CN105379089A - 逆流防止装置、电力变换装置以及冷冻空气调节装置 - Google Patents

逆流防止装置、电力变换装置以及冷冻空气调节装置 Download PDF

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Abstract

具备：逆流防止元件(5)，连接于电源(1)与负载(9)之间，防止从负载(9)侧向电源(1)侧的电流的逆流；以及转流装置(7)，进行在与逆流防止元件(5)并联连接的转流路径中流过电流的转流动作，将包括构成转流装置(7)的元件的至少一部分在内的多个元件构成为模块(80)，能够使装置等小型化。另外，能够简化散热对策、风路设计。

Description

逆流防止装置、电力变换装置以及冷冻空气调节装置
技术领域
本发明涉及电力变换装置等具有的逆流防止装置等。
背景技术
随着可变电压/可变频率的逆变器装置等被实用化，开拓了各种电力变换装置的应用领域。
例如，关于电力变换装置，近年来，升降压转换器的应用技术开发得到了蓬勃发展。另一方面，以碳化硅等为材料的宽能带隙半导体元件等的开发也在蓬勃发展。关于这样的新的元件，关于即使是高耐压但电流容量(电流有效值的容许值)仍小的元件，以整流器为中心而实用化起来(参照例如专利文献1)。
专利文献1：日本特开2005-160284号公报(图1)
发明内容
另一方面，在使高效的新的元件实用化时，关于例如电流容量大的元件，考虑由于高成本、晶体缺陷等，面向实用化有很多的课题，为了普及尚需时间。因此，例如，在对供给到空气调节装置的压缩机的马达等那样的电力以上的电力进行变换的电力变换装置中使用新的元件来实现高效化在现状下困难。
本发明考虑上述课题，提供一种能够确保高效、高可靠性等的逆流防止装置等。另外，实现进一步降低损失。
本发明的逆流防止装置具备：逆流防止元件，连接于电源与负载之间，防止从负载侧向电源侧的电流的逆流；以及转流装置，进行在与逆流防止元件并联连接的转流路径中流过电流的转流动作，将包括构成转流装置的元件的至少一部分在内的多个元件构成为模块。
根据本发明的逆流防止装置，将包括构成转流装置的元件的至少一部分在内的多个元件构成为模块，所以能够使装置等小型化。另外，能够简化散热对策、风路设计。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的以电力变换装置为中心的系统等的结构的一个例子的图。
图2是示出本发明的实施方式1的与逆流防止元件5并联地连接了转流装置7的情况下的一个例子的图。
图3是示出本发明的实施方式1的模块结构的另一个例子的图(其1)。
图4是示出本发明的实施方式1的模块结构的另一个例子的图(其2)。
图5是示出本发明的实施方式2的与逆流防止元件5并联地连接了转流装置7的情况下的一个例子的图。
图6是示出本发明的实施方式2的模块结构的另一个例子的图(其1)。
图7是示出本发明的实施方式2的模块结构的另一个例子的图(其2)。
图8是示出本发明的实施方式3的与逆流防止元件5并联地连接了转流装置7的情况下的一个例子的图。
图9是示出本发明的实施方式3的模块结构的另一个例子的图(其1)。
图10是示出本发明的实施方式3的模块结构的另一个例子的图(其2)。
图11是示出本发明的实施方式3的模块结构的另一个例子的图(其3)。
图12是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统中的结构的一部分的图。
图13是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的其他例子的图(其1)。
图14是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的其他例子的图(其2)。
图15是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的其他例子的图(其3)。
图16是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的其他例子的图(其4)。
