JP2009299928A - Refrigerating device - Google Patents

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Yoshitsugu Koyama
義次 小山
Mitsuhiro Tanaka
三博 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce high frequency electric current leaked from a cooling jacket in cooling a power device by using a refrigerant jacket in which a refrigerant used in a refrigerating cycle is circulated. <P>SOLUTION: This refrigerating device is provided with an electric circuit 10 including an invertor circuit 13 having the power device 14, and the refrigerant jacket 30 thermally connected with the power device 14 and circulating the refrigerant used in the refrigerating cycle inside. A shield plate 40 and an insulating member 50 are stacked while the shield plate 40 is positioned at a power device 14 side, between the power device 14 and the refrigerant jacket 30, and a condenser C2 is composed of the shield plate 40, the insulating member 50 and the refrigerant jacket 30. An input side of the invertor circuit 13 and the shield plate 40 are electrically connected by a feedback section 60 composed of a conductor. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置に関するものである。   The present invention relates to a refrigeration apparatus that performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating a refrigerant.

冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置では、圧縮機の電動機の運転状態を制御するために、インバータ回路などの電気回路が搭載される。一般的にこのインバータ回路には高熱を生ずるパワーデバイスが用いられ、従来の冷凍装置ではこのパワーデバイスが動作可能な温度よりも高温にならないように、パワーデバイスを冷却する手段が設けられている。具体的な冷却手段としては、例えばパワーデバイスにヒートシンクを取り付けて空冷したり、冷凍サイクルに用いる冷媒によってパワーデバイスを冷却するようにしたものがある(例えば特許文献1を参照)。特許文献1の冷凍装置では、冷凍サイクルに用いる冷媒が流れる冷媒通路を冷媒ジャケット(この文献ではヒートシンクと呼んでいる)に設け、この冷媒ジャケットにパワーデバイス(同文献ではジャイアント・トランジスタ)を固定するとともに、冷媒ジャケットを電気部品箱に収めている。
特開昭62-69066号公報
In a refrigeration apparatus in which a refrigerant circulates and performs a vapor compression refrigeration cycle, an electric circuit such as an inverter circuit is mounted in order to control the operating state of the motor of the compressor. Generally, a power device that generates high heat is used for the inverter circuit, and a conventional refrigeration apparatus is provided with means for cooling the power device so that the temperature does not become higher than the temperature at which the power device can operate. As specific cooling means, for example, a heat sink is attached to the power device and air-cooled, or the power device is cooled by a refrigerant used in the refrigeration cycle (see, for example, Patent Document 1). In the refrigeration apparatus of Patent Document 1, a refrigerant passage through which refrigerant used in a refrigeration cycle flows is provided in a refrigerant jacket (referred to as a heat sink in this document), and a power device (giant transistor in the same document) is fixed to the refrigerant jacket. At the same time, the refrigerant jacket is housed in an electrical component box.
JP-A-62-69066

ところで、パワーデバイスのなかには、図12に示すように、IGBTベアチップ(401)(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)、ヒートスプレッダ(402)、内部電極(403)、絶縁板(404)、金属板(405)が樹脂モールドにより1つのパッケージ(406)に収められているものがある。このような構造のパワーデバイス(400)では、パワーデバイス(400)内部において内部電極(403)と金属板(405)との間にコンデンサが形成される。また、このパワーデバイス(400)に対して、導電体により形成されたヒートシンクや冷媒ジャケットなどの冷却手段(407)を取り付けると、パワーデバイス(400)内部の金属板(405)と、冷却手段(407)との間にコンデンサが形成される。そして、これらのコンデンサは直列に繋がることになる(図13を参照)。   By the way, in the power device, as shown in FIG. 12, an IGBT bare chip (401) (IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor), a heat spreader (402), an internal electrode (403), an insulating plate (404), a metal plate (405) Is contained in one package (406) by a resin mold. In the power device (400) having such a structure, a capacitor is formed between the internal electrode (403) and the metal plate (405) inside the power device (400). Further, when a cooling means (407) such as a heat sink or a refrigerant jacket formed of a conductor is attached to the power device (400), a metal plate (405) inside the power device (400) and a cooling means ( 407) is formed with the capacitor. These capacitors are connected in series (see FIG. 13).

上記のパワーデバイス(400)を冷却する際に、例えば冷却手段(407)としてヒートシンクを使用してパワーデバイス(400)を空冷する場合には、図14のように構成することが考えられる。図14の例では、プリント基板(408)上に、パワーデバイス(400)、コモンモードコイル(409)、Yコン(410)、コンデンサ(411)が配置されて電気回路が形成されている。Yコン(410)はAC電源ラインとアース線との間に設けられたコンデンサであり、コモンモードコイル(409)とともにノイズフィルタを構成している。また、コンデンサ(411)は電圧の平滑等に用いるコンデンサである。この構成では、空冷用のヒートシンクは非接地である。   When the power device (400) is cooled, for example, when the power device (400) is air-cooled using a heat sink as the cooling means (407), a configuration as shown in FIG. 14 can be considered. In the example of FIG. 14, a power device (400), a common mode coil (409), a Y capacitor (410), and a capacitor (411) are arranged on a printed circuit board (408) to form an electric circuit. A Y capacitor (410) is a capacitor provided between the AC power supply line and the ground line, and constitutes a noise filter together with the common mode coil (409). The capacitor (411) is a capacitor used for voltage smoothing or the like. In this configuration, the air-cooling heat sink is ungrounded.

一方、冷却手段(407)として冷媒ジャケットを使用してパワーデバイス(400)を冷媒によって冷却する場合には、図15の構成が考えられる。この例では、冷媒ジャケットが冷媒配管(412)に接続されているので、冷媒ジャケットは、該冷媒ジャケットやプリント基板(408)が収容された筐体(413)を介して接地させられる。   On the other hand, when the power device (400) is cooled by the refrigerant using the refrigerant jacket as the cooling means (407), the configuration of FIG. 15 can be considered. In this example, since the refrigerant jacket is connected to the refrigerant pipe (412), the refrigerant jacket is grounded via the casing (413) in which the refrigerant jacket and the printed circuit board (408) are accommodated.

ここで、パワーデバイス(400)がスイッチング動作を行うと、内部電極(403)の対地間電位変動によって、内部電極(403)と冷却手段(407)との間に形成されたコンデンサに高周波電流(高周波ノイズ)が流れる。その高周波電流は、図16において矢印で示すように、筐体(413)やアース線を通って装置外部へ流れ出す。すなわち、この冷凍装置におけるノイズの伝達経路を等価回路で示すと図17のようになる。図17においても高周波電流が流れる経路を矢印で示している。なお、図16、図17において、LISNはノイズ測定用の装置である。   Here, when the power device (400) performs a switching operation, a high-frequency current (in the capacitor formed between the internal electrode (403) and the cooling means (407) is caused by a potential change between the internal electrode (403) and ground. High frequency noise) flows. The high-frequency current flows out of the apparatus through the housing (413) and the ground wire as indicated by an arrow in FIG. That is, FIG. 17 shows the noise transmission path in this refrigeration apparatus as an equivalent circuit. Also in FIG. 17, the path through which the high-frequency current flows is indicated by an arrow. In FIGS. 16 and 17, LISN is a device for noise measurement.

