JP2011220654A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒回路の冷媒が流通してパワーデバイスを冷却する冷媒冷却器を備えた冷凍装置において、冷媒冷却器に付着した結露水に起因する周辺電気部品の故障を防止する。
【解決手段】空調機の室外機内において、パワーデバイス（73,75）を含む複数の電気部品（55）と、冷媒回路の冷媒が内部を流通し、該冷媒によってパワーデバイス（73,75）を冷却するように構成された冷媒冷却器（60）とが電装品箱（50）内に設けられている。電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、電装品箱（50）内の少なくとも冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷凍装置に関し、特に、冷媒回路の冷媒が流通してパワーデバイスを冷却する冷媒冷却器を備えた冷凍装置に関するものである。

従来より、空気調和装置等の冷凍装置では、圧縮機等に電力を供給する電力供給装置にダイオードやトランジスタ等のパワーデバイスが接続された電力変換回路が用いられている。パワーデバイスは、通電されると発熱して高温になる。そのため、上記冷凍装置の中には、電力変換回路のパワーデバイスが許容温度範囲を超えないように、冷媒回路の冷媒を利用してパワーデバイスを冷却することとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の冷凍装置では、内部に冷媒回路の冷媒が流通するヒートシンク（以下、冷媒冷却器と称する）にパワーデバイスが取り付けられ、上記冷媒回路の冷媒によってパワーデバイスを冷却する。

特開昭６２-６９０６６号公報

しかしながら、上記冷凍装置では、冷媒冷却器の内部を流れる冷媒の温度が低いと、冷媒冷却器の周囲の空気温度が低下して空気中の水分が凝縮し、冷媒冷却器の表面に結露水が付着する可能性がある。この冷媒冷却器に付着した結露水は、落下又は飛散して周辺の電気部品に付着する虞があり、その結果、電気部品の故障を招く虞があった。

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、冷媒回路の冷媒が流通してパワーデバイスを冷却する冷媒冷却器を備えた冷凍装置において、冷媒冷却器に付着した結露水に起因する周辺電気部品の故障を防止することにある。

第１の発明は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、パワーデバイス（73,75）を含む複数の電気部品（55）と、該複数の電気部品（55）を収容する箱体（50）と、該箱体（50）内に設けられ、上記冷媒回路（20）の冷媒が内部を流通し、該冷媒によって上記パワーデバイス（73,75）を冷却するように構成された冷媒冷却器（60）とを備えた冷凍装置であって、上記箱体（50）内の上記パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、上記箱体（50）内の少なくとも上記冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側に配置されている。

第１の発明では、運転が開始されて冷媒冷却器（60）に冷媒回路（20）の冷媒が流れ込むことによってパワーデバイス（73,75）が冷却される。このとき、冷媒冷却器（60）の内部を流れる冷媒の温度によっては、周囲の空気中の水分が結露して冷媒冷却器（60）の表面に結露水が付着する可能性がある。しかしながら、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、箱体（50）内において、少なくとも冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側に配置されている。つまり、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、少なくとも冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）には配置されていない。そのため、冷媒冷却器（60）の表面に付着した結露水が落下しても、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）への付着が抑制される。

第２の発明は、第１の発明において、上記箱体（50）には、空気の取入口（52）と空気の排出口（53）が形成されると共に、内部空間（S1）において上記取入口（52）から上記排出口（53）に向かう空気流れ（F1,F2）を形成するファン（54）が設けられる一方、上記箱体（50）内の上記パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、上記箱体（50）内において、上記冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）と該冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側且つ上記冷媒冷却器（60）の側方及び下方の領域であって上記空気流れ（F1,F2）における上記冷媒冷却器（60）の上流側端よりも下流側の領域（A2）とからなる領域（A1,A2）の外側に配置されている。

