との接続部分が埋設される量とする。

【0019】

なお、仕切板(13)より下方領域には、ポッティング剤(20)が経年劣化により加水分解されて垂れ出したときに、これを溜めるためのポッティング剤溜まり部(14)が設けられていると共に、ポッティング剤溜まり部(14)の底壁である、ケース本体(11)の下側壁(11b)上には、仕切板(13)の先端部から垂れ落ちるポッティング剤(20)の有無を検知するポッティング剤垂れ検知手段として、静電容量センサの面状の検知部(22)が備えられている。検知部(22)は、電子基板(2)上に設けられたコネクタと、通配線(23)を介して電気的に接続されている。

【0020】

基板ケース(10)は、電子基板(2)からのハーネスの引き出し用等に開口部分が設けられているため、完全に密閉することはできない。よって、上記したように、浴室暖房乾燥機(3)の後ケース(31)内に設置した電子部品(1)では、基板ケース(10)内は浴室の高温・多湿な環境にさらされる。その結果、ケース本体(11)内に充填させたポッティング剤(20)が経年的に高温多湿の影響で加水分解して液状となり、下方の仕切板(13)上へ垂れ出してくる。
仕切板(13)上で受けきれなくなった液状のポッティング剤(20)は、仕切板(13)の先端部からそれより下方へ垂れるが、ケース本体(11)の下側壁(11b)の、仕切板(13)の先端部に対応する箇所に、静電容量センサの面状の検知部(22)を設けておくことにより、ポッティング剤(20)が検知部(22)上に垂れて、検知部(22)上にて、静電容量の変化が検知されると、静電容量センサが反応する。

【0021】

なお、この実施の形態では、図示しないが、電子部品(1)は、検知部(22)が静電容量の変化を検知されるかどうかを監視して前記変化がポッティング剤(20)の垂れによるものかどうかを判定する判定回路（判定部）を有している。
判定回路は、機能的構成手段として、検知部(22)から出力される検知信号が示す静電容量に応じて、検知部(22)上への浸入を監視する監視部と、初期状態から所定以上の静電容量の変化が生じると、そのときの静電容量を第１特性値とする第１特性値取得部と、所定以上の静電容量の変化が生じた後、所定の判定時間を計時する計時部と、所定の判定時間経過後の静電容量を第２特性値とする第２特性値取得部と、第２特性値と第１特性値とを対比し、第２特性値が第１特性値から減少していない場合、ポッティング剤(20)の垂れが生じたと判定して、図示しないリモコン等の報知手段から報知を行う報知部とを備えている。

【0022】

静電容量センサの制御動作を、図４に示すフローチャートに従って説明する。
浴室暖房乾燥機(3)の運転が開始されると（ステップＳ１）、静電容量センサの検知部(22)にて静電容量に変化がないかどうかを判定部にて監視する（ステップＳ２）。
ステップＳ３にて、判定部が、検知部(22)にて静電容量の変化有りと検知されると、その時点での静電容量を検出する。この値が、本発明特定事項としての第１特性値である。そして、これと同時に、計時部として設けられているタイマーが作動し、所定時間（例えば、２時間）の計測を開始する（ステップＳ４）。
ステップＳ４にて、前記所定時間が経過すると、次のステップＳ５にて、その時点における静電容量を取得する。このときの値が、本発明特定事項としての第２特性値である。

【0023】

ステップＳ５で検知された静電容量（第２特性値）が、ステップＳ４で取得した静電容量（第１特性値）より減少していないと判定されると、ステップＳ３で静電容量の変化ありと検知された検知対象物が、電子基板(2)から垂れ出したポッティング剤(20)であると、ステップＳ６で判定され、次のステップＳ７に進んで、報知手段によって、使用者にエラーが報知される。
報知手段によってエラー報知されると、使用者は、浴室暖房乾燥機(3)の異常を知ることができ、運転を停止して、メンテナンス業者に通知する等の処理を行うことが出来る。
よって、ポッティング剤(20)で実装部品(21)が保護されない状態で浴室暖房乾燥機(3)の運転が継続される不都合が防止でき、湿気による電子基板(2)の損傷や、それに伴う各種機器の不具合や故障を防止することが出来る。

【0024】

ステップＳ５で検知された静電容量（第２特性値）が、ステップＳ３で検知された静電容量（第１特性値）より減少している場合、すなわち、ステップＳ５で「ＮＯ」の場合、ステップＳ８にて、ステップＳ３で静電容量の変化ありと検知された原因が、ポッティング剤(20)によるものではなく、湿気による水分が滴下したものであるとみなされ、ステップＳ２に戻って、静電容量センサの検知部(22)に、静電容量に変化がないかどうかの監視が継続される。

【0025】

なお、上記実施の形態では、ポッティング剤垂れ検知手段としての静電容量センサの面状の検知部(22)を、ケース本体(11)の下側壁(11b)上に設置して、通配線(23)を介して電子基板(2)に設けたコネクタと接続させる構成としたが、面状の検知部(22)は、図５に示すように、電子基板(2)に直接固定させる構成としても良い。
静電容量センサは、面状の検知部(22)が設けられた検知領域(25)と、電子基板(2)に接続される接続部(26)を有する接続領域(27)が設けられており、接続領域(27)がポッティング剤(20)に埋設されている。
これにより、ポッティング剤垂れ検知手段の接続部(26)も容易に湿気から保護することが出来る。
また、検知部(22)を電子基板(2)に直接固定することで、通配線(23)を設ける必要がない上に、ポッティング剤(20)の垂れを逸早く且つ確実に検知することが出来る。

【0026】

また、上記実施の形態では、ポッティング剤垂れ検知手段として、ポッティング剤(20)の垂れの前後で静電容量の変化を検知することで、ポッティング剤(20)の垂れの有無を判断する静電容量センサを採用したが、同様な面状の検知部(22)を利用するものとして、検知部(22)上に垂れたポッティング剤の重さの変化を検知する圧力センサを採用しても良い。

【0027】

また、ポッティング剤垂れ検知手段としては、検知部として、送受信部が設けられ、超音波が反射して戻って来るまでの時間からポッティング剤の有無を検知する超音波センサや、検知部として、発光部と受光部が設けられ、発光部から受光部へ送られる赤外線の光が途中で遮断されるか否かで発光部と受光部の間における物質の有無を検知する赤外線センサを採用することも可能である。

【0028】

なお、報知手段としては、音声やブザー等の警報音で異常を案内しても良いし、点滅や画面表示により案内しても良いし、さらには、ポッティング剤垂れ検知手段でポッティング剤の垂れが検知されると、機器の動作を自動停止させることで報知するようにしても良い。さらに、上記実施の形態では、本発明に係る電子部品(1)は、浴室暖房乾燥機(3)に搭載させるものとしたが、搭載させる器具は、これに限定されるものではなく、他の温水暖房装置や給湯器、食器洗浄機等でも良い。
また、熱源機としては、ガスで加熱した温水を供給させるガス式のものでも、発電装置やヒートポンプ装置からの排熱によって加熱する電気式のものでも良い。

【符号の説明】

【0029】

(1) ・・・・・・電子部品
(2) ・・・・・・電子基板
(10)・・・・・・基板ケース
(20)・・・・・・ポッティング剤
(22)・・・・・・検知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】