このようにして装置外部へ流れ出た高周波電流が所定の大きさを超えると、雑端(雑音端子電圧)や漏れ電流等のノイズ問題の原因となる可能性がある。そして、装置外部へ漏れ出す高周波電流の大きさは、内部電極(403)と冷却手段(407)の間に形成されたコンデンサの静電容量と電圧の変化率で決まる。すなわち、高周波電流の大きさ(i)は静電容量をC、電圧をvとすると、i=C×dv/dtと表せる。その点、空冷用のヒートシンクは一般的には非接地で用いるので、その静電容量の大きさは然程大きくなく、装置外部へ流れ出る高周波電流(コモンモードノイズ)は問題になり難いと考えられる。   If the high-frequency current that flows out of the apparatus in this way exceeds a predetermined magnitude, it may cause noise problems such as miscellaneous edges (noise terminal voltage) and leakage current. The magnitude of the high-frequency current leaking out of the apparatus is determined by the capacitance of the capacitor formed between the internal electrode (403) and the cooling means (407) and the rate of change of voltage. That is, the magnitude (i) of the high-frequency current can be expressed as i = C × dv / dt, where C is the capacitance and v is the voltage. In that respect, since the heat sink for air cooling is generally used ungrounded, the capacitance is not so large, and the high-frequency current (common mode noise) flowing out of the apparatus is unlikely to be a problem. .

しかしながら、冷却手段(407)として冷媒ジャケットを使用する場合には、冷媒ジャケットには銅などの導体により形成された冷媒配管が接続され、その冷媒配管が筐体に接続されるので、冷媒ジャケットは接地され、その結果、静電容量が大きくなってノイズが増加する可能性がある。つまり、ヒートシンクによりパワーデバイス(400)を空冷していた場合には問題にならなかったノイズが、発生したノイズのレベルによっては、冷媒ジャケットを使用することにより問題として顕在化する可能性がある。   However, when a refrigerant jacket is used as the cooling means (407), a refrigerant pipe formed of a conductor such as copper is connected to the refrigerant jacket, and the refrigerant pipe is connected to the casing. As a result, the capacitance may increase and noise may increase. That is, noise that does not become a problem when the power device (400) is air-cooled by the heat sink may become apparent as a problem by using the refrigerant jacket depending on the level of the generated noise.

本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケットを用いてパワーデバイスを冷却する際に、冷却ジャケットから漏れ出る高周波電流を低減させることを目的としている。   The present invention has been made paying attention to the above problem, and reduces the high-frequency current leaking from the cooling jacket when the power device is cooled using the refrigerant jacket in which the refrigerant used in the refrigeration cycle flows. The purpose is that.

上記の課題を解決するため、第1の発明は、
パワーデバイス(14)を有したインバータ回路(13)を含んだ電気回路(10)と、該パワーデバイス(14)と熱的に接続されるとともに冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケット(30)とを備えて、該冷媒ジャケット(30)を流通する冷媒によって該パワーデバイス(14)を冷却する冷凍装置であって、
前記パワーデバイス(14)と前記冷媒ジャケット(30)との間には、電極部材(40)と絶縁部材(50)とが該電極部材(40)を該パワーデバイス(14)側にして積層されて、該電極部材(40)、該絶縁部材(50)、及び該冷媒ジャケット(30)によってコンデンサ(C2)が構成され、
前記インバータ回路(13)の入力側と前記電極部材(40)とは、導体からなる電流帰還手段(60)によって電気的に接続されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the first invention is
An electric circuit (10) including an inverter circuit (13) having a power device (14), and a refrigerant jacket that is thermally connected to the power device (14) and in which refrigerant used in the refrigeration cycle flows. (30), and a refrigeration apparatus for cooling the power device (14) with a refrigerant flowing through the refrigerant jacket (30),
Between the power device (14) and the refrigerant jacket (30), an electrode member (40) and an insulating member (50) are laminated with the electrode member (40) facing the power device (14). The electrode member (40), the insulating member (50), and the refrigerant jacket (30) constitute a capacitor (C2),
The input side of the inverter circuit (13) and the electrode member (40) are electrically connected by a current feedback means (60) made of a conductor.

これにより、電流帰還手段(60)がパワーデバイス(14)によって発生した高周波電流をインバータ回路(13)の入力側に帰還させる。   Thereby, the current feedback means (60) feeds back the high frequency current generated by the power device (14) to the input side of the inverter circuit (13).

また、第2の発明は、
第1の発明の冷凍装置において、
前記インバータ回路(13)は、プリント基板(15)上に配置され、
前記電流帰還手段(60)は、導体によりピン状、板状、又はワイヤー状に形成され、前記インバータ回路(13)の入力側に繋がる前記プリント基板(15)上のパターン(15a)と前記電極部材(40)とに電気的に接続されていることを特徴とする。
In addition, the second invention,
In the refrigeration apparatus of the first invention,
The inverter circuit (13) is disposed on a printed circuit board (15),
The current feedback means (60) is formed in a pin shape, a plate shape or a wire shape by a conductor, and is connected to the input side of the inverter circuit (13). The pattern (15a) on the printed circuit board (15) and the electrode It is electrically connected to the member (40).

これにより、ピン状、板状又はワイヤー状の電流帰還手段(60)によって、インバータ回路(13)の入力側と電極部材(40)とが電気的に接続される。   Thereby, the input side of the inverter circuit (13) and the electrode member (40) are electrically connected by the pin-like, plate-like or wire-like current feedback means (60).

また、第3の発明は、
第1の発明の冷凍装置において、
前記インバータ回路(13)の入力側で、該入力側の電圧を分割する直列接続のコンデンサ(12d,12d)をさらに備え、
前記電流帰還手段(60)は、前記直列接続のコンデンサ(12d,12d)により分割された中間の電位点に電気的に接続されていることを特徴とする。
In addition, the third invention,
In the refrigeration apparatus of the first invention,
On the input side of the inverter circuit (13), further comprising a series-connected capacitor (12d, 12d) for dividing the voltage on the input side,
The current feedback means (60) is electrically connected to an intermediate potential point divided by the series-connected capacitors (12d, 12d).

