JP2008101862A - 電装品箱 - Google Patents
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Abstract
【課題】密閉構造により防爆対策を施しつつ、ケーシング内部の温度上昇を抑制できる電装品箱を提供する。
【解決手段】可燃性冷媒が流れる冷媒配管10と、電装品が収納され、密閉構造の導電性材料からなるケーシング11と、冷媒配管10の一部を被い、冷媒配管10と熱的に結合された導電性材料からなる冷却ジャケット12とを備える。上記ケーシング11が冷却ジャケット12を介して冷媒配管10に熱的に結合している。また、上記冷却ジャケット12が冷媒配管10と電気的に接続され、ケーシング11が冷却ジャケット12を介して冷媒配管10に電気的に接続されている。
【選択図】図1
【解決手段】可燃性冷媒が流れる冷媒配管10と、電装品が収納され、密閉構造の導電性材料からなるケーシング11と、冷媒配管10の一部を被い、冷媒配管10と熱的に結合された導電性材料からなる冷却ジャケット12とを備える。上記ケーシング11が冷却ジャケット12を介して冷媒配管10に熱的に結合している。また、上記冷却ジャケット12が冷媒配管10と電気的に接続され、ケーシング11が冷却ジャケット12を介して冷媒配管10に電気的に接続されている。
【選択図】図1
Description
この発明は、電装品箱に関し、詳しくは、空気調和機等に使用される電装品箱に関する。
可燃性のあるHC冷媒を空気調和機やチラーなどの冷凍サイクル装置の冷媒として使用する場合、漏洩冷媒による爆発の危険性から、電装品箱に対して防爆の対策を施す必要がある。
上記電装品箱に対する防爆対策として、ケーシングを密閉化してケーシング内部への冷媒侵入を防止するものがある(例えば、特開2004−125210号公報(特許文献1)参照)。
しかしながら、空気調和機等では、電装品箱を密閉化すると、従来のヒートシンク等の放熱器による空冷のみではケーシング内部の温度が上昇してしまうため、電気部品の故障や寿命低下が生じたり、高温度グレード品を使用することによりコストが高くついたりする。
そこで、このような密閉化された電装品箱に対して、ケーシングを室外ファンの通風路上に配置して、室外ファンの風によりケーシングを冷却する方法が提案されている(例えば、特開平6−101913号公報(特許文献2)参照)。
ところが、この室外ファンの風によりケーシングを冷却する方法では、電装品箱を通風路上に配置する必要があるがため、電装品箱の配置に関して設計自由度が低下して機器の小型化を阻害する要因となる。
また、電装品箱のケーシングが帯電して、静電気に起因する火花放電によって爆発が起こる可能性があるため、静電気に対しても対策が必要である。
特開2004−125210号公報
特開平6−101913号公報
そこで、この発明の課題は、密閉構造により防爆対策を施しつつ、ケーシング内部の温度上昇を抑制できる電装品箱を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の電装品箱は、
可燃性冷媒が流れる冷媒配管と、
上記冷媒配管と熱的に結合されたケーシングと
を備え、
上記ケーシングが密閉されていることを特徴とする。
可燃性冷媒が流れる冷媒配管と、
上記冷媒配管と熱的に結合されたケーシングと
を備え、
上記ケーシングが密閉されていることを特徴とする。
上記構成の電装品箱によれば、密閉されたケーシングと熱的に結合した冷媒配管内を流れる可燃性冷媒をケーシング内部の温度よりも低くすることによって、密閉構造により防爆対策を施しつつ、ケーシング内部の温度上昇を抑制できる。例えば、空気調和機等の冷凍装置の冷媒回路において、冷媒温度がケーシング内部の温度よりも低い冷媒配管にこの電装品箱を配置することにより、電装品箱のケーシングを冷却してケーシング内部の温度を低下させることができる。
また、一実施形態の電装品箱では、
上記冷媒配管の一部を被い、上記冷媒配管と熱的に結合された冷却ジャケットを備え、
上記ケーシングが上記冷却ジャケットを介して上記冷媒配管に熱的に結合している。
上記冷媒配管の一部を被い、上記冷媒配管と熱的に結合された冷却ジャケットを備え、
上記ケーシングが上記冷却ジャケットを介して上記冷媒配管に熱的に結合している。
上記実施形態によれば、上記冷媒配管の一部を被う冷却ジャケットを介してケーシングを冷媒配管に熱的に結合することによって、冷媒配管にケーシングを直接熱的に結合させるよりも、冷却ジャケットを介してケーシングと冷媒配管との熱的結合が強くでき、ケーシングの冷却効果が高まる。