第２の発明では、箱体（50）内には、ファン（54）によって取入口（52）から排出口（53）に向かう空気流れ（F1,F2）が形成される。ところで、このように箱体（50）内に空気流れ（F1,F2）を形成してしまうと、上記冷媒冷却器（60）の表面に付着した結露水がこの空気流れ（F1,F2）によって飛散してしまう虞がある。特に、冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側であっても、冷媒冷却器（60）の側方及び下方の領域であって上記空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）の上流側端よりも下流側の領域には、空気流れ（F1,F2）によって結露水が飛散する可能性が高いと考えられる。そこで、第２の発明では、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）と該冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側且つ冷媒冷却器（60）の側方及び下方の領域であって上記空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）の上流側端よりも下流側の領域（A2）とからなる領域（A1,A2）の外側に配置することとした。つまり、箱体（50）内の結露水が落下又は飛散する可能性の高い上記領域（A1,A2）に電気部品（55）を配置しないこととした。これにより、上記空気流れ（F1,F2）によって結露水が落下又は飛散しても、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）への付着が抑制される。

第３の発明は、第２の発明において、上記箱体（50）内に設けられ、上記空気流れ（F1,F2）の及ばない遮蔽領域を形成する遮蔽部材（70）を備え、上記箱体（50）内の上記パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、上記箱体（50）内において、上記冷媒冷却器（60）よりも上方の領域、上記空気流れ（F1,F2）における上記冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域及び上記遮蔽領域の少なくとも１つの領域に設けられている。

第３の発明では、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）が、箱体（50）内において、上記空気流れ（F1,F2）によって冷媒冷却器（60）に付着した結露水が落下又は飛散し難い領域に配置されている。そのため、上記空気流れ（F1,F2）によって結露水が落下又は飛散しても、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）への付着が抑制される。

第４の発明は、第３の発明において、上記冷媒冷却器（60）は、上記箱体（50）内の下部領域に設けられている。

第４の発明では、箱体（50）内において冷媒冷却器（60）よりも上方の領域が広く確保される。その結果、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、冷媒冷却器（60）に付着した結露水が落下又は飛散し難い冷媒冷却器（60）よりも上方の領域に配置し易くなる。

第５の発明は、第３又は第４の発明において、上記冷媒冷却器（60）は、上記箱体（50）内の上記空気流れ（F1,F2）の中間よりも下流側領域に設けられている。

第５の発明では、上記空気流れ（F1,F2）において冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域が広く確保される。その結果、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、冷媒冷却器（60）に付着した結露水が落下又は飛散し難い上記空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域に配置し易くなる。

第６の発明は、第３乃至第５のいずれか１つの発明において、上記パワーデバイス（73,75）は、上記箱体（50）に収容されて上記冷媒回路（20）の構成部品に電力を供給する電力供給装置（51）の電力変換回路（71）に接続され、上記遮蔽部材（70）は、上記冷媒冷却器（60）の内部を流れる冷媒によって上記パワーデバイス（73,75）が冷却されるように、外面に上記冷媒冷却器（60）が取り付けられる一方、内部の上記遮蔽領域に上記電力変換回路（71）が収容されるように構成されている。

第６の発明では、上記パワーデバイス（73,75）が接続されて冷媒冷却器（60）の近くに配置される電力変換回路（71）が遮蔽部材（70）によって覆われて空気流れ（F1,F2）から遮断される。これにより、冷媒冷却器（60）の表面に付着した結露水が落下又は飛散しても遮蔽部材（70）によって遮られるため、冷媒冷却器（60）の近くに配置される電力変換回路（71）のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）への付着が抑制される。

第１の発明によれば、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）への結露水の付着を抑制することができる。従って、冷媒冷却器（60）において生じた結露水による箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）の故障を防止することができる。

また、第２及び第３の発明によれば、冷媒冷却器（60）において生じた結露水がファン（54）による空気流れ（F1,F2）によって箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）に付着してしまうことを抑制することができる。従って、箱体（50）に換気用のファン（54）が設けられている場合においても、冷媒冷却器（60）において生じた結露水による箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）の故障を防止することができる。

また、第４及び第５の発明によれば、箱体（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を冷媒冷却器（60）において生じた結露水が付着する虞のない箇所に容易に配置することができる。

また、第６の発明によれば、箱体（50）内において冷媒冷却器（60）の近くに配置される電力変換回路（71）のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）への結露水の付着を抑制することができる。従って、箱体（50）内において冷媒冷却器（60）の近くに配置される電力変換回路（71）を構成する電気部品（55）の冷媒冷却器（60）において生じた結露水による故障を防止できる。