これにより、前記インバータ回路(13)に入力される電圧の中間の電位点に、パワーデバイス(14)によって発生した高周波電流が帰還する。   As a result, the high-frequency current generated by the power device (14) is fed back to an intermediate potential point of the voltage input to the inverter circuit (13).

また、第4の発明は、
第1の発明の冷凍装置において、
前記電気回路(10)は、プリント基板(15)上に配置され、
前記電極部材(40)は、前記プリント基板(15)のパターン(15a)と熱的に接続されて、該パターン(15a)を冷却することを特徴とする。
In addition, the fourth invention is
In the refrigeration apparatus of the first invention,
The electrical circuit (10) is disposed on a printed circuit board (15);
The electrode member (40) is thermally connected to the pattern (15a) of the printed circuit board (15) to cool the pattern (15a).

これにより、プリント基板(15)のパターン(15a)の温度が所定以下に保たれる。   Thereby, the temperature of the pattern (15a) of the printed circuit board (15) is kept below a predetermined level.

また、第5の発明は、
第1の発明の冷凍装置において、
前記インバータ回路(13)の入力側に流れる電流を検出するシャント抵抗(80)をさらに備え、
前記電極部材(40)は、前記シャント抵抗(80)に対して熱的に接続されて、前記シャント抵抗(80)を冷却することを特徴とする。
In addition, the fifth invention,
In the refrigeration apparatus of the first invention,
A shunt resistor (80) for detecting a current flowing on the input side of the inverter circuit (13);
The electrode member (40) is thermally connected to the shunt resistor (80) to cool the shunt resistor (80).

これにより、シャント抵抗(80)の温度が所定以下に保たれる。   As a result, the temperature of the shunt resistor (80) is kept below a predetermined level.

第1の発明によれば、パワーデバイス(14)によって発生した高周波電流がインバータ回路(13)の入力側に帰還するので、冷媒ジャケット(30)からコモンモードノイズとして漏れ出る高周波電流を低減させることができる。   According to the first invention, since the high frequency current generated by the power device (14) returns to the input side of the inverter circuit (13), the high frequency current leaking from the refrigerant jacket (30) as common mode noise is reduced. Can do.

また、第2の発明によれば、容易に電極部材(40)をインバータ回路(13)の入力側に接続することができる。   Moreover, according to 2nd invention, an electrode member (40) can be easily connected to the input side of an inverter circuit (13).

また、第3の発明によれば、電極部材(40)に印加される電位を、インバータ回路(13)の入力電圧よりも小さくできる。   According to the third invention, the potential applied to the electrode member (40) can be made smaller than the input voltage of the inverter circuit (13).

また、第4の発明によれば、プリント基板(15)のパターン(15a)が冷却されて、パターン(15a)の温度が所定以下に保たれるので、放熱のためにパターン(15a)の幅を大きくする必要がなく、実装面積の低減が可能になる。   According to the fourth invention, the pattern (15a) of the printed circuit board (15) is cooled, and the temperature of the pattern (15a) is kept below a predetermined value. The mounting area can be reduced without increasing the size.

また、第5の発明によれば、シャント抵抗(80)が冷却されて、シャント抵抗(80)の温度が所定以下に保たれるので、温度特性を考慮した高精度の抵抗器を使用しなくても回路を構成でき、コストの低減が可能になる。   According to the fifth aspect of the invention, since the shunt resistor (80) is cooled and the temperature of the shunt resistor (80) is kept below a predetermined value, a high-precision resistor considering temperature characteristics is not used. However, the circuit can be configured, and the cost can be reduced.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、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。また、以下の各実施形態やその変形例の説明において、一度説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use. In the following description of each embodiment and its modifications, components having the same functions as those described once will be assigned the same reference numerals and description thereof will be omitted.

《発明の実施形態1》
図1は、本発明の実施形態に係る冷凍装置(1)の一部分を抜粋した図である。この冷凍装置(1)は、例えば、蒸気圧縮式冷凍サイクルにより冷房運転や暖房運転を行う空気調和機などに適用できる。図1では、冷凍サイクルに使用する冷媒を圧縮する圧縮機(図示省略)の電動機(M)の回転数の制御などを行う電気回路(10)の周辺を主に図示している。同図に示すように、電気回路(10)の周辺には、冷媒配管(20)、冷媒ジャケット(30)、シールド板(40)、絶縁部材(50)が配置され、これらは、鉄などの金属(導体)により箱状に構成された筐体(70)に収められている。
Embodiment 1 of the Invention
FIG. 1 is an excerpt from a part of a refrigeration apparatus (1) according to an embodiment of the present invention. The refrigeration apparatus (1) can be applied to, for example, an air conditioner that performs a cooling operation or a heating operation by a vapor compression refrigeration cycle. FIG. 1 mainly illustrates the periphery of an electric circuit (10) that controls the number of revolutions of an electric motor (M) of a compressor (not shown) that compresses a refrigerant used in the refrigeration cycle. As shown in the figure, around the electric circuit (10), the refrigerant pipe (20), the refrigerant jacket (30), the shield plate (40), and the insulating member (50) are arranged. It is housed in a case (70) configured like a box with metal (conductor).

冷媒配管(20)は、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する配管であり、例えば銅管などにより構成される。この冷媒配管(20)は、金属のブラケット(71)によって、筐体(70)に固定され、筐体(70)に取り付けられたアース配線(図示せず)等を介して接地されている。   The refrigerant pipe (20) is a pipe through which a refrigerant used in the refrigeration cycle flows, and is constituted by, for example, a copper pipe. The refrigerant pipe (20) is fixed to the casing (70) by a metal bracket (71), and is grounded via an earth wiring (not shown) attached to the casing (70).

冷媒ジャケット(30)は、例えばアルミニウムなどの金属を扁平な直方体状に形成したものであり、冷媒配管(20)の一部を覆って、冷媒配管(20)と熱的に接続されている。つまり、この冷媒ジャケット(30)は、冷媒配管(20)によって、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通している。また、この冷媒ジャケット(30)は、冷媒配管(20)と電気的に接続されている。既述の通り冷媒配管(20)は接地されているので、冷媒ジャケット(30)も接地されることになる。つまり、冷媒配管(20)は、電流経路(20a)として機能する。   The refrigerant jacket (30) is made of, for example, a metal such as aluminum in a flat rectangular parallelepiped shape, covers a part of the refrigerant pipe (20), and is thermally connected to the refrigerant pipe (20). That is, in the refrigerant jacket (30), the refrigerant used for the refrigeration cycle is circulated through the refrigerant pipe (20). The refrigerant jacket (30) is electrically connected to the refrigerant pipe (20). Since the refrigerant pipe (20) is grounded as described above, the refrigerant jacket (30) is also grounded. That is, the refrigerant pipe (20) functions as a current path (20a).

