JP2008057852A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ装置に実装されるパワーデバイスや電装品が熱や振動により破損してしまうのを防止する。
【解決手段】インバータ装置（60）を吐出管（11）に取り付け、吐出管（11）における、圧縮機（20）からインバータ装置（60）までの間に、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動の伝達を防止する防振手段（70）を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷凍装置に関するものである。

従来より、冷凍装置等の冷媒回路を用いた空気調和装置では、圧縮機をインバータ制御することで空調性能の向上を図っている。ここで、圧縮機をインバータ制御するインバータ装置の回路基板には、スイッチング素子等を構成するパワーデバイスが実装されており、このパワーデバイスは、例えばシリコン素子等で形成されるため、耐熱温度が比較的低く、熱による破損を招き易い。

そこで、特許文献１に記載の空気調和装置では、発熱したパワーデバイスを冷却する方法として、空気調和装置の冷媒回路上の高温部に密接させて熱交換を行うことが開示されている。
特開２００６−４２５２９号公報

しかしながら、従来の冷凍装置に搭載されるインバータ装置の回路基板には、発熱源となるパワーデバイスの他にも、電解コンデンサ、コイル、制御回路用のＩＣ等の電装品が実装されていることから、以下のような問題がある。

すなわち、上述した電装品はパワーデバイスの耐熱温度よりも低い温度で破損してしまうため、冷媒回路で行われる冷凍サイクルの運転条件等によってインバータ装置の周囲の冷媒温度が高温になると、冷媒温度がパワーデバイスの耐熱温度以下であったとしても、上述のような電装品が熱により破損するおそれがある。さらに、冷媒回路で行われる冷凍サイクルの運転条件等によって振動が発生し、この振動がインバータ装置側に伝達されることで、電装品が振動により破損するおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インバータ装置に実装されるパワーデバイスや電装品が熱や振動により破損してしまうのを防止することにある。

前記の目的を達成するため、本発明では、圧縮機とインバータ装置との間の吐出管に防振手段を設け、圧縮機から吐出管を介してインバータ装置に向かう振動の伝達を防止するようにした。

すなわち、第１の発明は、冷媒を圧縮して吐出管（11）から送り出す圧縮機（20）と、パワーデバイス（62）及び電装品（63）が実装された回路基板（61）を有し該圧縮機（20）を駆動制御するインバータ装置（60）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
前記圧縮機（20）の下流側には凝縮器（31）が設けられ、
前記インバータ装置（60）は、前記圧縮機（20）と前記凝縮器（31）との間の前記吐出管（11）における該凝縮器（31）近傍に取り付けられていることを特徴とするものである。

また、第２の発明は、冷媒を圧縮して吐出管（11）から送り出す圧縮機（20）と、パワーデバイス（62）及び電装品（63）が実装された回路基板（61）を有し該圧縮機（20）を駆動制御するインバータ装置（60）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
前記圧縮機（20）の下流側には四路切換弁（24）が設けられ、
前記インバータ装置（60）は、前記圧縮機（20）と前記四路切換弁（24）との間の前記吐出管（11）における該四路切換弁（24）近傍に取り付けられていることを特徴とするものである。

第１の発明では、圧縮機（20）と凝縮器（31）との間の吐出管（11）における凝縮器（31）近傍に、インバータ装置（60）が取り付けられる。また、第２の発明では、圧縮機（20）と四路切換弁（24）との間の吐出管（11）における四路切換弁（24）近傍に、インバータ装置（60）が取り付けられる。

このため、発熱部品であるパワーデバイス（62）の冷却を圧縮機（20）の吐出管（11）を流れる冷媒との熱交換により行う一方、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が、インバータ装置（60）に到達するまでの間に吐出管（11）により減衰される。従って、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、インバータ装置（60）を圧縮機（20）から十分に離隔させているから、振動が吐出管（11）の途中で減衰されて、その結果、インバータ装置（60）に振動が伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

第３の発明は、冷媒を圧縮して吐出管（11）から送り出す圧縮機（20）と、パワーデバイス（62）及び電装品（63）が実装された回路基板（61）を有し該圧縮機（20）を駆動制御するインバータ装置（60）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
前記インバータ装置（60）は前記吐出管（11）に取り付けられ、
前記圧縮機（20）から前記インバータ装置（60）までの間の前記吐出管（11）には、振動の伝達を防止する防振手段（70）が設けられていることを特徴とするものである。