図１は、本発明の実施形態に係る空調機の概略構成を示す冷媒回路図である。 図２は、室外機の電装品箱周辺を示す縦断面図である。 図３は、電装品箱の内部の概略構成を示す縦断面図である。 図４は、冷媒冷却器の斜視図である。 図５は、カバー部材の内部の概略構成を示す縦断面図である。 図６は、図３のVI−VI断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

《発明の実施形態》
実施形態は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置によって構成された空調機（10）である。なお、本実施形態の空調機（10）は、工場等の大規模な施設において用いられる大型の空調機である。

〈空調機の全体構成〉
図１に示すように、本実施形態の空調機（10）は、屋内に設置されて室内回路（21）を有する室内機（11）と、屋外に設置されて室外回路（22）を有する室外機（12）とを備えている。室内機（11）は、室内回路（21）を収容するケーシング（11a）を有する一方、室外機（12）は、室外回路（22）を収容するケーシング（12a）を有している。本空調機（10）では、室内回路（21）と室外回路（22）とを一対の連絡配管（23,24）で接続することによって冷媒回路（20）が形成されている。

上記室内機（11）の室内回路（21）には、室内熱交換器（46）が設けられている。該室内熱交換器（46）は、例えばフィン・アンド・チューブ型の熱交換器によって構成され、室内空気と冷媒とを熱交換させる。また、室内機（11）の室内熱交換器（46）の近傍には、該室内熱交換器（46）へ室内空気を送るための室内ファン（46a）が設けられている。

上記室外機（12）の室外回路（22）には、圧縮機（30）と、四方切換弁（41）と、室外熱交換器（42）と、冷媒冷却器（60）と、膨張弁（43）とが設けられている。冷媒冷却器（60）には、後述する電力供給装置（51）の電力変換回路（71）のパワーデバイス（73,75）が取り付けられている。

上記圧縮機（30）は、吐出側が四方切換弁（41）の第１のポートに接続され、吸入側がアキュームレータ（34）を介して四方切換弁（41）の第２のポートに接続されている。四方切換弁（41）は、第３のポートが室外熱交換器（42）の一端に接続され、第４のポートがガス側閉鎖弁（44）に接続されている。室外熱交換器（42）の他端は、冷媒冷却器（60）を介して膨張弁（43）の一端に接続されている。膨張弁（43）の他端は、液側閉鎖弁（45）に接続されている。

上記圧縮機（30）は、いわゆる全密閉型圧縮機である。つまり、圧縮機（30）では、冷媒を圧縮する圧縮機構（32）と、該圧縮機構（32）を回転駆動するための電動機（33）とが、１つのケーシング（31）内に収容されている。四方切換弁（41）は、第１のポートと第３のポートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。膨張弁（43）は、弁体がパルスモータによって駆動される開度可変の電動膨張弁である。

上記室外熱交換器（42）は、例えばフィン・アンド・チューブ型熱交換器によって構成され、室外空気と冷媒とを熱交換させる。また、室外機（12）の室外熱交換器（42）の近傍には、該室外熱交換器（42）へ室外空気を送るための室外ファン（42a）が設けられている。

図２に示すように、本実施形態の上記室外機（12）のケーシング（12a）の内部には、上記圧縮機（30）や室外熱交換器（42）の他に、冷媒回路（20）の構成部品である圧縮機（30）に電力を供給する電力供給装置（51）が収容された電装品箱（50）とが設けられている。なお、本実施形態では、電力供給装置（51）は、２５０ｋｗ程度の電力が供給可能なように構成されている。また、室外機（12）のケーシング（12a）は、５０フィート程度の奥行を有して内部に巨大な空間を形成している。

〈電装品箱及び電装品箱の内部構造〉
上述のように、電装品箱（50）は、奥行が３０インチ、高さが９０インチ程度の直方体形状に形成されている。上記電装品箱（50）内には、上述の電力供給装置（51）と冷媒冷却器（60）とが収容されている。

上記電装品箱（50）は、正面板（図２における左側）が開閉自在な扉（50a）に構成され、背面板（図２における右側）が上記電力供給装置（51）の各種電気部品（55）が配設される配電盤（50b）に構成されている。また、図３に示すように、一方の側板（50c）には、外部の空気を内部に取り入れるための取入口（52）が形成され、他方の側板（50d）には、内部の空気を外部に排出するための排出口（53）が形成されている。本実施形態では、取入口（52）は側板（50c）の上端部及び下端部にそれぞれ１つずつ設けられ、排出口（53）は側板（50d）の上端部に１つ設けられている。