図2は、電気回路(10)の主要部分を示すブロック図である。図2に示した例では、電気回路(10)は、ノイズフィルタ(11)、DCリンク(12)、インバータ回路(13)を備え、これらはプリント基板(15)上に配置されている。なお、図2におけるLISN(100)は、ノイズ測定用の装置であり、電気回路(10)の構成要素ではない。このLISN(100)は抵抗成分として50Ωを有し、ノイズを電圧として測定するようになっている。   FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the electric circuit (10). In the example shown in FIG. 2, the electric circuit (10) includes a noise filter (11), a DC link (12), and an inverter circuit (13), which are arranged on the printed circuit board (15). Note that LISN (100) in FIG. 2 is an apparatus for noise measurement, and is not a component of the electric circuit (10). This LISN (100) has a resistance component of 50Ω and measures noise as a voltage.

ノイズフィルタ(11)は、商用交流電源(例えばAC100V)に接続され、交流の入力側においてノイズを低減させる。このノイズフィルタ(11)は、図2に示すように、AC電源ラインとアース線(16)との間に設けられたコンデンサであるYコン(11a)、コモンモードコイル(11b)、AC電源ライン同士を繋ぐコンデンサであるXコン(11c)を備えている。なお、ノイズフィルタ(11)には、さらにノーマルモードコイルを設けてもよい。   The noise filter (11) is connected to a commercial AC power supply (for example, AC 100V), and reduces noise on the AC input side. As shown in FIG. 2, the noise filter (11) includes a Y capacitor (11a), a common mode coil (11b), and an AC power line that are capacitors provided between the AC power line and the ground line (16). An X capacitor (11c), which is a capacitor connecting the two, is provided. The noise filter (11) may further include a normal mode coil.

また、DCリンク(12)は、整流器(12a)、リアクトル(12b)、及び平滑コンデンサ(12c)を備え、ノイズフィルタ(11)を介して入力された交流を整流して直流電力を出力する。   The DC link (12) includes a rectifier (12a), a reactor (12b), and a smoothing capacitor (12c), and rectifies alternating current input through the noise filter (11) and outputs direct current power.

インバータ回路(13)は、スイッチング素子としてパワーデバイス(14)を備え、DCリンク(12)から直流電力の供給を受けて、電動機(M)に所定の電圧の交流電力を供給する。本実施形態のパワーデバイス(14)は、図3に示すように、IGBTベアチップ(14a)、ヒートスプレッダ(14b)、内部電極(14c)、絶縁板(14d)、及び金属板(14e)を備え、これらが樹脂モールドにより1つのパッケージ(14f)に収められている。この構成のパワーデバイス(14)では、図4に示すように、該パワーデバイス(14)の内部において、内部電極(14c)と金属板(14e)とを電極とし、絶縁板(14d)を絶縁体(誘電体)としたコンデンサ(C1a)が形成される。   The inverter circuit (13) includes a power device (14) as a switching element, receives DC power from the DC link (12), and supplies AC power of a predetermined voltage to the motor (M). As shown in FIG. 3, the power device (14) of the present embodiment includes an IGBT bare chip (14a), a heat spreader (14b), an internal electrode (14c), an insulating plate (14d), and a metal plate (14e). These are housed in one package (14f) by a resin mold. In the power device (14) of this configuration, as shown in FIG. 4, the internal electrode (14c) and the metal plate (14e) are used as electrodes within the power device (14), and the insulating plate (14d) is insulated. A capacitor (C1a) is formed as a body (dielectric).

上記のパワーデバイス(14)は、電動機(M)の運転時には発熱し、パワーデバイス(14)を冷却しておかないと、パワーデバイス(14)が動作可能な温度(例えば90℃)を超える可能性がある。そのため、冷凍装置(1)では、冷媒ジャケット(30)を流通する冷媒によってパワーデバイス(14)を冷却するようになっている。より具体的には、図1に示すように、冷媒ジャケット(30)を、シールド板(40)と絶縁部材(50)を介してパワーデバイス(14)に固定している。   The power device (14) generates heat during operation of the electric motor (M), and if the power device (14) is not cooled, it can exceed the temperature at which the power device (14) can operate (for example, 90 ° C). There is sex. Therefore, in the refrigeration apparatus (1), the power device (14) is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant jacket (30). More specifically, as shown in FIG. 1, the refrigerant jacket (30) is fixed to the power device (14) via the shield plate (40) and the insulating member (50).

このシールド板(40)は、例えばアルミニウムや銅などの導電性を有した材料により扁平な板状に形成されている。なお、シールド板(40)に用いる材料は、これらには限定されないが、なるべく熱抵抗が小さい導体を用いるのが理想である。また、絶縁部材(50)は、シート状の誘電体である。この絶縁部材(50)には、例えば、セラミックスやシリコーン樹脂を材料としてパワーデバイスなどの発熱素子の冷却用として用いられる冷却用放熱シート等を採用できる。   The shield plate (40) is formed in a flat plate shape with a conductive material such as aluminum or copper. In addition, although the material used for a shield board (40) is not limited to these, It is ideal to use a conductor with as little heat resistance as possible. The insulating member (50) is a sheet-like dielectric. For this insulating member (50), for example, a cooling heat dissipation sheet used for cooling a heat generating element such as a power device using ceramics or silicone resin as a material can be employed.

そして、絶縁部材(50)とシールド板(40)とは、パワーデバイス(14)と冷媒ジャケット(30)との間に、シールド板(40)をパワーデバイス(14)側にして積層されている。つまり、この構造では、パワーデバイス(14)の熱は、シールド板(40)と絶縁部材(50)とを介して冷媒ジャケット(30)に伝導し、冷媒ジャケット(30)を流通する冷媒に放熱することになる。また、この構造では、金属板(14e)とシールド板(40)を電極とし、パッケージ(14f)を絶縁体(誘電体)としたコンデンサ(C1b)が形成される(図4を参照)。このコンデンサ(C1b)はコンデンサ(C1a)と直列接続されている。以下では、直列接続されたコンデンサ(C1a,C1b)をコンデンサ(C1)と呼ぶことにする。   The insulating member (50) and the shield plate (40) are laminated between the power device (14) and the refrigerant jacket (30) with the shield plate (40) facing the power device (14). . That is, in this structure, the heat of the power device (14) is conducted to the refrigerant jacket (30) through the shield plate (40) and the insulating member (50), and is dissipated to the refrigerant flowing through the refrigerant jacket (30). Will do. In this structure, a capacitor (C1b) is formed using the metal plate (14e) and the shield plate (40) as electrodes and the package (14f) as an insulator (dielectric) (see FIG. 4). This capacitor (C1b) is connected in series with the capacitor (C1a). Hereinafter, the capacitors (C1a, C1b) connected in series are referred to as capacitors (C1).