また、一実施形態の電装品箱では、
上記冷媒配管の一部を被い、上記冷媒配管と熱的に結合された冷却ジャケットを備え、
上記ケーシングと上記冷却ジャケットとの組み合わせにより密閉構造の箱体を形成すると共に、
上記密閉構造の箱体内の上記電装品が上記冷却ジャケットを介して上記冷媒配管に熱的に結合している。
上記冷媒配管の一部を被い、上記冷媒配管と熱的に結合された冷却ジャケットを備え、
上記ケーシングと上記冷却ジャケットとの組み合わせにより密閉構造の箱体を形成すると共に、
上記密閉構造の箱体内の上記電装品が上記冷却ジャケットを介して上記冷媒配管に熱的に結合している。
上記実施形態によれば、上記ケーシングと冷却ジャケットとの組み合わせた密閉構造の箱体内の電装品は、ケーシングを介することなく冷却ジャケットに熱的により強く結合させることができ、電装品に対する冷却効果が高まる。
また、一実施形態の電装品箱では、
上記ケーシングおよび上記冷却ジャケットが導電性材料からなり、
上記冷却ジャケットが上記冷媒配管と電気的に接続され、
上記ケーシングが上記冷却ジャケットを介して上記冷媒配管に電気的に接続されている。
上記ケーシングおよび上記冷却ジャケットが導電性材料からなり、
上記冷却ジャケットが上記冷媒配管と電気的に接続され、
上記ケーシングが上記冷却ジャケットを介して上記冷媒配管に電気的に接続されている。
上記実施形態によれば、導電性材料からなるケーシングを、導電性材料からなる冷却ジャケットを介して冷媒配管に電気的に接続することによって、冷凍サイクル装置の冷媒配管では接地が必ずされるので、ケーシングの帯電を防止でき、防爆対策がより確実にできる。
また、一実施形態の電装品箱では、
上記ケーシングが導電性材料からなり、
上記ケーシングが上記冷媒配管に電気的に直接接続されている。
上記ケーシングが導電性材料からなり、
上記ケーシングが上記冷媒配管に電気的に直接接続されている。
上記実施形態によれば、導電性材料からなるケーシングを冷媒配管に電気的に直接接続することによって、ケーシングと冷媒配管との電気的な接続を簡単かつ確実に行うことができる。
また、一実施形態の電装品箱では、
上記ケーシングが導電性材料からなり、
上記ケーシング内に上記冷媒配管の一部が挿入されて、少なくとも上記ケーシング内の上記電装品が上記ケーシング内の上記冷媒配管に熱的に結合すると共に、
上記ケーシングが上記冷媒配管に電気的に直接接続されている。
上記ケーシングが導電性材料からなり、
上記ケーシング内に上記冷媒配管の一部が挿入されて、少なくとも上記ケーシング内の上記電装品が上記ケーシング内の上記冷媒配管に熱的に結合すると共に、
上記ケーシングが上記冷媒配管に電気的に直接接続されている。
上記実施形態によれば、ケーシング内に挿入された冷媒配管の一部に少なくともケーシング内の電装品を熱的に結合すると共に、ケーシングを冷媒配管に電気的に直接接続することによって、簡単な構成でより効果的な電装品の冷却と帯電防止ができる。
以上より明らかなように、この発明の電装品箱によれば、密閉構造により防爆対策を施しつつ、ケーシング内部の温度上昇を抑制できる電装品箱を実現することができる。
また、一実施形態の電装品箱によれば、上記冷媒配管の一部を被う冷却ジャケットを介してケーシングを冷媒配管に熱的に結合することによって、冷媒配管にケーシングを直接熱的に結合させるよりも、冷却ジャケットを介してケーシングと冷媒配管との熱的結合が強くでき、ケーシングの冷却効果が高まる。
また、一実施形態の電装品箱によれば、上記ケーシングと冷却ジャケットとの組み合わせた密閉構造の箱体内の電装品は、ケーシングを介することなく冷却ジャケットに熱的により強く結合させることができ、電装品に対する冷却効果が高まる。
また、一実施形態の電装品箱によれば、導電性材料からなるケーシングを、導電性材料からなる冷却ジャケットを介して冷媒配管に電気的に接続することによって、ケーシングの帯電を防止でき、防爆対策がより確実にできる。
また、一実施形態の電装品箱によれば、導電性材料からなるケーシングを冷媒配管に電気的に直接接続することによって、ケーシングと冷媒配管との電気的な接続を容易に行うことができる。
また、一実施形態の電装品箱によれば、ケーシング内に挿入された冷媒配管の一部に少なくともケーシング内の電装品を熱的に結合すると共に、ケーシングを冷媒配管に電気的に直接接続することによって、簡単な構成でより効果的な電装品の冷却と帯電防止ができる。