上記電装品箱（50）には、その内部空間（S1）において、上記空気の取入口（52）から排出口（53）に向かう空気流れ（F1,F2）を形成して内部空間（S1）を換気するファン（54）が設けられている。本実施形態では、ファン（54）は、２箇所に設けられた取入口（52）のそれぞれに１つずつ設置されている。本実施形態では、上側のファン（54）によって内部空間（S1）の上層部において側板（50c）側から側板（50d）側へ流れる空気流れ（F1）が形成される。一方、下側のファン（54）によって内部空間（S1）の下層部において側板（50c）側から側板（50d）側へ流れた後、側板（50d）に沿って上昇する空気流れ（F2）が形成される。

上記電力供給装置（51）は、複数の電気部品（55）により構成され、電装品箱（50）の配電盤（50b）に配設されている。電力供給装置（51）は、商用電源に接続されて該商用電源の交流電圧を所望の周波数の交流電圧に変換する電力変換回路（71）の他、上記電気部品（55）であるヒューズ（56）、スイッチ（57）及びリアクトル（58）を備えている。電力変換回路（71）は、カバー部材（70）を介して配電盤（50b）に配設され、ヒューズ（56）、スイッチ（57）及びリアクトル（58）は配電盤（50b）に直接配設されている。

上記冷媒冷却器（60）は、本体部（61）と冷媒管（62）とを備え（図４を参照）、電装品箱（50）内の下部領域に設けられている。また、冷媒冷却器（60）は、電装品箱（50）内の上記空気流れ（F1,F2）の中間よりも下流側の領域に設けられている。

上記本体部（61）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料で構成されている。本体部（61）は、前後に扁平な直方体形状に形成され、上記電力変換回路（71）を収容するカバー部材（70）に取り付けられている。

上記冷媒管（62）は、本体部（61）に埋設されており、内部に冷媒が流れる冷媒流路を形成している。冷媒管（62）は、銅等の熱伝導率の高い金属材料で構成され、４つの直管部（63）と、各直管部（63）を直列に繋ぐための３つのＵ字管部（64）とを有している。なお、直管部（63）及びＵ字管部（64）の数は単なる例示であり、これより少なくても多くても良い。直管部（63）は、本体部（61）の前後の面に平行となるように、本体部（61）を貫通している。Ｕ字管部（64）は、本体部（61）の長手方向の両端側に位置し、上下に隣り合う２つの直管部（63）を互いに連結している。また、複数の直管部（63）のうち最も上側の直管部（63）の端部（63a）と、最も下側の直管部（63）の端部（63b）とは、いずれか一方が冷媒の流入部を構成し、他方が冷媒の流出部を構成している。

図５及び図６に示すように、上記電力変換回路（71）を覆うカバー部材（70）は、一面が開口する箱状に形成されている。カバー部材（70）は、配電盤（50b）によって開口面が閉塞されるように配電盤（50b）に取り付けられ、カバー部材（70）と配電盤（50b）との間には、閉塞空間（S2）が形成されている。そして、上記電力変換回路（71）は、閉塞空間（S2）内に配設されている。また、カバー部材（70）は、正面（図６における右端面）の下部に矩形の開口部（70a）が形成されている。上記冷媒冷却器（60）は、本体部（61）によって上記開口部（70a）が遮蔽されるようにカバー部材（70）の外面に取り付けられている。

上記電力変換回路（71）は、複数の電気部品（55）が導電性金属によって構成された棒状又は板状のバスバー（72）によって接続されて構成されている。具体的には、電力変換回路（71）は、商用電源に接続されると共にパワーデバイスであるダイオード（73）が接続された整流回路と、コンデンサ（74）が接続されたコンデンサ回路と、パワーデバイスであるＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）（75）が接続されたインバータ回路とを備えている。