第３の発明では、吐出管（11）にインバータ装置（60）が取り付けられ、圧縮機（20）からインバータ装置（60）までの間の吐出管（11）には、振動の伝達を防止する防振手段（70）が設けられる。

このため、発熱部品であるパワーデバイス（62）の冷却を圧縮機（20）の吐出管（11）を流れる冷媒との熱交換により行う一方、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が防振手段（70）により減衰される。従って、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が防振手段（70）により減衰され、吐出管（11）を介してインバータ装置（60）側に振動が伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

第４の発明は、前記防振手段（70）は、前記吐出管（11）の振動を吸収する制振部材（71）であることを特徴とするものである。

第４の発明では、吐出管（11）の振動を吸収する制振部材（71）により、防振手段（70）が構成される。このため、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が制振部材（71）で吸収されてインバータ装置（60）の電装品（63）側に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

第５の発明は、前記防振手段（70）は、前記吐出管（11）の管路途中に接続されたフレキシブル管（72）であることを特徴とするものである。

第５の発明では、吐出管（11）の管路途中に接続されたフレキシブル管（72）により、防振手段（70）が構成される。このため、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動がフレキシブル管（72）で吸収されてインバータ装置（60）の電装品（63）側に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

第６の発明は、前記防振手段（70）は、前記吐出管（11）をジグザグ状に折り曲げてなる曲げ構造（73）により構成されていることを特徴とするものである。

第６の発明では、吐出管（11）をジグザグ状に折り曲げてなる曲げ構造（73）により防振手段（70）が構成される。このため、曲げ構造（73）により圧縮機（20）からインバータ装置（60）までの吐出管（11）の総配管距離が長くなり、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が吐出管（11）の曲げ構造（73）で吸収されてインバータ装置（60）の電装品（63）側に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。また、曲げ構造（73）により、バネ効果やダンピング効果が得られ、さらに吐出管（11）の振動を吸収する上で有利となる。

第７の発明は、冷媒を圧縮して吐出管（11）から送り出す圧縮機（20）と、パワーデバイス（62）及び電装品（63）が実装された回路基板（61）を有し該圧縮機（20）を駆動制御するインバータ装置（60）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
前記圧縮機（20）は、内部に冷媒が満たされるケーシング（30）を有し、
前記インバータ装置（60）は、防振部材（67）及び断熱部材（68）を介して、前記圧縮機（20）のケーシング（30）に取り付けられていることを特徴とするものである。

第７の発明では、防振部材（67）及び断熱部材（68）を介して、インバータ装置（60）が圧縮機（20）のケーシング（30）に取り付けられる。

このため、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が防振部材（67）により減衰されて電装品（63）側に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利である。さらに、圧縮機（20）のケーシング（30）内の冷媒の熱が電装品（63）側に伝導することを断熱部材（68）により防止して、冷媒の熱による電装品（63）の破損を防止することができる。

第８の発明は、前記パワーデバイス（62）は、ワイドバンドギャップ半導体素子を備えたことを特徴とするものである。

第８の発明では、パワーデバイス（62）がワイドバンドギャップ半導体素子を備えている。ワイドバンドギャップ半導体素子は、一般的な素子（例えばＳｉ素子）と比較して耐熱性に優れている。このため、ワイドバンドギャップ半導体素子の周囲の冷媒温度が比較的高温となっても、このワイドバンドギャップ半導体素子が熱により破損してしまうのを確実に回避できる。

また、ワイドバンドギャップ半導体素子は、耐熱温度が高いことから、その動作温度も比較的高くなる。このため、ワイドバンドギャップ半導体素子の表面温度は、冷媒の温度よりも高くなる。従って、ワイドバンドギャップ半導体素子から発する熱は、冷媒に放出される。その結果、本発明では、冷媒によってワイドバンドギャップ半導体素子の冷却が行われる。

第１及び第２の発明によれば、発熱部品であるパワーデバイス（62）の冷却を圧縮機（20）の吐出管（11）を流れる冷媒との熱交換により行う一方、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が、インバータ装置（60）に到達するまでの間に吐出管（11）により減衰される。従って、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、インバータ装置（60）を圧縮機（20）から十分に離隔させているから、振動が吐出管（11）の途中で減衰されて、その結果、インバータ装置（60）に振動が伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

