JP2014114982A - Compressor unit and refrigerating cycle device - Google Patents
Compressor unit and refrigerating cycle device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014114982A JP2014114982A JP2012267912A JP2012267912A JP2014114982A JP 2014114982 A JP2014114982 A JP 2014114982A JP 2012267912 A JP2012267912 A JP 2012267912A JP 2012267912 A JP2012267912 A JP 2012267912A JP 2014114982 A JP2014114982 A JP 2014114982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- refrigerant
- heat sink
- refrigerant pipe
- blower
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、圧縮機ユニット及び冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a compressor unit and a refrigeration cycle apparatus.
従来の冷凍サイクル装置のうち、室外機内に設けられた電装箱の吸気口の近傍に、低温の冷媒が流れる低温側冷媒配管が配置され、低温側冷媒配管で冷却された空気を電装箱の吸気口から電装箱内部の電気部品に熱交用送風機の負圧作用で送ることで室外機内部を冷却する冷凍サイクル装置があった(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional refrigeration cycle apparatus, a low-temperature side refrigerant pipe through which a low-temperature refrigerant flows is arranged in the vicinity of an intake port of an electrical box provided in the outdoor unit, and air cooled by the low-temperature side refrigerant pipe is taken into the intake of the electrical box. There has been a refrigeration cycle apparatus that cools the interior of an outdoor unit by sending it from the mouth to the electrical components inside the electrical box by the negative pressure action of the heat exchanger fan (see, for example, Patent Document 1).
また、従来の冷凍サイクル装置のうち、低温の冷媒が流れる低温側冷媒配管が埋め込まれた冷媒ジャケットがパワー素子に面接合している伝熱板に設けられ、冷媒ジャケットが伝熱板を介してパワー素子を冷却する冷凍サイクル装置があった(例えば、特許文献2参照)。 Further, in the conventional refrigeration cycle apparatus, a refrigerant jacket in which a low-temperature refrigerant pipe through which a low-temperature refrigerant flows is embedded is provided on a heat transfer plate that is surface-bonded to the power element, and the refrigerant jacket is interposed via the heat transfer plate. There has been a refrigeration cycle apparatus for cooling a power element (see, for example, Patent Document 2).
従来の冷凍サイクル装置(特許文献1)においては、冷却された空気が電気部品に直接供給されていた。よって、電気部品は、埃又は塵等の悪影響を受けていた。 In the conventional refrigeration cycle apparatus (Patent Document 1), cooled air is directly supplied to electrical components. Therefore, the electrical component has been adversely affected by dust or dust.
また、従来の冷凍サイクル装置(特許文献2)においては、低温側冷媒配管が冷媒ジャケットに埋め込まれているため、低温側冷媒配管を設ける際、冷媒ジャケット単位で配置箇所を定めなければならなかった。よって、低温側冷媒配管の配置箇所には冷媒ジャケットに起因する制約があった。 Further, in the conventional refrigeration cycle apparatus (Patent Document 2), since the low temperature side refrigerant pipe is embedded in the refrigerant jacket, when the low temperature side refrigerant pipe is provided, the arrangement location must be determined in units of the refrigerant jacket. . Therefore, there is a restriction due to the refrigerant jacket at the location where the low temperature side refrigerant pipe is arranged.
したがって、従来の冷凍サイクル装置(特許文献1、2)においては、電気部品に対する埃又は塵等の悪影響を防ぐことができず、低温側冷媒配管の配置箇所も冷媒ジャケットに起因する制約を受けるという問題点があった。
Therefore, in the conventional refrigeration cycle apparatus (
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、電気部品に対する埃又は塵等の悪影響を防ぐことができ、低温側冷媒配管の配置箇所も冷媒ジャケットに起因する制約を受けないようにすることができる圧縮機ユニット及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can prevent adverse effects such as dust or dust on electric parts, and the location of the low-temperature side refrigerant piping is also restricted due to the refrigerant jacket. It is an object of the present invention to provide a compressor unit and a refrigeration cycle apparatus that can be prevented from receiving.