パワーデバイスである上記ダイオード（73）及びＩＧＢＴ（75）は、稼動時に高熱を生じる。そのため、上記ダイオード（73）及びＩＧＢＴ（75）は、それぞれカバー部材（70）の外面に取り付けられた冷媒冷却器（60）の本体部（61）に固定されている。具体的には、ダイオード（73）及びＩＧＢＴ（75）は、上記カバー部材（70）の開口部（70a）において該開口部（70a）を遮蔽する冷媒冷却器（60）の本体部（61）の内面と当接するように該本体部（61）に固定されている。このような構成により、パワーデバイスの熱は、冷媒冷却器（60）の本体部（61）及び冷媒管（62）を介して内部を流通する冷媒に放熱される。これにより、パワーデバイスであるダイオード（73）とＩＧＢＴ（75）とが冷媒冷却器（60）の内部を流れる冷媒によって冷却される。

上記コンデンサ（74）は、カバー部材（70）に固定された板状の取付部材（76）に固定されている。また、上記ダイオード（73）、コンデンサ（74）及びＩＧＢＴ（75）の他の電気部品（55）は、カバー部材（70）又は取付部材（76）に固定されている。

ところで、冷媒冷却器（60）の内部を流れる冷媒の温度が低いと、冷媒冷却器（60）の周囲の空気温度が低下して空気中の水分が凝縮し、冷媒冷却器（60）の表面に結露水が付着する可能性がある。上述のように、冷媒冷却器（60）は電装品箱（50）の内部に設けられているため、冷媒冷却器（60）に付着した結露水は、落下又は飛散して電装品箱（50）内の電気部品（55）に付着して、該電気部品（55）の故障を招く虞がある。

そこで、上記電装品箱（50）内において、該電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、少なくとも上記冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側に配置することとした。つまり、電装品箱（50）内において、少なくとも冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）には電気部品（55）を配置しないこととした。そのため、結露水が落下しても、該結露水の電気部品（55）への付着が抑制される。ここで、直下領域（A1）とは、平面視において冷媒冷却器（60）と重なる領域であって、図６に示すように、冷媒冷却器（60）を鉛直方向下向きにスライドさせたときに冷媒冷却器（60）が通過する領域を指す。

また、電装品箱（50）は、非常に大きく、その内部空間（S1）も大きい。そのため、上述のように、電装品箱（50）には、上記ファン（54）が設けられて内部空間（S1）は強制的に換気される。このように、ファン（54）を設けて内部空間（S1）に空気流れ（F1,F2）を形成すると、上記冷媒冷却器（60）の表面に付着した結露水がこの空気流れ（F1,F2）によって飛散してしまう虞がある。特に、図３に示すように、上記直下領域（A1）の外側であっても、冷媒冷却器（60）の側方及び下方の領域であって空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）の上流側端よりも下流側の領域（A2）には、空気流れ（F1,F2）によって結露水が飛散する可能性が高いと考えられる。

そこで、本実施形態では、上記電装品箱（50）内において、該電装品箱（50）内の上記パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、上記直下領域（A1）と上記領域（A2）とからなる領域（A1,A2）の外側に配置することとした。つまり、電装品箱（50）内において、冷媒冷却器（60）に付着した結露水が落下又は飛散する可能性の高い上記領域（A1,A2）に電気部品（55）を配置しないこととした。これにより、上記空気流れ（F1,F2）によって結露水が落下又は飛散しても、該結露水の電気部品（55）への付着が抑制される。

なお、ここで、冷媒冷却器（60）の側方及び下方の領域とは、電装品箱（50）の内部空間（S1）において、冷媒冷却器（60）の上端面の高さ位置から電装品箱（50）の底面の高さ位置までの領域を指す。また、本実施形態では、空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）の上流側端は、冷媒冷却器（60）のファン（54）側の端部であって、本実施形態では側板（50c）側の端部（図３では、右端部）に該当する。

ところで、上記カバー部材（70）は、上述のように配電盤（50b）との間に閉塞空間（S2）を形成している。該閉塞空間（S2）は、閉塞されているため、電装品箱（50）内に形成された上記空気流れ（F1,F2）が及ばない。つまり、カバー部材（70）は、電力変換回路（71）を配電盤（50b）に配設するための取付部材を構成すると共に、空気流れ（F1,F2）の及ばない遮蔽領域を形成する遮蔽部材を構成する。

以上の構成により、本実施形態では、電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、冷媒冷却器（60）よりも上方の領域、空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域及び上記カバー部材（70）によって閉塞された遮蔽領域にそれぞれ設けられている。