图17是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的其他例子的图(其5)。
图18是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其1)。
图19是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其2)。
图20是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其3)。
图21是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其4)。
图22是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其5)。
图23是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其6)。
图24是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其7)。
图25是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其8)。
图26是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其9)。
图27是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其10)。
图28是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其11)。
图29是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其12)。
图30是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图(其13)。
图31是本发明的实施方式6的冷冻空气调节装置的结构图。
(符号说明)
1：电源；1A：交流电源；1B：整流电路；3：电抗器；4：升压用开关装置；5：逆流防止元件；6：斩波器电路；7：转流装置；8：平滑装置；9：负载；9A：逆变器装置；9B：交流负载；71：转流动作电路；72：转流用整流元件；73：变压器；74：转流用开关；75：转流用电源；80：模块；100：控制装置；101：负载电压检测部；102：电流检测部；103：电源电压检测部；300：热源侧部件；301：压缩机；302：油分离器；303：四通阀；304：热源侧热交换器；305：热源侧风扇；306：储液器；307：热源侧节流装置；308：制冷剂间热交换器；309：旁通节流装置；310：热源侧控制装置；400：负载侧部件；401：负载侧热交换器；402：负载侧节流装置；403：负载侧风扇；404：负载侧控制装置；500：气体配管；600：液配管。
具体实施方式
以下，参照附图等，说明发明的实施方式的逆流防止装置等。此处，包括图1，以下的附图中，附加了同一符号的部分是同一或者与其相当的部分，在以下记载的实施方式的全文中共同。另外，在说明书全文中表述的构成要素的方式仅为例示，不限于在说明书中记载的方式。特别地，构成要素的组合并非仅限于各实施方式中的组合，能够将其他实施方式中记载的构成要素应用于另外的实施方式。进而，关于用下标区分等的多个相同种类的设备等，在无需特别区分或者确定的情况下，有时省略下标而记载。另外，在附图中，各构成部件的大小的关系有时与实际不同。
实施方式1.
图1是示出本发明的实施方式1的以电力变换装置为中心的系统等的结构的一个例子的图。首先，说明图1中的具有能够高效地进行电力变换的电力变换装置的系统结构。
在图1的系统中，电力变换装置设置于电源1与负载9之间，变换来自电源1的电力并供给到负载9。本实施方式的电力变换装置设为进行升压，具有例如斩波器电路6、转流装置7以及平滑装置8。