同様に図4に示すように、この構造ではシールド板(40)、絶縁部材(50)、及び冷媒ジャケット(30)によってコンデンサ(C2)が構成される。すなわち、シールド板(40)及び冷媒ジャケット(30)はコンデンサ(C2)の電極部材として作用する。そして、このコンデンサ(C2)は、図2や図4に示すように、コンデンサ(C1)と直列に接続される。この冷凍装置(1)では冷媒ジャケット(30)が冷媒配管(20)と接続され、且つ冷媒配管(20)が筐体(70)を介して接地されているので、コンデンサ(C2)は、冷媒配管(20)と筐体(70)とによって接地させられる。   Similarly, as shown in FIG. 4, in this structure, the shield (40), the insulating member (50), and the refrigerant jacket (30) constitute a capacitor (C2). That is, the shield plate (40) and the refrigerant jacket (30) act as electrode members for the capacitor (C2). The capacitor (C2) is connected in series with the capacitor (C1) as shown in FIGS. In this refrigeration system (1), the refrigerant jacket (30) is connected to the refrigerant pipe (20), and the refrigerant pipe (20) is grounded via the housing (70). The pipe (20) and the casing (70) are grounded.

また、冷凍装置(1)では、インバータ回路(13)の入力側とシールド板(40)とは、導体からなる帰還部(60)によって電気的に接続されている。この帰還部(60)は、パワーデバイス(14)のスイッチング動作により発生した高周波電流をインバータ回路(13)の入力側に帰還させる電流帰還手段として設けてある。具体的には、帰還部(60)は、例えば、導体によりピン状、板状、又はワイヤー状に形成し、インバータ回路(13)の入力側に繋がる、プリント基板(15)上のパターンに対して、半田付けにより電気的に接続すればよい。なお、図2の例ではこの帰還部(60)は、DCリンク(12)のマイナス側に接続されている。また、帰還部(60)はシールド板(40)に対しては、例えばネジ止めにより電気的に接続すればよい。   In the refrigeration apparatus (1), the input side of the inverter circuit (13) and the shield plate (40) are electrically connected by a feedback section (60) made of a conductor. The feedback section (60) is provided as a current feedback means that feeds back the high-frequency current generated by the switching operation of the power device (14) to the input side of the inverter circuit (13). Specifically, the feedback unit (60) is formed in a pin shape, a plate shape, or a wire shape by a conductor, for example, and is connected to the input side of the inverter circuit (13) with respect to the pattern on the printed board (15). Then, it may be electrically connected by soldering. In the example of FIG. 2, the feedback unit (60) is connected to the negative side of the DC link (12). The feedback part (60) may be electrically connected to the shield plate (40) by, for example, screwing.

-冷凍装置(1)におけるコモンモードノイズの伝播-
冷凍装置(1)においてパワーデバイス(14)がスイッチング動作を行うと、内部電極(14c)の対地間電位変動によって、コンデンサ(C1)に高周波電流が流れ、この高周波電流は電動機(M)とシールド板(40)に伝播する。冷凍装置(1)の構造によっては、電動機(M)と筐体(70)との間には、コンデンサ(C3)(寄生容量)が形成され、電動機(M)に伝播した高周波電流はコモンモードノイズとしてコンデンサ(C3)を介して装置外部へ流れ出す。図2には、このようなコモンモードノイズの伝播経路を矢印で示してある。
-Propagation of common mode noise in refrigeration system (1)-
When the power device (14) performs switching operation in the refrigeration system (1), a high-frequency current flows through the capacitor (C1) due to the potential fluctuation of the internal electrode (14c) to ground, and this high-frequency current is shielded from the motor (M) and the shield. Propagates to the plate (40). Depending on the structure of the refrigeration system (1), a capacitor (C3) (parasitic capacitance) is formed between the motor (M) and the housing (70), and the high-frequency current propagated to the motor (M) is common mode. The noise flows out of the device through the capacitor (C3). In FIG. 2, the propagation path of such common mode noise is indicated by arrows.

一方、シールド板(40)に伝播した高周波電流は、一部がコンデンサ(C2)を通過し、さらに冷媒配管(20)を経由して筐体やアース線(16)を通ってコモンモードノイズとして装置外部へ流れ出すものの、高周波電流の大半は帰還部(60)側に流れてインバータ回路(13)の入力側に帰還する。これは、コンデンサ(C2)側よりも帰還部(60)側の方が、インピーダンスが小さいからである。つまり、本実施形態では、パワーデバイス(14)で発生した高周波電流の大半は帰還部(60)を帰還路として電気回路(10)内部で循環し、その結果として外部にコモンモードノイズとして漏れ出す高周波電流のレベルを小さくできる。この点をシミュレーションによって検証した結果を以下に示す。   On the other hand, part of the high-frequency current that has propagated to the shield plate (40) passes through the capacitor (C2), passes through the refrigerant pipe (20), and passes through the chassis and ground wire (16) as common mode noise. Although it flows out of the device, most of the high-frequency current flows to the feedback section (60) side and returns to the input side of the inverter circuit (13). This is because the impedance on the feedback section (60) side is smaller than that on the capacitor (C2) side. That is, in this embodiment, most of the high-frequency current generated in the power device (14) circulates inside the electric circuit (10) using the feedback unit (60) as a feedback path, and as a result, leaks to the outside as common mode noise. The level of the high frequency current can be reduced. The result of verifying this point by simulation is shown below.

-シミュレーションに用いる回路-
図5は、本実施形態の電気回路(10)に対応したシミュレーション用回路(200)を示す回路図である。このシミュレーション用回路(200)では、Yコン(11a)、コモンモードコイル(11b)、DCリンク(12)、冷媒配管(20)による電流経路(20a)、帰還部(60)、コンデンサ(C1)、及びコンデンサ(C2)をモデル化してあり、DCリンク(12)の出力電圧、すなわちインバータ回路(13)へ入力される電圧(V1)と、LISN(100)に入力される電圧、すなわちコモンモードノイズの電圧(V2)を求めることができる。なお、この例の帰還部(60)は、DCリンク(12)のマイナス側に接続されている。また、図5では、電圧計(201)、電圧計(202)がそれぞれ電圧(V2)、電圧(V1)を測定する部位を表している。
-Circuit used for simulation-
FIG. 5 is a circuit diagram showing a simulation circuit (200) corresponding to the electric circuit (10) of the present embodiment. In this simulation circuit (200), a Y-con (11a), a common mode coil (11b), a DC link (12), a current path (20a) through a refrigerant pipe (20), a feedback section (60), a capacitor (C1) And the capacitor (C2) are modeled, and the output voltage of the DC link (12), that is, the voltage (V1) input to the inverter circuit (13) and the voltage input to the LISN (100), that is, common mode The noise voltage (V2) can be obtained. In addition, the feedback part (60) of this example is connected to the minus side of the DC link (12). Further, in FIG. 5, the voltmeter (201) and the voltmeter (202) represent portions where the voltage (V2) and the voltage (V1) are measured, respectively.