−運転動作−
次に、本実施形態の空調機（10）の運転動作について説明する。本実施形態の空調機（10）は、冷房動作と暖房動作とを選択的に行う。

〈冷房動作〉
冷房動作中の空調機（10）では、四方切換弁（41）が第１状態（図１に実線で示す状態）に設定され、室外ファン（42a）と室内ファン（46a）とが運転される。そして、冷房動作中の冷媒回路（20）では、室外熱交換器（42）が凝縮器となって室内熱交換器（46）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。

冷房動作中の冷媒回路（20）において、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、四方切換弁（41）を通って室外熱交換器（42）に流入し、該室外熱交換器（42）において室外空気に放熱して凝縮する。凝縮後の冷媒は、冷媒冷却器（60）の冷媒管（62）に流入する。

冷媒冷却器（60）の冷媒管（62）を流出した冷媒は、膨張弁（43）を通過する際に減圧され、室内熱交換器（46）に流入する。室内熱交換器（46）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内空気が冷却される。蒸発後の冷媒は、四方切換弁（41）とアキュームレータ（34）とを順に通過し、圧縮機（30）に吸入されて圧縮される。

〈暖房動作〉
暖房動作中の空調機（10）では、四方切換弁（41）が第２状態（図１に破線で示す状態）に設定され、室外ファン（42a）と室内ファン（46a）とが運転される。そして、暖房動作中の冷媒回路（20）では、室内熱交換器（46）が凝縮器となって室外熱交換器（42）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。暖房動作中の冷媒回路（20）において、冷媒冷却器（60）は、膨張弁（43）と蒸発器である室外熱交換器（42）との間に位置している。

暖房動作中の冷媒回路（20）において、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、四方切換弁（41）を通って室内熱交換器（46）に流入し、該室内熱交換器（46）において室内空気に放熱して凝縮する。その結果、室内空気が加熱される。室内熱交換器（46）で凝縮した冷媒は、膨張弁（43）を通過する際に減圧された後に冷媒冷却器（60）の冷媒管（62）に流入する。

冷媒冷却器（60）の冷媒管（62）を流出した冷媒は、室外熱交換器（42）に流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（42）で蒸発した冷媒は、四方切換弁（41）とアキュームレータ（34）とを順に通過し、圧縮機（30）に吸入されて圧縮される。

〈パワーデバイスの冷却〉
上記空調機（10）では、電力供給装置（51）のパワーデバイス（73,75）が通電に伴って発熱する。ここで、上述のように、冷媒冷却器（60）の冷媒管（62）には、冷房運転時には室外熱交換器（42）において凝縮した冷媒が流れ、暖房運転時には膨張弁（43）において減圧した冷媒が流れる。冷媒冷却器（60）の冷媒管（62）を流れる冷媒は、稼働中のパワーデバイス（73,75）の温度よりも低い。そのため、パワーデバイス（73,75）の熱は、本体部（61）、冷媒管（62）を順に伝わり、冷媒管（62）を流れる冷媒に付与される。その結果、パワーデバイス（73,75）の温度上昇が抑制されて該パワーデバイス（73,75）が動作可能な温度に維持される。

−実施形態の効果−
ところで、冷媒回路（20）を流通する冷媒の温度は、運転条件や外気条件等によって変動する。そのため、これらの条件によっては冷媒冷却器（60）の冷媒管（62）に流入する冷媒の温度が周囲の空気の露点温度よりも低くなることがある。このような場合、冷媒冷却器（60）の周囲の空気中の水分が凝縮して冷媒冷却器（60）の表面に結露水が付着する可能性がある。このように冷媒冷却器（60）の表面に結露水が付着すると、落下又は飛散して電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）に付着して該電気部品（55）の故障を招く虞がある。

しかしながら、本空調機（10）では、電装品箱（50）内に収容されるパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、電装品箱（50）内において、少なくとも冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側に配置されている。つまり、パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）が、少なくとも冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）に配置されないように構成した。そのため、冷媒冷却器（60）の表面に付着した結露水が落下しても、電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）に付着することを抑制することができる。従って、冷媒冷却器（60）において生じた結露水による電装品箱（50）内の電気部品（55）の故障を防止できる。