关于电源1，由例如直流电源、交流电源和整流电路(整流装置)的组合等构成，对斩波器电路6进行基于直流的电力供给。
斩波器电路6具有电抗器3、升压用开关装置4以及逆流防止元件5。电抗器3与电源1侧连接，为了抑制高次谐波而设置。另外，升压用开关装置4具有例如IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)那样的开关元件。升压用开关装置4根据来自控制装置100的驱动信号(升压驱动信号)经由电抗器3使电源1(与电源1连接的2个端子之间)短路。
逆流防止元件5是用于在升压用开关装置4与平滑装置8之间防止来自平滑装置8的电流逆流的元件。此处，逆流防止元件5通常设为例如电气特性(特别是恢复特性)优良、电流容量小且逆恢复的时间快的快速恢复二极管那样的半导体元件。另外，转流装置7是与逆流防止元件5并联地连接的装置。另外，进行使在逆流防止元件5中流过的电流在必要的定时转流到不同的路径(不经由逆流防止元件5的其他路径。以下称为转流路径)的转流动作。成为通过逆流防止元件5和转流装置7防止从负载9侧向电源1侧的电流的逆流的逆流防止装置。
图2是示出本发明的实施方式1的与逆流防止元件5并联地连接了转流装置7的情况下的一个例子的图。转流装置7是进行在与逆流防止元件5并联连接的转流路径中流过电流的转流动作的装置。如图2所示，本实施方式的转流装置7具有转流动作电路(转流动作装置)71和转流用整流元件72。
转流用整流元件72如图1所示，在转流路径中与变压器73的2次侧绕组串联连接。另外，防止来自负载9侧的电流的逆流，使电流从电源1侧向负载9侧流过。转流用整流元件72由快速恢复二极管那样的半导体元件构成。此处，也可以在转流用整流元件72中使用恢复特性良好、正向电压低、损失少的高耐压的肖特基势垒二极管。另外，也可以使用以SiC(碳化硅)、GaN(galliumnitride，氮化镓)、金刚石等为材料的宽能带隙半导体的元件。这些元件随着成为电流有效值的容许值大的规格，导致晶体缺陷的增大、成本上升。能够将电流有效值的容许值小的元件用于本实施方式中的转流用整流元件72，所以能够实现成本性能良好且高效的电力变换装置。
特别地，在本实施方式中，如图2所示，将逆流防止元件5和转流用整流元件72构成为模块80，配置于相同的模块内。通过构成为模块80，相比于个别地构成分立元件等和印刷基板等的情况，能够降低装置(电路)整体中的面积。另外，无需与各元件对应地设置散热器。因此，能够减少散热对策零件的个数。因此，能够实现成本降低。例如，在分立元件中实现共同化的情况下，需要使散热器和元件的孔位置对齐的作业，但该作业变得不需要，所以还能够实现工序的缩短化等。另外，作为模块80按照将元件组合的形式构成，从而能够对风路设计的简化作出贡献。
另外，转流动作电路71具有变压器73、转流用开关74以及转流用电源75。关于变压器73，具有脉冲变压器等的变压器73对1次侧绕组施加电压并流过励磁电流，从而在2次侧绕组中感应电压并流过电流，使在斩波器电路6中流过的电流转流到转流路径。转流用电源75对变压器73供给电力。转流用开关74根据来自控制装置100的驱动信号(转流驱动信号)而开闭，控制向变压器73(1次侧绕组)的电力供给、供给停止。
如以上那样，通过介入变压器73，能够使转流路径与将变压器73的1次侧绕组、转流用开关74及转流用电源75进行连接的电路之间绝缘。因此，能够比较简易地进行驱动转流装置7的信号的注入。另外，能够构筑安全性/可靠性高的系统。此处，在图2中，示出了连接了变压器73的2次侧绕组和转流用整流元件72的阳极侧的例子，但只要在转流用整流元件72中流过的电流的朝向相同，则不限于这样的连接。例如，也可以连接转流用整流元件72的阴极侧和变压器73的2次侧绕组。另外，也可以考虑噪声对策、故障时保护，根据需要在由转流用电源75、转流用开关74、变压器73的1次侧绕组构成的电气电路中插入限制电阻、高频电容器、缓冲电路、保护装置等而构成。进而，也可以在变压器73中，根据需要在1次侧绕组中附加复位绕组而使励磁电流复位。也可以还设置整流器等使励磁能量在电源侧再生而高效化。