また、第３の発明によれば、発熱部品であるパワーデバイス（62）の冷却を圧縮機（20）の吐出管（11）を流れる冷媒との熱交換により行う一方、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が防振手段（70）により減衰される。従って、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が防振手段（70）により減衰され、吐出管（11）を介してインバータ装置（60）側に振動が伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

また、第４の発明によれば、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が制振部材（71）で吸収されてインバータ装置（60）の電装品（63）側に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

また、第５の発明によれば、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動がフレキシブル管（72）で吸収されてインバータ装置（60）の電装品（63）側に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

また、第６の発明によれば、曲げ構造（73）により圧縮機（20）からインバータ装置（60）までの吐出管（11）の総配管距離が長くなり、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が吐出管（11）の曲げ構造（73）で吸収されてインバータ装置（60）の電装品（63）側に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。また、曲げ構造（73）により、バネ効果やダンピング効果が得られ、さらに吐出管（11）の振動を吸収する上で有利となる。

また、第７の発明によれば、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が防振部材（67）により減衰されて電装品（63）側に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利である。さらに、圧縮機（20）のケーシング（30）内の冷媒の熱が電装品（63）側に伝導することを断熱部材（68）により防止して、冷媒の熱による電装品（63）の破損を防止することができる。

また、第８の発明によれば、ワイドバンドギャップ半導体素子は、一般的な素子（例えばＳｉ素子）と比較して耐熱性に優れているため、ワイドバンドギャップ半導体素子の周囲の冷媒温度が比較的高温となっても、このワイドバンドギャップ半導体素子が熱により破損してしまうのを確実に回避できる。

また、ワイドバンドギャップ半導体素子は耐熱温度が高いことから、その動作温度も比較的高く、その表面温度は冷媒の温度よりも高くなり、ワイドバンドギャップ半導体素子から発する熱は冷媒に放出されて、ワイドバンドギャップ半導体素子の冷却を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る冷凍装置の構成を示す図である。図１に示すように、冷凍装置は、室内を空調する空気調和装置（1）を構成するものであり、この空気調和装置（1）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる冷媒回路（10）を備えている。この冷媒回路（10）には、冷媒としてフルオロカーボンが充填されている。

冷媒回路（10）には、圧縮機（20）と凝縮器（31）と膨張弁（22）と蒸発器（33）とが接続されている。

前記圧縮機（20）は、容積型の圧縮機で構成されており、中空で密閉型のケーシング（30）を備えている。ケーシング（30）の下側寄りに吸入管（14）が接続され、ケーシング（30）の天板に吐出管（11）が接続されている。吐出管（11）は、ケーシング（30）の天板を上下に貫通しており、その下端部がケーシング（30）の内部空間に開口している。なお、ケーシング（30）は、例えば鉄等の金属材料で構成されている。

前記圧縮機（20）のケーシング（30）内には、ロータリー型の圧縮機構（図示せず）と、圧縮機構を作動させる駆動モータ（図示せず）とが収容されている。この圧縮機（20）の圧縮機構では、ガス冷媒が凝縮圧力まで圧縮される。本実施形態の圧縮機（20）は、ケーシング（30）の内部空間が高圧冷媒で満たされる、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機を構成している。圧縮された冷媒は、圧縮機（20）の吐出側に設けられた吐出管（11）を介して凝縮器（31）に送り出される。

前記凝縮器（31）は、例えば室内空間に配置されており、フィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。凝縮器（31）では、高温高圧の冷媒から室内空気へ熱が放出される。

前記膨張弁（22）は、冷媒を減圧する減圧手段であり、例えば電子膨張弁で構成されている。

前記蒸発器（33）は、例えば室外空間に配置されており、フィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。蒸発器（33）では、低圧液冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。

−インバータ装置の構成−
圧縮機（20）は、駆動モータを駆動制御するためのインバータ装置（60）を備えている。図２に示すように、インバータ装置（60）は、各種の電子部品を実装した回路基板（61）を有している。この回路基板（61）には、スイッチング素子等を構成する炭化シリコン（ＳｉＣ）素子、シリコン（Ｓｉ）素子等で構成されたパワーデバイス（62）や、電解コンデンサ、制御回路用のＩＣ等の電装品（63）が実装されている。