以下、この発明の電装品箱を図示の実施の形態により詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態の空気調和機に用いられる電装品箱の断面図を示している。
図1はこの発明の第1実施形態の空気調和機に用いられる電装品箱の断面図を示している。
この第1実施形態の電装品箱は、図1に示すように、導電性部材(金属や導電性樹脂等)により形成された密閉構造のケーシング11と、そのケーシング11の底面に取り付けられた冷却ジャケット12と、上記ケーシング11内に配置され、電装品の一例としての発熱部品14,15,16が実装された基板13とを備えている。上記基板13に実装された発熱部品14,15,16をケーシング11の底面を介して冷却ジャケット12に熱的に結合させている。
上記ケーシング11の底面と冷却ジャケット12とを電気的に接続すると共に、冷却ジャケット12と冷媒配管10とを電気的に接続している。ここで、冷媒配管10内には、可燃性冷媒の一例としてHC冷媒が流れる。また、図示しないが、空気調和機では、冷媒配管10は必ず接地されるので、ケーシング11と冷却ジャケット12も接地される。
なお、発熱部品14,15,16とケーシング11の底面との間に、絶縁性を強化するために絶縁シートを挟み込んでもよい。
上記構成の電装品箱において、発熱部品14,15,16に冷媒回路の冷媒配管10を熱的に結合させることにより発熱部品14,15,16から冷媒配管10内の冷媒に放熱する。
また、図5は上記冷媒配管10の一部を被う冷却ジャケット12の外観図を示しており、図5に示すように、厚板状のアルミニウムからなる冷却ジャケット12内に、U字形状に湾曲した冷媒配管10の直線部の一部が配置されている。上記冷却ジャケット12のアルミニウムにより冷媒配管10の外周全面が完全に被われているので、冷媒配管10と冷却ジャケット12との熱的な結合は強くなり、熱伝導率が向上する。
図6は上記電装品箱が用いられる空気調和機の冷媒回路を示している。
図6に示すように、この空気調和機は、圧縮機51と、上記圧縮機51の吐出側に接続された四路弁52と、上記四路弁52に一端が接続された室外熱交換器53と、上記室外熱交換器53の他端に一端が接続された膨張弁54と、上記膨張弁54の他端に一端が接続された室内熱交換器55と、上記室内熱交換器55の他端に四路弁52を介して一端が接続され、他端が圧縮機51の吸引側に接続されたアキュムレータ56とを備えている。上記圧縮機51と四路弁52と室外熱交換器53膨張弁54およびアキュムレータ56で室外機50を構成し、室内熱交換器55で室内機60を構成している。
この空気調和機の冷媒回路に電装品箱を配置する場所としては、次の(1)〜(4)が適している。
(1) 室外熱交換器53と膨張弁54との間(冷房運転時:高圧液冷媒、暖房運転時:低圧二相冷媒)
(2) 室外熱交換器53の中間部(冷房運転時:高圧二相冷媒、暖房運転時:低圧二相冷媒)
(3) 膨張弁54と室内熱交換器55との間(冷房運転時:低圧二相冷媒、暖房運転時:高圧液冷媒)
(4) 圧縮機51の吸入管(冷房運転、暖房運転共に低圧ガス冷媒)
(1) 室外熱交換器53と膨張弁54との間(冷房運転時:高圧液冷媒、暖房運転時:低圧二相冷媒)
(2) 室外熱交換器53の中間部(冷房運転時:高圧二相冷媒、暖房運転時:低圧二相冷媒)
(3) 膨張弁54と室内熱交換器55との間(冷房運転時:低圧二相冷媒、暖房運転時:高圧液冷媒)
(4) 圧縮機51の吸入管(冷房運転、暖房運転共に低圧ガス冷媒)
上記構成の電装品箱によれば、ケーシング11内の温度および発熱部品14,15,16の温度よりも、取り付けられた冷媒回路の冷媒配管10内を流れる冷媒温度が低いので、ケーシング11内および発熱部品14,15,16などを冷却できる。そうして、ケーシング11内の温度および発熱部品14,15,16の温度を低下させることにより、部品の信頼性向上と長寿命化が図れる。また、コンデンサの寿命を露出構造にする前と同じ寿命に想定した場合は、低温度グレード品の使用による低コスト化が図れる。
また、上記冷媒配管10の一部を被う冷却ジャケット12を介してケーシング11を冷媒配管10に熱的に結合することによって、冷媒配管10にケーシング11を直接熱的に結合させるよりも、冷却ジャケット12を介してケーシング11と冷媒配管10との熱的結合が強くでき、ケーシング11の冷却効果が高まる。