また、本空調機（10）では、ファン（54）によって、電装品箱（50）内に空気流れ（F1,F2）が形成されるため、冷媒冷却器（60）の表面に付着した結露水がこの空気流れ（F1,F2）によって飛散してしまう虞がある。特に、冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側であっても、冷媒冷却器（60）の側方及び下方の領域であって空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）の上流側端よりも下流側の領域（A2）には、上記空気流れ（F1,F2）によって冷媒冷却器（60）の表面に付着した結露水が飛散する可能性が高いと考えられる。

そこで、本空調機（10）では、パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、上記直下領域（A1）と上記領域（A2）とからなる領域（A1,A2）の外側に配置することとした。つまり、結露水が落下又は飛散する可能性の高い上記領域（A1,A2）に電気部品（55）を配置しないこととした。これにより、上記空気流れ（F1,F2）によって結露水が落下又は飛散しても、該結露水のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品への付着を抑制することができる。

また、本空調機（10）では、電装品箱（50）内の電気部品（55）は、冷媒冷却器（60）よりも上方の領域、空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域及び上記カバー部材（70）によって閉塞された遮蔽領域にそれぞれ設けられている。つまり、電装品箱（50）内の電気部品（55）は、電装品箱（50）内において、上記空気流れ（F1,F2）によって冷媒冷却器（60）に付着した結露水が落下又は飛散し難い領域に配置されている。そのため、上記空気流れ（F1,F2）によって結露水が落下又は飛散しても、該結露水のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）への付着を抑制することができる。

さらに、本空調機（10）では、冷媒冷却器（60）を電装品箱（50）内の下部領域に設けている。これにより、電装品箱（50）内において冷媒冷却器（60）よりも上方の領域が広く確保される。そのため、電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、冷媒冷却器（60）に付着した結露水が落下又は飛散し難い冷媒冷却器（60）よりも上方の領域に配置し易くなる。従って、電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を冷媒冷却器（60）において生じた結露水が付着する虞のない箇所に容易に配置することができる。

また、本空調機（10）では、冷媒冷却器（60）を、電装品箱（50）内の上記空気流れ（F1,F2）の中間よりも下流側の領域に設けている。これにより、電装品箱（50）内において、上記空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域が広く確保される。そのため、電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、冷媒冷却器（60）に付着した結露水が落下又は飛散し難い上記空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域に配置し易くなる。従って、電装品箱（50）内のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を冷媒冷却器（60）において生じた結露水が付着する虞のない箇所に容易に配置することができる。

さらに、本空調機（10）では、上記パワーデバイス（73,75）が接続されて冷媒冷却器（60）の近くに配置される電力変換回路（71）がカバー部材（70）によって覆われて空気流れ（F1,F2）から遮断されている。これにより、冷媒冷却器（60）の表面に付着した結露水が落下又は飛散してもカバー部材（70）によって遮られるため、冷媒冷却器（60）の近くに配置される電力変換回路（71）のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）への付着を抑制することができる。従って、電装品箱（50）内において冷媒冷却器（60）の近くに配置される電力変換回路（71）を構成する電気部品（55）の冷媒冷却器（60）において生じた結露水による故障を防止できる。

《その他の実施形態》
上記実施形態では、電力変換回路（71）がカバー部材（70）に覆われて空気流れ（F1,F2）から遮断されていたが、電力変換回路（71）は、電装品箱（50）内において露出していてもよい。このような場合、電力変換回路（71）のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を、電装品箱（50）内において、冷媒冷却器（60）よりも上方の領域及び空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域の少なくとも一方に配設することにより、上記実施形態と同様に結露水の付着を抑制することができる。

上記実施形態では、冷媒冷却器（60）は、電装品箱（50）内の下部領域であって空気流れ（F1,F2）の中間よりも下流側領域に設けられていたが、冷媒冷却器（60）の設置領域はこれに限られない。例えば、冷媒冷却器（60）を電装品箱（50）内の上部領域に設置することとしても、パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を空気流れ（F1,F2）における冷媒冷却器（60）の上流側やカバー部材（70）によって覆われた遮蔽領域に配設することにより、結露水の付着を抑制することができる。また、例えば、冷媒冷却器（60）を電装品箱（50）内の空気流れ（F1,F2）の中間よりも上流側領域に設置することとしても、パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）を冷媒冷却器（60）よりも上方の領域やカバー部材（70）によって覆われた遮蔽領域に配設することにより、結露水の付着を抑制することができる。