インバータ装置（60）をなす回路基板（61）は、パワーデバイス（62）の実装面を吐出管（11）側に対向させた状態で、伝熱部材（64）を介して吐出管（11）に取り付けられている。

ここで、例えば、吐出管（11）が円筒状の配管である場合に、パワーデバイス（62）を吐出管（11）に直接接触させた場合には、チップ面積の一部に吐出管（11）と接触していない箇所が生じてしまい、熱交換効率が低下するおそれがあるが、本実施形態のように、伝熱部材（64）の形状を吐出管（11）の外形形状に対応した円弧形状とし、パワーデバイス（62）側を平面とすることで、チップ表面全体が吐出管（11）と密着した状態となることから、熱交換効率を向上させる上で有利となる。また、伝熱部材（64）としてアルミニウム等の熱伝導率の高い材料を用いるようにすれば、パワーデバイス（62）で生じた熱が確実に吐出管（11）側に放熱されるため好ましい。

ここで、回路基板（61）と吐出管（11）とは、ゴム等の防振効果を有する防振部材で構成された取付部材（67）を介して取り付けされている。また、回路基板（61）と吐出管（11）との間には断熱部材（68）が配設されている。断熱部材（68）は、回路基板（61）の電装品（63）の実装領域に対応して配設されており、吐出管（11）を流通する冷媒の熱を遮断して、熱による電装品（63）の破損を防止している。

また、インバータ装置（60）は、圧縮機（20）からインバータ装置（60）までの間の吐出管（11）における、凝縮器（31）近傍に取り付けられている。このような構成とすることで、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、インバータ装置（60）を圧縮機（20）から十分に離隔させているから、振動が吐出管（11）の途中で減衰されて、インバータ装置（60）に伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

−運転動作−
次に、本発明の実施形態１に係る空気調和装置（1）の基本的な運転動作について説明する。この空気調和装置（1）の運転時には、圧縮機（20）の圧縮機構と膨張弁（22）の膨張機構とが駆動される。圧縮機（20）の圧縮機構では、ガス冷媒が凝縮圧力まで圧縮される。圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11）を流通する。吐出管（11）には、インバータ装置（60）をなす回路基板（61）に実装されたパワーデバイス（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられている。パワーデバイス（62）は、スイッチング動作に伴い発熱している。このため、パワーデバイス（62）から発生する熱は、伝熱部材（64）を介して吐出管（11）を流れる高圧冷媒へ付与される。その結果、パワーデバイス（62）が冷却される一方、高圧冷媒が昇温する。

ここで、本発明では、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、インバータ装置（60）を圧縮機（20）から十分に離隔させているから、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が、インバータ装置（60）に伝達されるまでの間に吐出管（11）により減衰され、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

パワーデバイス（62）の熱を奪った高圧冷媒は、吐出管（11）から凝縮器（31）を流れる。凝縮器（31）では、冷媒から室内空気へ熱が放出される。その結果、室内の暖房が行われる。この際、凝縮器（31）では、上述のようにしてパワーデバイス（62）から奪った熱も室内へ放出される。つまり、この暖房運転では、パワーデバイス（62）から回収した熱が室内の暖房に利用される。

凝縮器（31）で熱を放出した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧されて、蒸発器（33）を流れる。蒸発器（33）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。蒸発器（33）で蒸発した冷媒は、吸入管（14）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２に係る冷凍装置は、室内の冷房と暖房とを切り換えて行う空気調和装置（1）を構成している。図３に示すように、空気調和装置（1）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる冷媒回路（10）を備えている。冷媒回路（10）には、冷媒としてのフルオロカーボンが充填されている。この冷媒回路（10）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

なお、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

−冷媒回路の構成−
冷媒回路（10）には、圧縮機（20）と室内熱交換器（21）と膨張弁（22）と室外熱交換器（23）と四路切換弁（24）とが接続されている。

前記圧縮機（20）で圧縮された冷媒は、圧縮機（20）の吐出側に設けられた吐出管（11）を介して四路切換弁（24）に送り出される。

前記四路切換弁（24）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。四路切換弁（24）は、第１ポートが圧縮機（20）の吐出側と、第２ポートが室内熱交換器（21）と、第３ポートが圧縮機（20）の吸入側と、第４ポートが室外熱交換器（23）とそれぞれ繋がっている。四路切換弁（24）は、第１ポートと第２ポートとが繋がると同時に第３ポートと第４ポートとが繋がる状態（図３の実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートとが繋がると同時に第２ポートと第３ポートとが繋がる状態（図３の破線で示す状態）とに設定が切り換わるように構成されている。