平滑装置8是使用例如电容器等而构成的，使通过电源1施加的电压平滑，对负载9施加直流电压(输出电压、母线电压)而进行电力供给。负载9通过经由平滑装置8供给的电力而驱动。
另外，负载电压检测部101是检测由平滑装置8进行平滑而施加到负载9的电压，并通过检测信号来输出电压检测值的电压检测器。电流检测部102是检测从电源1流过的电流(母线电流)，并通过检测信号来输出电流检测值的电流检测器。还能够根据电流检测部102的电流检测值，检测在电抗器3中流过的电流。另外，电源电压检测部103是检测通过电源1施加的电压，并通过检测信号来输出电压检测值的电压检测器。
控制装置100是根据与例如负载电压检测部101、电流检测部102、电源电压检测部103的检测相关的信号，对升压用开关装置4、转流装置7等的动作时间(短路时间)等进行运算处理等并进行控制的装置。控制装置100具有例如微型计算机、数字信号处理器等运算装置、将运算装置的信号变换为驱动升压用开关装置4以及转流用开关74的驱动信号的变换装置等。此处，在本实施方式中，具有多个转流用开关74，所以发送与各转流用开关74对应的转流驱动信号。
以下，说明与以上那样的本实施方式的系统有关的动作。本实施方式的电力变换装置对例如DC斩波器的电力变换动作加上转流装置7中的转流动作。由此，在电流从平滑装置8逆流之前使逆流防止元件5逆恢复，实现恢复电流的降低。
例如，如果在使升压用开关装置4、转流用开关74断开的状态下动作，则电流路径成为电源1-电抗器3-逆流防止元件5-负载9-电源1的路径。另外，如果在升压用开关装置4是接通(闭合)、转流用开关74是断开的状态下动作，则电流路径成为电源1-电抗器3-升压用开关装置4-电源1的路径。此处，对电抗器3施加的电压与电源1的电压大致相等。通过反复进行升压用开关装置4的接通、断开的切换，能够反复电流路径。进而，通过控制接通、断开的时间比，能够使基于电源1的输入电流的波形任意地变形，能够改善功率因数、高次谐波电流的含有率。
此处，通常，伴随整流二极管的电流容量增加，积蓄载流子量有增加的倾向。因此，随着电流容量增加，恢复电流会增加。另外，如果施加的逆偏置变大，则恢复电流增加。
在本实施方式的电力变换装置中，并不对电流容量大的逆流防止元件5施加高的逆偏置电压来进行逆恢复，而进行如下控制(以下称为转流控制)：通过转流装置7形成转流路径，在升压用开关装置4刚要接通之前，经由变压器73以及转流用整流元件72施加低的逆偏置电压来进行逆恢复。
在转流控制中，在升压用开关装置4刚要接通之前，使转流装置7的转流用开关74接通，经由变压器73使在逆流防止元件5中流过的电流转流到转流用整流元件72侧。升压用开关装置4断开、转流用开关74接通的状态的电流路径成为电源1-电抗器3-逆流防止元件5-负载9-电源1的路径。进而，转流用开关74接通，所以变压器73被励磁，在转流装置7的变压器73的2次侧绕组-转流用整流元件72的路径中也流入电流。
例如，在升压用开关装置4的升压驱动信号刚要成为ON(开启)之前，使转流装置7(转流用开关74)的转流驱动信号成为ON。此时，通过励磁电流，在变压器73的2次侧绕组的路径中开始流过电流。因此，在逆流防止元件5和转流用整流元件72的各方向上电流分流而流过。之后，如果将转流驱动信号维持为ON状态，则在经过一定时间之后，电流不流过逆流防止元件5，全部电流流过转流用整流元件72侧(转流完成)。
在转流动作时，通过将转流用电源75设定为与平滑装置8的输出电压相比充分小的值，能够利用低的逆偏置电压使逆流防止元件5截止(逆恢复)。如果在该状态下使升压用开关装置4接通，则进行转流用整流元件72的逆恢复动作，在该情况下也产生恢复电流。但是，转流用整流元件72的通流时间与逆流防止元件5相比非常短，所以在转流用整流元件72中流过的电流的有效电流小，所需要的电流容量小即可。因此，能够使用积蓄载流子少的、小电容的元件，相比于通过逆流防止元件5产生的情况，能够降低恢复电流(其中考虑峰值电流来选定元件)。于是，其结果，作为系统整体，能够降低恢复电流所引起的噪声量以及损失。由此，噪音端子电压/放射噪音等的水平降低，另外，电路损失被抑制。因此，能够使噪声滤波器小型化，能够实现成本降低。