上記実施形態では、電装品箱（50）には電力供給装置（51）と冷媒冷却器（60）とが収容されていたが、電装品箱（50）にはこれら以外の部品が収容されていてもよい。また、電装品箱（50）に電力供給装置（51）に含まれる電気部品（55）以外の電気部品（55）が収容されていてもよい。その場合、電力供給装置（51）に含まれない電気部品（55）は、電装品箱（50）内において、上記電力供給装置（51）のパワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）と同様に配置すればよい。

上記実施形態では、冷凍サイクルを行う冷凍装置の一例として空調機（10）について説明している。しかしながら、冷凍装置として、例えば、ヒートポンプ式のチラーユニットや、給湯器、冷蔵庫や冷凍庫の庫内を冷却する冷却装置等を用いるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、冷凍装置に関し、特に、冷媒回路の冷媒が流通してパワーデバイスを冷却する冷媒冷却器を備えた冷凍装置に関し有用である。

１０ 空調機（冷凍装置）
２０ 冷媒回路
５０ 電装品箱（箱体）
５１ 電力供給装置
５２ 取入口
５３ 排出口
５４ ファン
５５ 電気部品
６０ 冷媒冷却器
７０ カバー部材（遮蔽部材）
７１ 電力変換回路
７３ ダイオード（パワーデバイス）
７５ ＩＧＢＴ（パワーデバイス）
Ｆ１，Ｆ２ 空気流れ

Claims (6)

1. 冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、パワーデバイス（73,75）を含む複数の電気部品（55）と、該複数の電気部品（55）を収容する箱体（50）と、該箱体（50）内に設けられ、上記冷媒回路（20）の冷媒が内部を流通し、該冷媒によって上記パワーデバイス（73,75）を冷却するように構成された冷媒冷却器（60）とを備えた冷凍装置であって、
   上記箱体（50）内の上記パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、上記箱体（50）内の少なくとも上記冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側に配置されている
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１において、
   上記箱体（50）には、空気の取入口（52）と空気の排出口（53）が形成されると共に、内部空間（S1）において上記取入口（52）から上記排出口（53）に向かう空気流れ（F1,F2）を形成するファン（54）が設けられる一方、
   上記箱体（50）内の上記パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、上記箱体（50）内において、上記冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）と該冷媒冷却器（60）の直下領域（A1）の外側且つ上記冷媒冷却器（60）の側方及び下方の領域であって上記空気流れ（F1,F2）における上記冷媒冷却器（60）の上流側端よりも下流側の領域（A2）とからなる領域（A1,A2）の外側に配置されている
   ことを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項２において、
   上記箱体（50）内に設けられ、上記空気流れ（F1,F2）の及ばない遮蔽領域を形成する遮蔽部材（70）を備え、
   上記箱体（50）内の上記パワーデバイス（73,75）以外の電気部品（55）は、上記箱体（50）内において、上記冷媒冷却器（60）よりも上方の領域、上記空気流れ（F1,F2）における上記冷媒冷却器（60）よりも上流側の領域及び上記遮蔽領域の少なくとも１つの領域に設けられている
   ことを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項３において、
   上記冷媒冷却器（60）は、上記箱体（50）内の下部領域に設けられている
   ことを特徴とする冷凍装置。
5. 請求項３又は４において、
   上記冷媒冷却器（60）は、上記箱体（50）内の上記空気流れ（F1,F2）の中間よりも下流側領域に設けられている
   ことを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項３乃至５のいずれか１つにおいて、
   上記パワーデバイス（73,75）は、上記箱体（50）に収容されて上記冷媒回路（20）の構成部品に電力を供給する電力供給装置（51）の電力変換回路（71）に接続され、
   上記遮蔽部材（70）は、上記冷媒冷却器（60）の内部を流れる冷媒によって上記パワーデバイス（73,75）が冷却されるように、外面に上記冷媒冷却器（60）が取り付けられる一方、内部の上記遮蔽領域に上記電力変換回路（71）が収容されるように構成されている
   ことを特徴とする冷凍装置。

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