前記室内熱交換器（21）は、室内に設置されており、フィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。室内熱交換器（21）では、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。室外熱交換器（23）は、室外に設置されており、フィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。室外熱交換器（23）では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われる。膨張弁（22）は、冷媒を減圧する減圧手段であり、例えば電子膨張弁で構成されている。

圧縮機（20）は、駆動モータを駆動制御するためのインバータ装置（60）を備えている。インバータ装置（60）は吐出管（11）に取り付けられている。なお、インバータ装置（60）の構成及び取付構造は、図２に示す構成と略同様であるため、具体的な記載を省略する。

図４に示すように、圧縮機（20）からインバータ装置（60）までの間の吐出管（11）には、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動の伝達を防止する防振手段（70）が設けられている。以下、この防振手段（70）について説明する。

まず、圧縮機（20）近傍の吐出管（11）には、樹脂ホースや金属べローズ等で構成されたフレキシブル管（72）が接続されて防振手段（70）を構成している。このフレキシブル管（72）が弾性変形することで、吐出管（11）の振動が吸収されるようになっている。

次に、吐出管（11）の経路途中で吐出管（11）がジグザグ状に折り曲げられてなる曲げ構造（73）により防振手段（70）が構成されている。この曲げ構造（73）により、圧縮機（20）からインバータ装置（60）までの吐出管（11）の総配管距離が長くなり、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が減衰される。また、曲げ構造（73）により、バネ効果やダンピング効果が得られ、さらに吐出管（11）の振動を吸収する上で有利となる。

次に、吐出管（11）の振動を吸収する制振部材（71）が吐出管（11）の経路途中に設けられて防振手段（70）を構成している。この制振部材（71）は、例えばゴム材等で構成され、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が吸収される。

このように、本発明では、発熱部品であるパワーデバイス（62）の冷却を圧縮機（20）の吐出管（11）を流れる冷媒との熱交換により行う一方、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が防振手段（70）により減衰される。従って、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、その振動が防振手段（70）により減衰され、吐出管（11）を介してインバータ装置（60）側に振動が伝達されることがなく、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

なお、本実施形態２では、防振手段（70）を構成する制振部材（71）、フレキシブル管（72）、吐出管（11）の曲げ構造（73）を１つの冷媒回路（10）に適用した場合について説明したが、これらのうち少なくとも１つの防振対策を施した冷媒回路（10）であればよい。

−運転動作−
次に、この空気調和装置（1）の運転動作について説明する。この空気調和装置（1）は、冷房運転と暖房運転とが可能となっている。これらの運転では、インバータ装置（60）により、圧縮機（20）の駆動モータが駆動されることで圧縮室の容積が拡縮され、圧縮機構で冷媒の圧縮動作が行われる。

−暖房運転−
暖房運転では、四路切換弁（24）が図３の実線で示す状態となる。また、膨張弁（22）の開度が適宜調節される。

圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11）を流通する。吐出管（11）には、インバータ装置（60）をなす回路基板（61）に実装されたパワーデバイス（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられている。パワーデバイス（62）は、スイッチング動作に伴い発熱している。このため、パワーデバイス（62）から発生する熱は、伝熱部材（64）を介して吐出管（11）を流れる高圧冷媒へ付与される。その結果、パワーデバイス（62）が冷却される一方、高圧冷媒が昇温する。

ここで、本発明では、圧縮機（20）の運転動作によって振動が発生しても、圧縮機（20）からインバータ装置（60）までの間の吐出管（11）に防振手段（70）を設けたから、圧縮機（20）から吐出管（11）を介してインバータ装置（60）に向かう振動が、インバータ装置（60）に伝達されるまでの間に防振手段（70）により減衰され、振動に弱い電装品（63）を保護する上で有利となる。

パワーデバイス（62）の熱を奪った高圧冷媒は、吐出管（11）から室内熱交換器（21）を流れる。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。この際、室内熱交換器（21）では、上述のようにしてパワーデバイス（62）から奪った熱も室内へ放出される。つまり、この暖房運転では、パワーデバイス（62）から回収した熱が室内の暖房に利用される。