图3是示出本发明的实施方式1的模块结构的另一个例子的图。例如，在图2中，将逆流防止元件5和转流用整流元件72构成为模块80，但在图3中，在相同的模块80内构成转流用整流元件72和转流用开关74。
图4是示出本发明的实施方式1的模块结构的另一个例子的图。例如，在图2中，将逆流防止元件5和转流用整流元件72构成为模块80，但在图4中，进而转流用开关74也包含于相同的模块80而构成。此处，在模块80内配置的元件中，在与模块80内的其他元件连接的情况下，构成为将端子彼此在模块80内接线。由此，能够作为模块80减少端子数。
如以上那样，根据实施方式1，将逆流防止元件5和转流用整流元件72构成为模块80，配置于相同的模块内，所以无需配置于例如印刷基板等，能够降低装置(电路)整体中的面积。
另外，能够减少印刷基板制作的工时。另外，无需设置与各元件对应的散热器等，能够减少散热对策零件的个数。因此，能够实现成本降低。另外，可以认为模块80内的元件的温度条件相同，所以通过组合为模块80，能够对简化风路设计、散热设计作出贡献。
进而，通过设为模块80，能够将例如在转流用整流元件72或者逆流防止元件5中在流过正向电流的状态下施加了逆电压时的逆恢复动作模拟为转流用整流元件72或者逆流防止元件5的静电电容分量。为了减小逆恢复时的恢复电流，该电容分量优选小。特别地，只要能够降低转流用整流元件的电容分量，则对恢复电流的降低的贡献变大。此处，关于导体间的电容分量C，能够使用导体间距离d、导体面积S以及介电常数ε而表示为C＝ε×S/d。因此，如果缩小导体面积S或者延长导体间距离d，则能够使电容分量C降低。但是，延长导体间距离d和电路的集成化、布线阻抗的降低成为折中(trade-off)。另外，在应用于处理高电压的装置的情况下，必须确保的绝缘距离变大。因此，难以增大需要部位的导体间距离d。因此，如本实施方式那样，将转流用整流元件72配置于模块80内，缩小元件附近的布线(导线)、图案的面积，从而能够实现转流用整流元件72的电容分量的降低，进一步降低恢复电流。另外，由于模块80内的元件的端子彼此的接线在模块80内进行，所以能够减少模块80的端子数。因此，能够实现装置中的图案面积的缩小等。例如，在将大电流流过的功率设备系统的路径中的元件构成为模块80时，通过减少模块80的端子数，能够进一步提高其效果。此处，在制造装置等时，关于模块80，有时不与芯片零件同时进行焊接，而对模块80的端子部分地喷流焊料来进行焊接。此时，为了使得在喷流焊料时焊料不会附着到其他零件，采用例如预先在模块80的端子周边确保不安装其他零件的区域等对策。因此，存在基板面积增加的课题。如上所述，使模块80的端子数减少，所以在基板中，能够减少其他零件的安装禁止区域，能够抑制基板面积的增加。
实施方式2.
图5是示出本发明的实施方式2的与逆流防止元件5并联地连接了转流装置7的情况下的一个例子的图。在本实施方式中，串联地连接了多个转流用整流元件72。
例如，在转流路径中，转流用整流元件72能够视为电容分量。因此，相比于用1个转流用整流元件72构成的情况下的电容分量，通常，串联连接了多个转流用整流元件72的合成电容分量更小。因此，例如，相比于用1个逆恢复特性良好的转流用整流元件72构成，即使每1个的逆恢复特性不怎么优良但串联地连接了多个转流用整流元件72时，其结果，更能够抑制恢复电流。因此，在本实施方式中，将串联地连接的多个转流用整流元件72构成为模块80。
图6是示出本发明的实施方式2的模块结构的另一个例子的图。例如，在图5中，将逆流防止元件5和多个转流用整流元件72构成为模块80，但在图6中，在相同的模块80内构成多个转流用整流元件72和转流用开关74。
图7是示出本发明的实施方式2的模块结构的另一个例子的图。例如，在图5中，将逆流防止元件5和多个转流用整流元件72构成为模块80，但在图7中，进而转流用开关74也包含于相同的模块80而构成。
如本实施方式那样，即使在串联地连接多个转流用整流元件72而构成了模块80的情况下，也起到与实施方式1同样的效果。特别地，各转流用整流元件72的温度条件相同，所以没有元件间的偏差。
实施方式3.