また、導電性材料からなるケーシング11を、導電性材料からなる冷却ジャケット12を介して冷媒配管10に電気的に接続することによって、冷媒回路の冷媒配管10と冷却ジャケット12を介してケーシング11が接地されて、ケーシング11の静電気に起因する火花放電の発生を防止でき、可燃性冷媒が漏洩して爆発するのを防止できる。
〔第2実施形態〕
図2はこの発明の第2実施形態の電装品箱の断面図を示している。この第2実施形態の電装品箱は、第1実施形態の図6に示す空気調和機の冷媒回路の同様の箇所に配置される。
図2はこの発明の第2実施形態の電装品箱の断面図を示している。この第2実施形態の電装品箱は、第1実施形態の図6に示す空気調和機の冷媒回路の同様の箇所に配置される。
この第2実施形態の電装品箱は、図2に示すように、導電性部材(金属や導電性樹脂等)により形成され、底が開口するケーシング21と、そのケーシング21の底面に取り付けられた冷却ジャケット22と、上記ケーシング21内に配置され、電装品の一例としての発熱部品24,25,26が実装された基板23とを備えている。上記ケーシング21と冷却ジャケット22で密閉構造の箱体を構成している。上記基板23に実装された発熱部品24,25,26は、冷却ジャケット22に直接取り付けて、発熱部品24,25,26と冷却ジャケット22とを熱的に結合している。
上記ケーシング21の側壁の下端側と冷却ジャケット22とを電気的に接続すると共に、冷却ジャケット22と冷媒配管20とを電気的に接続している。上記冷媒配管20が接地されているので、ケーシング21と冷却ジャケット22も接地される。ここで、冷媒配管20内には、可燃性冷媒の一例としてHC冷媒が流れる。
なお、発熱部品24,25,26と冷却ジャケット22との間に、絶縁性を強化するために絶縁シートを挟み込んでもよい。
上記構成の電装品箱は、第1実施形態の電装品箱と同様の効果を有すると共に、ケーシング21と冷却ジャケット22との組み合わせた密閉構造の箱体内の電装品は、冷却ジャケット22に熱的により強く結合させることができ、電装品に対する冷却効果が高まる。
〔第3実施形態〕
図3はこの発明の第3実施形態の電装品箱の断面図を示している。この第3実施形態の電装品箱は、第1実施形態の図6に示す空気調和機の冷媒回路の同様の箇所に配置される。
図3はこの発明の第3実施形態の電装品箱の断面図を示している。この第3実施形態の電装品箱は、第1実施形態の図6に示す空気調和機の冷媒回路の同様の箇所に配置される。
この第3実施形態の電装品箱は、図3に示すように、導電性部材(金属や導電性樹脂等)により形成された密閉構造のケーシング31と、上記ケーシング31の底面に密着させて固定部32,32により固定された冷媒配管30と、上記ケーシング31内に配置され、電装品の一例としての発熱部品34,35,36が実装された基板33とを備えている。上記基板33に実装された発熱部品34,35,36をケーシング31の底面を介して冷媒配管30に熱的に結合させている。
上記ケーシング31の底面と冷媒配管30とを電気的に接続している。上記冷媒配管30が接地されているので、ケーシング21も接地される。ここで、冷媒配管30内には、可燃性冷媒の一例としてHC冷媒が流れる。
なお、発熱部品34,35,36とケーシング11の底面との間に、絶縁性を強化するために絶縁シートを挟み込んでもよい。
上記構成の電装品箱によれば、ケーシング31内の温度および発熱部品34,35,36の温度よりも、取り付けられた冷媒回路の冷媒配管30内を流れる冷媒温度が低いので、ケーシング31内および発熱部品34,35,36などを冷却できる。そうして、ケーシング31内の温度および発熱部品34,35,36の温度を低下させることにより、部品の信頼性向上と長寿命化が図れる。また、コンデンサの寿命を露出構造にする前と同じ寿命に想定した場合は、低温度グレード品の使用による低コスト化が図れる。
また、導電性材料からなるケーシング31を冷媒配管30に電気的に直接接続することによって、ケーシング31と冷媒配管30との電気的な接続を簡単かつ確実に行うことができる。
〔第4実施形態〕
図4はこの発明の第4実施形態の電装品箱の断面図を示している。この第4実施形態の電装品箱は、第1実施形態の図6に示す空気調和機の冷媒回路の同様の箇所に配置される。
図4はこの発明の第4実施形態の電装品箱の断面図を示している。この第4実施形態の電装品箱は、第1実施形態の図6に示す空気調和機の冷媒回路の同様の箇所に配置される。