室内熱交換器（21）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧されて、室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（23）で蒸発した冷媒は、吸入管（14）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。

−冷房運転−
冷房運転では、四路切換弁（24）が図３の破線で示す状態となる。また、膨張弁（22）の開度が適宜調節される。

圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11）を流通する。パワーデバイス（62）から発生した熱は、上述の暖房運転と同様、伝熱部材（64）を介して吐出管（11）を流れる高圧冷媒へ付与される。その結果、パワーデバイス（62）が冷却される。

パワーデバイス（62）の冷却に利用された高圧冷媒は、吐出管（11）から室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気へ放熱する。この際、室外熱交換器（23）では、上述のようにしてパワーデバイス（62）から奪った熱も室外へ放出される。

室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧されて、室内熱交換器（21）を流れる。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（21）で蒸発した冷媒は、吸入管（14）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。

＜実施形態の変形例１＞
インバータ装置（60）は、圧縮機（20）を駆動制御するものであるため、圧縮機（20）とインバータ装置（60）とを一体化させて１つのユニットとして構成した方が好ましい。そこで、図５に示すように、前記実施形態のインバータ装置（60）の回路基板（61）に実装されたパワーデバイス（62）を吐出管（11）に対向させて吐出管（11）を流通する冷媒と熱交換させるとともに、インバータ装置（60）を圧縮機（20）のケーシング（30）に取り付けた構成としてもよい。

具体的に、インバータ装置（60）の回路基板（61）がゴム等の防振効果を有する取付部材（67）を介して吐出管（11）及び圧縮機（20）のケーシング（30）に取り付けられている。これにより、吐出管（11）及び圧縮機（20）からインバータ装置（60）の電装品（63）側に向かう振動の伝達が防止される。

断熱部材（68）は、回路基板（61）の電装品（63）の実装領域に対応して配設されており、吐出管（11）を流通する冷媒の熱を遮断して電装品（63）の破損を防止している。さらに、圧縮機（20）と吐出管（11）との間にも、断熱部材（68）が配設されている。

この変形例１においても、パワーデバイス（62）と吐出管（11）を流れる冷媒とを熱交換させることで、発熱したパワーデバイス（62）を冷却することができる。また、吐出管（11）から電装品（63）側に向かう振動の伝達が取付部材（67）で遮断されることから、振動に弱い電解コンデンサやＩＣ等の電装品（63）の破損を防止する上で有利となる。

さらに、インバータ装置（60）を圧縮機（20）のケーシング（30）に取り付けて１つのユニットとして構成することで取り扱いが容易となる。すなわち、１つのユニットとして構成することで、配線の取り回しや組み立て工数の削減等、有利な効果が得られる。

＜変形例２＞
図６に示すように、前記実施形態のインバータ装置（60）を圧縮機（20）のケーシング（30）に取り付け、インバータ装置（60）の回路基板（61）に実装されたパワーデバイス(62)をケーシング（30）内の冷媒と熱交換させるようにしてもよい。

具体的に、インバータ装置（60）の回路基板（61）がゴム等の防振効果を有する取付部材（67）を介して圧縮機（20）のケーシング（30）に取り付けられている。これにより、圧縮機（20）からインバータ装置（60）の電装品（63）側に向かう振動の伝達が防止される。断熱部材（68）は、回路基板（61）の電装品（63）の実装領域に対応して配設されており、圧縮機（20）のケーシング（30）内を流通する冷媒の熱を遮断して電装品（63）の破損を防止している。

この変形例２においても、パワーデバイス（62）と圧縮機（20）のケーシング（30）内を流れる冷媒とを熱交換させることで、発熱したパワーデバイス（62）を冷却することができる。また、圧縮機（20）から電装品（63）側に向かう振動の伝達が取付部材（67）で防止され、熱の伝導が断熱部材（68）で遮断されることから、熱や振動に弱い電解コンデンサやＩＣ等の電装品（63）の破損を防止する上で有利となる。

−その他の実施形態−
前記各実施形態については、以下のような構成としてもよい。

前記各実施形態では、ロータリー型の圧縮機について、本発明を適用している。しかしながら、例えばスクロール型の圧縮機や、揺動スイング型の圧縮機、さらに他の型式の圧縮機に本発明を適用しても良い。