图8是示出本发明的实施方式3的与逆流防止元件5并联地连接了转流装置7的情况下的一个例子的图。在上述实施方式2中，串联地连接了多个转流用整流元件72，但在本实施方式中，并联地连接多个转流用整流元件72，将逆流防止元件5和多个转流用整流元件72构成为模块80。通过并联地连接多个转流用整流元件72，在各转流用整流元件72中流过的电流量变少。因此，能够选择电流容量小的元件作为转流用整流元件72。因此，能够增加构成转流装置时的材料选择的幅度。此时，如果根据成本选择材料，则能够实现成本降低等。
图9是示出本发明的实施方式3的模块结构的另一个例子的图。例如，在图8中，将逆流防止元件5和多个转流用整流元件72构成为模块80，但在图9中，在相同的模块80内构成多个转流用整流元件72和转流用开关74。
图10是示出本发明的实施方式3的模块结构的另一个例子的图。例如，在图8中，将逆流防止元件5和多个转流用整流元件72构成为模块80，但在图10中，进而转流用开关74也包含于相同的模块80而构成。
图11是示出本发明的实施方式3的模块结构的另一个例子的图。例如，在图8中，转流路径实质上是1条路径，但在图11中，具有2条路径。另外，转流动作电路71针对各转流路径具有变压器73、转流用开关74以及转流用电源75的组。因此，能够在各转流路径中在独立的定时流过电流。此处，在图11中，用逆流防止元件5和多个转流用整流元件72构成了模块80，但也可以还包括各转流用开关74而构成。
如本实施方式那样，即使在并联地连接多个转流用整流元件72而构成了模块的情况下，也起到与实施方式1以及实施方式2同样的效果。
实施方式4.
图12是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统中的结构的一部分的图。在图12中，针对附加了与图1等相同的符号的装置等，进行与在实施方式1等中说明了的动作同样的动作。在图12中，具有由交流电源1A和整流电路(整流装置)1B的组合等构成的电源1。整流电路1B组合4个二极管(整流元件)而构成了二极管桥。
例如，在实施方式1中，如在图2等中所说明的那样，用成为并联连接关系的逆流防止元件5和转流用整流元件72构成了模块80。另外，关于整流电路1B，也具有2组处于并联连接关系的二极管。因此，在构成整流电路1B时，能够使用模块80。此处，在与交流电源1A的正侧连接的组中使用了模块80。
图13是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的其他例子的图。在图13中，在实施方式2中，构成了包括处于串联连接关系的多个转流用整流元件72在内的模块80。整流电路1B具有2组处于串联连接关系的二极管。因此，还能够在构成整流电路1B时使用包括处于串联连接关系的多个转流用整流元件72在内的模块80。
图14是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的其他例子的图。例如，在上述实施方式1等中，用逆流防止元件5、转流用整流元件72以及转流用开关74构成了模块80。在图14中，用逆流防止元件5、转流用整流元件72以及升压用开关装置4构成模块80。
图15～图17是示出本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的其他例子的图。在图15～图17中，具有由逆变器装置9A和马达等交流负载9B的组合等构成的负载9。例如，在图14中，用逆流防止元件5、转流用整流元件72以及升压用开关装置4构成了模块80。
另一方面，逆变器装置9A具有多组开关元件以及与开关元件反并联连接的回流二极管的组合。因此，在构成逆变器装置9A时，能够使用模块80。
如以上那样，在构成电力变换电路或者系统内的元件的情况下也使用在逆流防止装置中使用的模块80，从而能够降低作为装置或者系统整体的成本。例如，通过将逆变器装置9A构成为模块80，能够缩短元件间的布线的长度。因此，能够减少电感分量，还能够应对例如高频的切换。另外，通过设为模块80，能够减少电路整体的面积(体积)。
实施方式5.
图18～图30是示出本发明的实施方式5的模块80的接线例的图。能够在模块80内进行各图所示那样的元件间的布线而作为端子。
实施方式6.