この第4実施形態の電装品箱は、図4に示すように、導電性部材(金属や導電性樹脂等)により形成された密閉構造のケーシング41と、そのケーシング41内に一部が挿入された冷媒配管40と、上記ケーシング41内に配置され、電装品の一例としての発熱部品44,45,46が実装された基板43と、上記ケーシング41内に形成され、冷媒配管40を被う樹脂部42とを備えている。このように、冷媒配管30を樹脂と一体成型することにより、その周囲を導電性部材であるケーシング41により覆う。
また、上記基板43に実装された発熱部品44,45,46は、樹脂部42内に埋め込まれた冷媒配管30と熱的に結合している。
上記ケーシング41の冷媒配管40が突き出す部位において、ケーシング41と冷媒配管40とを電気的に接続している。上記冷媒配管40が接地されているので、ケーシング41も接地される。ここで、冷媒配管40内には、可燃性冷媒の一例としてHC冷媒が流れる。
上記構成の電装品箱によれば、ケーシング41内の温度および発熱部品44,45,46の温度よりも、取り付けられた冷媒回路の冷媒配管40内を流れる冷媒温度が低いので、ケーシング41内および発熱部品44,45,46などを冷却できる。そうして、ケーシング41内の温度および発熱部品44,45,46の温度を低下させることにより、部品の信頼性向上と長寿命化が図れる。また、コンデンサの寿命を露出構造にする前と同じ寿命に想定した場合は、低温度グレード品の使用による低コスト化が図れる。
また、ケーシング41内に挿入された冷媒配管40の一部にケーシング41内の電装品を熱的に結合すると共に、ケーシング41を冷媒配管40に電気的に直接接続することによって、簡単な構成でより効果的な電装品の冷却と帯電防止ができる。
10,20,30,40…冷媒配管
11,21,31,41…ケーシング
12,22…冷却ジャケット
13,23,33,43…基板
14,15,16,24,25,26,34,35,36,44,45,46…発熱部品
32…取付部
42…樹脂部
50…室外機
60…室内機
11,21,31,41…ケーシング
12,22…冷却ジャケット
13,23,33,43…基板
14,15,16,24,25,26,34,35,36,44,45,46…発熱部品
32…取付部
42…樹脂部
50…室外機
60…室内機
Claims (6)
- 可燃性冷媒が流れる冷媒配管(10,20,30,40)と、
上記冷媒配管(10,20,30,40)と熱的に結合され、電装品が収納されたケーシング(11,21,31,41)と
を備え、
上記ケーシング(11,21,31,41)が密閉されていることを特徴とする電装品箱。 - 請求項1に記載の電装品箱において、
上記冷媒配管(10,20)の一部を被い、上記冷媒配管(10,20)と熱的に結合された冷却ジャケット(12,22)を備え、
上記ケーシング(11,21)が上記冷却ジャケット(12,22)を介して上記冷媒配管(10,20)に熱的に結合していることを特徴とする電装品箱。 - 請求項1に記載の電装品箱において、
上記冷媒配管(20)の一部を被い、上記冷媒配管(20)と熱的に結合された冷却ジャケット(22)を備え、
上記ケーシング(21)と上記冷却ジャケット(22)との組み合わせにより密閉構造の箱体を形成すると共に、
上記密閉構造の箱体内の上記電装品が上記冷却ジャケット(22)を介して上記冷媒配管(20)に熱的に結合していることを特徴とする電装品箱。 - 請求項2または3に記載の電装品箱において、
上記ケーシング(11,21)および上記冷却ジャケット(12,22)が導電性材料からなり、
上記冷却ジャケット(12,22)が上記冷媒配管(10,20)と電気的に接続され、
上記ケーシング(11,21)が上記冷却ジャケット(12,22)を介して上記冷媒配管(10,20)に電気的に接続されていることを特徴とする電装品箱。 - 請求項1に記載の電装品箱において、
上記ケーシング(31,41)が導電性材料からなり、
上記ケーシング(31,41)が上記冷媒配管(30,40)に電気的に直接接続されていることを特徴とする電装品箱。 - 請求項1に記載の電装品箱において、
上記ケーシング(41)が導電性材料からなり、
上記ケーシング(41)内に上記冷媒配管(40)の一部が挿入されて、少なくとも上記ケーシング(41)内の上記電装品が上記冷媒配管(40)に熱的に結合すると共に、
上記ケーシング(41)が上記ケーシング(41)内の上記冷媒配管(40)に電気的に直接接続されていることを特徴とする電装品箱。
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