このシミュレーション用回路(200)では、Yコン(11a)等の諸元を次のようにしている。   In the simulation circuit (200), specifications such as the Y-con (11a) are as follows.

Yコン(11a)は、コンデンサ、コイル、抵抗器が直列接続されたモデルを用いて、そのインピーダンス特性を表している。この例では、コンデンサは8.34nF、コイルは41.1nH、抵抗器は238mΩである。   Y-con (11a) represents the impedance characteristic using a model in which a capacitor, a coil, and a resistor are connected in series. In this example, the capacitor is 8.34 nF, the coil is 41.1 nH, and the resistor is 238 mΩ.

コモンモードコイル(11b)は、入力の周波数によっては、コイルとして機能したりコンデンサとして機能したりする。そのためシミュレーション用回路(200)では、コモンモードコイル(11b)を、コイル、コンデンサ、及び抵抗器が並列接続されたモデルで表している。このモデルでは、コイルは900μH、コンデンサは120pF、抵抗器は3.4kΩである。また、コンデンサ(C1)の容量は100pF、コンデンサ(C2)の容量は100pFである。なお、コンデンサ(C2)の容量は、シールド板(40)の面積、絶縁部材(50)の誘電率や厚さ等を適宜設定して調整することができる。   The common mode coil (11b) functions as a coil or a capacitor depending on the input frequency. Therefore, in the simulation circuit (200), the common mode coil (11b) is represented by a model in which a coil, a capacitor, and a resistor are connected in parallel. In this model, the coil is 900 μH, the capacitor is 120 pF, and the resistor is 3.4 kΩ. The capacitance of the capacitor (C1) is 100 pF, and the capacitance of the capacitor (C2) is 100 pF. The capacity of the capacitor (C2) can be adjusted by appropriately setting the area of the shield plate (40), the dielectric constant and thickness of the insulating member (50), and the like.

また、このシミュレーション用回路(200)の各パスにはコイルと抵抗器を付加している。実際の装置では、プリント基板(15)のパターン等が交流抵抗成分と直流抵抗成分とを有しているからである。例えばこのシミュレーション用回路(200)では、帰還部(60)に対しては交流抵抗成分としての30nHのコイルと直流抵抗成分としての10mΩの抵抗器を配置し、DCリンク(12)とインバータ回路(13)とを接続するパスに対しては、交流抵抗成分としての50nHのコイルと直流抵抗成分としての20mΩの抵抗器を配置している。また、冷媒配管(20)によって形成される電流経路(20a)については、交流抵抗成分としての500nHのコイルと直流抵抗成分としての100mΩの抵抗器を配置している。なお、LISN(100)は、内部抵抗として50Ωを有しているものとする。   In addition, a coil and a resistor are added to each path of the simulation circuit (200). This is because in an actual apparatus, the pattern of the printed circuit board (15) has an AC resistance component and a DC resistance component. For example, in this simulation circuit (200), a 30 nH coil as an AC resistance component and a 10 mΩ resistor as a DC resistance component are arranged for the feedback unit (60), and a DC link (12) and an inverter circuit ( 13), a 50 nH coil as an AC resistance component and a 20 mΩ resistor as a DC resistance component are arranged. For the current path (20a) formed by the refrigerant pipe (20), a 500 nH coil as an AC resistance component and a 100 mΩ resistor as a DC resistance component are arranged. LISN (100) has an internal resistance of 50Ω.

図6は、本実施形態のような高周波電流の帰還路を有しない電気回路をモデル化したシミュレーション用回路(300)を示す回路図である。具体的には、シミュレーション用回路(300)は、シミュレーション用回路(200)から帰還部(60)を取り除いたものである。これにより、このシミュレーション用回路(300)は、冷媒ジャケット(30)とパワーデバイス(14)とを直接接続した冷凍装置のノイズレベルをシミュレーションできる。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a simulation circuit (300) that models an electric circuit having no high-frequency current feedback path as in this embodiment. Specifically, the simulation circuit (300) is obtained by removing the feedback unit (60) from the simulation circuit (200). Thus, the simulation circuit (300) can simulate the noise level of the refrigeration apparatus in which the refrigerant jacket (30) and the power device (14) are directly connected.

上記のシミュレーション用回路(200)及びシミュレーション用回路(300)のコモンモードノイズのレベルをそれぞれシミュレーションによって求めると図7、図8のようになる。これらの図では、発生した高周波電流の周波数を横軸に表示して、縦軸にコモンモードノイズのレベルを表示している。コモンモードノイズのレベルは、インバータ回路(13)へ入力される電圧(V1)と、LISN(100)により測定されるコモンモードノイズの電圧(V2)との比をデシベル単位で表示してある。これらの図からわかるように、周波数がおよそ5MHz以下の領域ではシミュレーション用回路(300)に比べ、シミュレーション用回路(200)の方がコモンモードノイズのレベルが低い。例えば500kHzで比較すると、シミュレーション用回路(300)で-75dB程度であったコモンモードノイズが、シミュレーション用回路(200)ではおよそ-150dB程度に低減している。なお、帰還部(60)をDCリンク(12)のプラス側に繋いで、そこに高周波電流を帰還させるようにしても同様のコモンモードノイズ低減効果を得られる。   When the common mode noise levels of the simulation circuit (200) and the simulation circuit (300) are obtained by simulation, they are as shown in FIGS. In these drawings, the frequency of the generated high-frequency current is displayed on the horizontal axis, and the level of common mode noise is displayed on the vertical axis. As for the level of the common mode noise, the ratio of the voltage (V1) input to the inverter circuit (13) and the voltage (V2) of the common mode noise measured by the LISN (100) is displayed in decibels. As can be seen from these figures, the level of common mode noise is lower in the simulation circuit (200) than in the simulation circuit (300) in the region where the frequency is about 5 MHz or less. For example, when compared at 500 kHz, the common mode noise that was about −75 dB in the simulation circuit (300) is reduced to about −150 dB in the simulation circuit (200). The same common mode noise reduction effect can be obtained by connecting the feedback section (60) to the positive side of the DC link (12) and feeding back the high frequency current thereto.