前記各実施形態では、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機において、高圧冷媒雰囲気となる吐出管（11）やケーシング（30）にパワーデバイス（62）が実装された回路基板（61）を取り付けるようにしている。しかしながら、ケーシング（30）内が圧縮機構の吸入冷媒で満たされる、いわゆる低圧ドーム型の圧縮機において、吐出管（11）や低圧冷媒雰囲気となるケーシング（30）に回路基板（61）を配置するようにしても良い。このようにケーシング（30）内を低圧冷媒雰囲気とすると、高圧冷媒と比較してパワーデバイス（62）の周囲温度が低くなるので、パワーデバイス（62）を一層効果的に冷却することができる。

前記各実施形態では、空気調和装置（1）において、本発明を適用するようにしている。しかしながら、冷媒回路（10）で冷凍サイクルを行いながら、水を加熱する給湯器や、他の冷凍装置に本発明を適用するようにしても良い。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、インバータ装置に実装されるパワーデバイスや電装品が熱や振動により破損してしまうのを防止できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

本発明の実施形態１に係る冷凍装置の冷媒回路の配管系統図である。 インバータ装置の取付構造を示す図である。 本実施形態２に係る冷凍装置の冷媒回路の配管系統図である。 防振手段の構成を示す図である。 インバータ装置の取付構造の変形例１を示す図である。 インバータ装置の取付構造の変形例２を示す図である。

符号の説明

1 空気調和装置（冷凍装置）
10 冷媒回路
11 吐出管
20 圧縮機
24 四路切換弁
30 ケーシング
31 凝縮器
60 インバータ装置
61 回路基板
62 パワーデバイス
63 電装品
67 取付部材（防振部材）
68 断熱部材
70 防振手段
71 制振部材
72 フレキシブル管
73 曲げ構造

Claims (8)

1. 冷媒を圧縮して吐出管（11）から送り出す圧縮機（20）と、パワーデバイス（62）及び電装品（63）が実装された回路基板（61）を有し該圧縮機（20）を駆動制御するインバータ装置（60）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
   前記圧縮機（20）の下流側には凝縮器（31）が設けられ、
   前記インバータ装置（60）は、前記圧縮機（20）と前記凝縮器（31）との間の前記吐出管（11）における該凝縮器（31）近傍に取り付けられていることを特徴とする冷凍装置。
2. 冷媒を圧縮して吐出管（11）から送り出す圧縮機（20）と、パワーデバイス（62）及び電装品（63）が実装された回路基板（61）を有し該圧縮機（20）を駆動制御するインバータ装置（60）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
   前記圧縮機（20）の下流側には四路切換弁（24）が設けられ、
   前記インバータ装置（60）は、前記圧縮機（20）と前記四路切換弁（24）との間の前記吐出管（11）における該四路切換弁（24）近傍に取り付けられていることを特徴とする冷凍装置。
3. 冷媒を圧縮して吐出管（11）から送り出す圧縮機（20）と、パワーデバイス（62）及び電装品（63）が実装された回路基板（61）を有し該圧縮機（20）を駆動制御するインバータ装置（60）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
   前記インバータ装置（60）は前記吐出管（11）に取り付けられ、
   前記圧縮機（20）から前記インバータ装置（60）までの間の前記吐出管（11）には、振動の伝達を防止する防振手段（70）が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項３において、
   前記防振手段（70）は、前記吐出管（11）の振動を吸収する制振部材（71）であることを特徴とする冷凍装置。
5. 請求項３において、
   前記防振手段（70）は、前記吐出管（11）の管路途中に接続されたフレキシブル管（72）であることを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項３において、
   前記防振手段（70）は、前記吐出管（11）をジグザグ状に折り曲げてなる曲げ構造（73）により構成されていることを特徴とする冷凍装置。
7. 冷媒を圧縮して吐出管（11）から送り出す圧縮機（20）と、パワーデバイス（62）及び電装品（63）が実装された回路基板（61）を有し該圧縮機（20）を駆動制御するインバータ装置（60）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
   前記圧縮機（20）は、内部に冷媒が満たされるケーシング（30）を有し、
   前記インバータ装置（60）は、防振部材（67）及び断熱部材（68）を介して前記圧縮機（20）のケーシング（30）に取り付けられていることを特徴とする冷凍装置。
8. 請求項１乃至７において、
   前記パワーデバイス（62）は、ワイドバンドギャップ半導体素子を備えたことを特徴とする冷凍装置。

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