图31是本发明的实施方式6的冷冻空气调节装置的结构图。在本实施方式中，说明经由上述电力变换装置进行电力供给的冷冻空气调节装置。图31的冷冻空气调节装置具备热源侧部件(室外机)300和负载侧部件(室内机)400，它们通过制冷剂配管连结，构成主要的制冷剂回路(以下称为主制冷剂回路)而使制冷剂循环。将制冷剂配管中的气体的制冷剂(气体制冷剂)流过的配管设为气体配管500，将液体的制冷剂(液制冷剂。还有气液二相制冷剂的情况)流过的配管设为液配管600。
在本实施方式中，热源侧部件300包括压缩机301、油分离器302、四通阀303、热源侧热交换器304、热源侧风扇305、储液器(accumulator)306、热源侧节流装置(膨胀阀)307、制冷剂间热交换器308、旁通节流装置309以及热源侧控制装置310的各装置(单元)。
压缩机301对所吸入的制冷剂进行压缩并吐出。此处，压缩机301具有逆变器装置，该逆变器装置通过使运转频率任意地变化，能够使压缩机301的容量(每单位时间的送出制冷剂的量)细微地变化。此处，上述各实施方式中的电力变换装置安装于供给使压缩机301(马达)驱动的电力的电源1与具有成为负载9的逆变器装置的压缩机301等之间。此处，组合了电力变换装置和逆变器装置的装置成为马达驱动装置。
油分离器302使混入到制冷剂而从压缩机301吐出的润滑油分离。分离了的润滑油返回到压缩机301。四通阀303基于来自热源侧控制装置310的指示，根据制冷运转时和制热运转时来切换制冷剂的流动。另外，热源侧热交换器304进行制冷剂和空气(室外的空气)的热交换。热源侧热交换器304在例如制热运转时作为蒸发器发挥功能，进行经由热源侧节流装置307流入了的低压的制冷剂和空气的热交换，使制冷剂蒸发并气化。另外，在制冷运转时作为凝结器发挥功能，进行从四通阀303侧流入了的在压缩机301中压缩了的制冷剂和空气的热交换，使制冷剂凝结而液化。在热源侧热交换器304中，为了高效地进行制冷剂和空气的热交换，设置了热源侧风扇305。也可以针对热源侧风扇305，也经由上述各实施方式记载的电力变换装置进行电力供给，在例如成为负载9的逆变器装置中使风扇马达的运转频率任意地变化，而使风扇的旋转速度细微地变化。
制冷剂间热交换器308在制冷剂回路的成为主要的流路中流过的制冷剂、与从该流路分支而通过旁通节流装置309(膨胀阀)调整了流量的制冷剂之间进行热交换。制冷剂间热交换器308是特别在制冷运转时需要使制冷剂过冷却的情况下使制冷剂过冷却而供给到负载侧部件400的装置。经由旁通节流装置309流过的液体经由旁通配管返回到储液器306。储液器306是积存例如液体的剩余制冷剂的单元。热源侧控制装置310由例如微型计算机等构成。热源侧控制装置310能够与负载侧控制装置404进行有线或者无线通信，根据与例如冷冻空气调节装置内的各种探测单元(传感器)的探测相关的数据，进行利用逆变器电路控制的压缩机301的运转频率控制等控制与冷冻空气调节装置相关的各单元来进行冷冻空气调节装置整体的动作控制。另外，也可以由热源侧控制装置310进行在上述实施方式中说明的控制装置100进行的处理。
另一方面，负载侧部件400包括负载侧热交换器401、负载侧节流装置(膨胀阀)402、负载侧风扇403以及负载侧控制装置404。负载侧热交换器401进行制冷剂和空气的热交换。负载侧热交换器401在例如制热运转时作为凝结器发挥功能，进行从气体配管500流入的制冷剂和空气的热交换，使制冷剂凝结而液化(或者气液二相化)，流出到液配管600侧。另一方面，在制冷运转时作为蒸发器发挥功能，进行通过负载侧节流装置402而成为低压状态的制冷剂和空气的热交换，使制冷剂吸收空气的热而蒸发并气化，流出到气体配管500侧。另外，在负载侧部件400中，设置了用于调整与制冷剂进行热交换的空气的流动的负载侧风扇403。该负载侧风扇403的运转速度通过例如利用者的设定而决定。为了通过使开度变化来调整负载侧热交换器401内的制冷剂的压力，设置负载侧节流装置402。