以上のように、本実施形態によれば、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケット(30)を用いてパワーデバイス(14)を冷却する際に、冷媒ジャケット(30)から漏れ出る高周波電流(コモンモードノイズ)を低減させることができる。   As described above, according to the present embodiment, when the power device (14) is cooled using the refrigerant jacket (30) through which the refrigerant used in the refrigeration cycle flows, the refrigerant jacket (30) leaks out. High frequency current (common mode noise) can be reduced.

《発明の実施形態2》
次に、本発明の実施形態2について説明する。本実施形態は、実施形態1の冷凍装置(1)に対し、シールド板(40)部分の構造が異なっている。図9は、本発明の実施形態2に係る冷凍装置におけるプリント基板(15)の一部分(具体的にはDCリンク(12)の付近)を抜粋した図である。同図に示すように、プリント基板(15)のパターン(15a)には、インバータ回路(13)の入力側に流れる電流を検出するシャント抵抗(80)が接続されている。冷凍装置に用いる電気回路(10)では、DCリンク(12)付近のパターン(15a)やシャント抵抗(80)の温度上昇が問題になることがある。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. The present embodiment differs from the refrigeration apparatus (1) of the first embodiment in the structure of the shield plate (40) portion. FIG. 9 is a diagram illustrating a part of the printed circuit board (15) (specifically, the vicinity of the DC link (12)) in the refrigeration apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in the figure, a shunt resistor (80) for detecting a current flowing on the input side of the inverter circuit (13) is connected to the pattern (15a) of the printed circuit board (15). In the electric circuit (10) used in the refrigeration apparatus, the temperature rise of the pattern (15a) near the DC link (12) and the shunt resistance (80) may be a problem.

そこで、本実施形態では、シールド板(40)が冷媒ジャケット(30)によって冷却されることを利用して、プリント基板(15)のパターン(15a)をシールド板(40)で冷却する。具体的に本実施形態では、図9に示すように、板状の部材を断面がL字型になるように曲げ加工して帰還部(60)を形成し、これをプリント基板(15)のパターン(15a)に対して半田付けなどにより電気的、且つ熱的に接続する。つまり、本実施形態の帰還部(60)は、高周波電流の帰還路とパターン(15a)の冷却板とを兼ねている。   Therefore, in the present embodiment, the pattern (15a) of the printed board (15) is cooled by the shield plate (40) by utilizing the fact that the shield plate (40) is cooled by the refrigerant jacket (30). Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, a plate-like member is bent so that the cross section is L-shaped to form a feedback portion (60), which is formed on the printed circuit board (15). Electrically and thermally connected to the pattern (15a) by soldering or the like. That is, the feedback section (60) of the present embodiment serves as a high-frequency current feedback path and a cooling plate of the pattern (15a).

このようにすることで、プリント基板(15)のパターン(15a)の熱は、帰還部(60)を介してシールド板(40)に伝熱し、その結果、プリント基板(15)のパターン(15a)が冷却される。このようにパターン(15a)が冷却されると、プリント基板(15)のパターン(15a)の温度が所定以下に保たれ、例えば放熱のためにパターンの幅を大きくする必要がなくなり、実装面積の低減が可能になる。   By doing in this way, the heat of the pattern (15a) of the printed circuit board (15) is transferred to the shield plate (40) through the feedback part (60), and as a result, the pattern (15a) of the printed circuit board (15) ) Is cooled. When the pattern (15a) is cooled in this way, the temperature of the pattern (15a) of the printed circuit board (15) is kept below a predetermined value, and for example, it is not necessary to increase the width of the pattern for heat dissipation, and the mounting area is reduced. Reduction is possible.

《実施形態2の変形例》
図10は、実施形態2の変形例であり、プリント基板(15)の一部分を抜粋した図である。本変形例でも帰還部(60)は、断面がL字型の板状に形成され、プリント基板(15)のパターン(15a)と電気的に接続されるとともに、シャント抵抗(80)に対して熱的に接続されている。したがって、本変形例によれば、シャント抵抗(80)の熱は帰還部(60)を介してシールド板(40)に伝熱し、その結果としてシャント抵抗(80)が冷却される。このように、シャント抵抗(80)が冷却されて、シャント抵抗(80)の温度が所定以下に保たれると、温度特性を考慮して高精度の抵抗器をシャント抵抗(80)として使用しなくても回路を構成でき、コストの低減が可能になる。
<< Modification of Embodiment 2 >>
FIG. 10 is a modification of the second embodiment, and is a diagram in which a part of the printed circuit board (15) is extracted. Also in this modified example, the feedback section (60) is formed in a plate shape with an L-shaped cross section, and is electrically connected to the pattern (15a) of the printed circuit board (15) and is connected to the shunt resistor (80). Thermally connected. Therefore, according to this modification, the heat of the shunt resistor (80) is transferred to the shield plate (40) via the feedback portion (60), and as a result, the shunt resistor (80) is cooled. Thus, when the shunt resistor (80) is cooled and the temperature of the shunt resistor (80) is kept below a predetermined value, a high-precision resistor is used as the shunt resistor (80) in consideration of the temperature characteristics. Even if it is not, the circuit can be configured, and the cost can be reduced.

《その他の変形例》
なお、帰還部(60)は、パターン(15a)とシャント抵抗(80)の両方を冷却するようにしてもよい。また、シールド板(40)とパターン(15a)(もしくはシャント抵抗(80))との熱的な接続には、帰還部(60)を用いずに該帰還部(60)とは別個の部材を設けることも可能である。
<< Other modifications >>
The feedback unit (60) may cool both the pattern (15a) and the shunt resistor (80). For the thermal connection between the shield plate (40) and the pattern (15a) (or the shunt resistor (80)), a member separate from the feedback unit (60) is used without using the feedback unit (60). It is also possible to provide it.

また、帰還部(60)の接続箇所(インバータ回路(13)の入力側)は、上記の実施形態で例示した、DCリンク(12)のプラス側やマイナス側に直結する部位である必要はない。例えば、図11に示すようにインバータ回路(13)の入力側の電圧を直列に繋いだコンデンサ(12d,12d)で分割し、コンデンサにより分割された中間の電位点に帰還部(60)を接続するようにしてもよい。このようにすることで、シールド板(40)に印加される電圧を、インバータ回路(13)の入力電圧よりも小さくできる。   Moreover, the connection part (input side of the inverter circuit (13)) of the feedback unit (60) does not have to be a part directly connected to the plus side or the minus side of the DC link (12) exemplified in the above embodiment. . For example, as shown in FIG. 11, the voltage on the input side of the inverter circuit (13) is divided by capacitors (12d, 12d) connected in series, and the feedback unit (60) is connected to an intermediate potential point divided by the capacitor. You may make it do. By doing in this way, the voltage applied to a shield board (40) can be made smaller than the input voltage of an inverter circuit (13).