另外，负载侧控制装置404也由微型计算机等构成，能够与例如热源侧控制装置310进行有线或者无线通信。根据来自热源侧控制装置310的指示、来自居住者等的指示，控制负载侧部件400的各装置(单元)，以使例如室内成为预定的温度。另外，发送包括与设置在负载侧部件400中的探测单元的探测相关的数据的信号。
如以上那样，在实施方式6的冷冻空气调节装置中，使用上述实施方式中的电力变换装置来进行向压缩机301、热源侧风扇305等的电力供给，所以能够得到高效、高可靠性的冷冻空气调节装置。
产业上的可利用性
在上述实施方式6中，说明了将本发明的电力变换装置应用于冷冻空气调节装置的情况，但不限于此。本发明的电力变换装置还能够应用于热泵装置、冰箱等利用冷冻循环(热泵循环)的装置、电梯等搬送设备等、照明器具(系统)，能够起到同样的效果。

Claims (16)

1.一种逆流防止装置，具备：
逆流防止元件，连接于电源与负载之间，防止从所述负载侧向所述电源侧的电流的逆流；以及
转流装置，进行在与该逆流防止元件并联连接的转流路径中流过电流的转流动作，
将包括构成所述转流装置的元件的至少一部分在内的多个元件构成为模块。
2.根据权利要求1所述的逆流防止装置，其中，
所述转流装置具有对在所述转流路径中流过的电流进行整流的转流用整流元件，
构成为包括该转流用整流元件和所述逆流防止元件的模块。
3.根据权利要求1所述的逆流防止装置，其中，
所述转流装置具有：
转流用整流元件，对在所述转流路径中流过的电流进行整流；
变压器，对所述转流路径上的2次侧绕组施加基于与1次侧绕组相关的电压的电压，进行所述转流动作；以及
变压器驱动装置，具有转流用电源和转流用开关而与所述变压器的1次侧绕组连接，通过所述转流用开关的开闭，控制从所述转流用电源流入到所述变压器的1次侧绕组的励磁电流，
构成为包括所述转流用整流元件和所述转流用开关的模块。
4.根据权利要求3所述的逆流防止装置，其中，
还包括所述逆流防止元件而构成为模块。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的逆流防止装置，其中，
构成为包括多个转流用整流元件的模块。
6.根据权利要求5所述的逆流防止装置，其中，
所述转流装置具有多个所述转流路径，在各转流路径中配置至少1个转流用整流元件。
7.根据权利要求5或者6所述的逆流防止装置，其中，
构成串联连接了所述多个转流用整流元件的模块。
8.根据权利要求5或者6所述的逆流防止装置，其中，
构成并联连接了所述多个转流用整流元件的模块。
9.根据权利要求2～8中的任意一项所述的逆流防止装置，其中，
所述转流用整流元件是使用了宽能带隙半导体的元件。
10.根据权利要求9所述的逆流防止装置，其中，
所述宽能带隙半导体以碳化硅、氮化镓系材料或者金刚石为材料。
11.一种电力变换装置，具备：
平滑装置，对输出电压进行平滑；
开关装置，比该平滑装置配置于更靠近所述电源侧，通过开关的开闭使所述电源短路；
电抗器，比该开关装置配置于更靠近所述电源侧；以及
权利要求1～10中的任意一项所述的逆流防止装置，防止来自所述负载侧的电流的逆流。
12.根据权利要求11所述的电力变换装置，其中，
将所述开关装置的开关和构成所述逆流防止装置的元件的至少一部分的元件构成为模块。
13.根据权利要求11所述的电力变换装置，其中，
还具备整流装置，该整流装置在所述电源是交流电源时对来自所述交流电源的电力进行整流，
使用所述逆流防止装置具有的模块来构成所述整流装置。
14.一种电力变换装置，具备：
权利要求11～13中的任意一项所述的电力变换装置；以及
逆变器装置，将该电力变换装置供给的电力变换为交流电力，
使用所述电力变换装置具有的模块来构成所述逆变器装置。
15.根据权利要求1～14所述的电力变换装置，其中，
所述负载为马达。
16.一种冷冻空气调节装置，具备：
权利要求11～15中的任意一项所述的电力变换装置，该电力变换装置用于驱动压缩机或者送风机的至少一方。
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