本発明に係る冷凍装置は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置として有用である。   The refrigeration apparatus according to the present invention is useful as a refrigeration apparatus that performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating a refrigerant.

本発明の実施形態1に係る冷凍装置(1)の一部分を抜粋した図である。It is the figure which extracted a part of freezing apparatus (1) which concerns on Embodiment 1 of this invention. 電気回路(10)の主要部分を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part of an electric circuit (10). パワーデバイス(14)の構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a power device (14). パワーデバイス(14)に形成される寄生容量を説明する図である。It is a figure explaining the parasitic capacitance formed in a power device (14). 本実施形態の電気回路(10)に対応したシミュレーション用回路(200)の回路図である。It is a circuit diagram of the circuit for simulation (200) corresponding to the electric circuit (10) of this embodiment. 高周波電流の帰還路を有しない電気回路をモデル化したシミュレーション用回路(300)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit for simulation (300) which modeled the electric circuit which does not have the feedback path of a high frequency current. シミュレーション用回路(200)のコモンモードノイズのレベルのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the level of the common mode noise of the circuit for simulation (200). シミュレーション用回路(300)のコモンモードノイズのレベルのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the level of the common mode noise of the circuit for simulation (300). 本発明の実施形態2に係る冷凍装置におけるプリント基板(15)の一部分を抜粋した図である。It is the figure which extracted a part of printed circuit board (15) in the freezing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施形態2の変形例に係るプリント基板(15)の一部分を抜粋した図である。It is the figure which extracted a part of printed circuit board (15) which concerns on the modification of Embodiment 2. FIG. 帰還部(60)の他の接続例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of a connection of a feedback part (60). パワーデバイスの構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a power device. パワーデバイスに形成される寄生容量を説明する図である。It is a figure explaining the parasitic capacitance formed in a power device. パワーデバイスをヒートシンクで空冷する場合の構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example in the case of air-cooling a power device with a heat sink. 冷媒ジャケットを流れる冷媒でパワーデバイスを冷却する場合の構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example in the case of cooling a power device with the refrigerant | coolant which flows through a refrigerant | coolant jacket. コモンモードノイズの伝播経路を説明する図である。It is a figure explaining the propagation path of common mode noise. 図16に示したコモンモードノイズの伝播経路と等価な回路を示す図である。It is a figure which shows the circuit equivalent to the propagation path of the common mode noise shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 冷凍装置
10 電気回路
13 インバータ回路
14 パワーデバイス
15 プリント基板
15a パターン
30 冷媒ジャケット
40 シールド板(電極部材)
50 絶縁部材
60 帰還部(電流帰還手段)
80 シャント抵抗
C2 コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration apparatus 10 Electric circuit 13 Inverter circuit 14 Power device 15 Printed circuit board 15a Pattern 30 Refrigerant jacket 40 Shield plate (electrode member)
50 Insulating member 60 Feedback section (current feedback means)
80 shunt resistor C2 capacitor

Claims (5)

パワーデバイス(14)を有したインバータ回路(13)を含んだ電気回路(10)と、該パワーデバイス(14)と熱的に接続されるとともに冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケット(30)とを備えて、該冷媒ジャケット(30)を流通する冷媒によって該パワーデバイス(14)を冷却する冷凍装置であって、
前記パワーデバイス(14)と前記冷媒ジャケット(30)との間には、電極部材(40)と絶縁部材(50)とが該電極部材(40)を該パワーデバイス(14)側にして積層されて、該電極部材(40)、該絶縁部材(50)、及び該冷媒ジャケット(30)によってコンデンサ(C2)が構成され、
前記インバータ回路(13)の入力側と前記電極部材(40)とは、導体からなる電流帰還手段(60)によって電気的に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
An electric circuit (10) including an inverter circuit (13) having a power device (14), and a refrigerant jacket that is thermally connected to the power device (14) and in which refrigerant used in the refrigeration cycle flows. (30), and a refrigeration apparatus for cooling the power device (14) with a refrigerant flowing through the refrigerant jacket (30),
Between the power device (14) and the refrigerant jacket (30), an electrode member (40) and an insulating member (50) are laminated with the electrode member (40) facing the power device (14). The electrode member (40), the insulating member (50), and the refrigerant jacket (30) constitute a capacitor (C2),
The refrigeration apparatus characterized in that the input side of the inverter circuit (13) and the electrode member (40) are electrically connected by a current feedback means (60) made of a conductor.
請求項1の冷凍装置において、
前記インバータ回路(13)は、プリント基板(15)上に配置され、
前記電流帰還手段(60)は、導体によりピン状、板状、又はワイヤー状に形成され、前記インバータ回路(13)の入力側に繋がる前記プリント基板(15)上のパターン(15a)と前記電極部材(40)とに電気的に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
The refrigeration apparatus of claim 1,
The inverter circuit (13) is disposed on a printed circuit board (15),
The current feedback means (60) is formed in a pin shape, a plate shape or a wire shape by a conductor, and is connected to the input side of the inverter circuit (13). The pattern (15a) on the printed circuit board (15) and the electrode A refrigeration apparatus being electrically connected to the member (40).
請求項1の冷凍装置において、
前記インバータ回路(13)の入力側で、該入力側の電圧を分割する直列接続のコンデンサ(12d,12d)をさらに備え、
前記電流帰還手段(60)は、前記直列接続のコンデンサ(12d,12d)により分割された中間の電位点に電気的に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
The refrigeration apparatus of claim 1,
On the input side of the inverter circuit (13), further comprising a series-connected capacitor (12d, 12d) for dividing the voltage on the input side,
The refrigeration apparatus, wherein the current feedback means (60) is electrically connected to an intermediate potential point divided by the series-connected capacitors (12d, 12d).
請求項1の冷凍装置において、
前記電気回路(10)は、プリント基板(15)上に配置され、
前記電極部材(40)は、前記プリント基板(15)のパターン(15a)と熱的に接続されて、該パターン(15a)を冷却することを特徴とする冷凍装置。
The refrigeration apparatus of claim 1,
The electrical circuit (10) is disposed on a printed circuit board (15);
The electrode member (40) is thermally connected to the pattern (15a) of the printed circuit board (15) to cool the pattern (15a).
請求項1の冷凍装置において、
前記インバータ回路(13)の入力側に流れる電流を検出するシャント抵抗(80)をさらに備え、
前記電極部材(40)は、前記シャント抵抗(80)に対して熱的に接続されて、前記シャント抵抗(80)を冷却することを特徴とする冷凍装置。
The refrigeration apparatus of claim 1,
A shunt resistor (80) for detecting a current flowing on the input side of the inverter circuit (13);
The refrigeration apparatus, wherein the electrode member (40) is thermally connected to the shunt resistor (80) to cool the shunt resistor (80).
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