本発明は、圧縮機、室外熱交換器、膨張手段、及び室内熱交換器が冷媒配管で接続され、該冷媒配管を流通する冷媒を循環させる冷媒回路の、前記圧縮機を収納した圧縮機ユニットであって、交流電力を直流電力に変換するダイオードモジュールと、パワーデバイスを有し、前記直流電力を交流電力に変換し、前記圧縮機を駆動するパワーモジュールと、を備えた電装箱と、前記ダイオードモジュール及び前記パワーモジュールの少なくとも一方に面接触して設けられ、熱を伝達する放熱フィンを有するヒートシンクと、前記放熱フィンと対向する位置に設けられ、前記ヒートシンクに空気を送風する送風機と、を備え、前記冷媒配管のうち、低温の前記冷媒が流通する低温側冷媒配管は、前記送風機の吸気側に設けられた圧縮機ユニットである。 The present invention provides a compressor unit in which a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion means, and an indoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and a refrigerant circuit that circulates a refrigerant that circulates through the refrigerant pipe contains the compressor. A diode module that converts AC power into DC power; and a power module that includes a power device, converts the DC power into AC power, and drives the compressor; and A heat sink having heat dissipation fins that are provided in surface contact with at least one of the diode module and the power module, and a blower that is provided at a position facing the heat dissipation fins and blows air to the heat sink; A low-temperature side refrigerant pipe through which the low-temperature refrigerant flows is a compressor unit provided on the intake side of the blower. That.
本発明は、電気部品にヒートシンクを設け、ヒートシンクに空気を送風する送風機の吸気側に低温の冷媒が流れる低温側冷媒配管を設け、送風機が吸い込んだ冷却空気をヒートシンクに送風する。よって、電気部品に対する埃又は塵等の悪影響を防ぐことができる。また、冷媒ジャケットに起因する低温側冷媒配管の配置箇所の制約を受けないので、低温側冷媒配管を適切な箇所に配置することができる。 In the present invention, a heat sink is provided in an electrical component, a low-temperature side refrigerant pipe through which a low-temperature refrigerant flows is provided on an intake side of a blower that blows air to the heat sink, and cooling air sucked by the blower is blown to the heat sink. Therefore, adverse effects such as dust or dust on the electrical components can be prevented. Moreover, since the arrangement | positioning location of the low temperature side refrigerant | coolant piping resulting from a refrigerant | coolant jacket is not received, a low temperature side refrigerant | coolant piping can be arrange | positioned in an appropriate location.
したがって、電気部品を収納した電装箱を効率良く冷却することができるという効果を有する。 Therefore, it has the effect that the electrical equipment box that houses the electrical components can be efficiently cooled.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
本実施の形態1は、電気部品にヒートシンクを設け、ヒートシンクに空気を送風する送風機の吸気側に低温の冷媒が流れる低温側冷媒配管を設け、送風機が吸い込んだ低温側冷媒配管周囲の冷却空気をヒートシンクに送風する。よって、本実施の形態1は、電気部品に対する埃又は塵等の悪影響を防ぐ。また、本実施の形態1では、低温側冷媒配管の配置箇所の制約を受けないので、低温側冷媒配管が適切な箇所に配置される。したがって、本実施の形態1では、電気部品を収納した電装箱が効率良く冷却される。以下、本実施の形態1の詳細について説明する。
In the first embodiment, a heat sink is provided in an electrical component, a low-temperature side refrigerant pipe through which a low-temperature refrigerant flows is provided on the intake side of the blower that blows air to the heat sink, and the cooling air around the low-temperature side refrigerant pipe sucked in by the blower is Ventilate the heat sink. Therefore, this
図1は、本発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置1の概略構成の一例を示す図である。本実施の形態1における冷凍サイクル装置1は、図1に示すように、圧縮機ユニット11、室外熱交換ユニット13、及び室内熱交換ユニット15を備えたリモート式冷凍機である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a
圧縮機ユニット11は、電装箱23a、電装箱23b、圧縮機25a、及び圧縮機25bを筐体21内に収納している。なお、電装箱23a及び電装箱23bを特に区別しない場合、電装箱23と称する。また、圧縮機25a及び圧縮機25bを特に区別しない場合、圧縮機25と称する。なお、圧縮機25は重量物であるため、筐体21の底部(図11を用いて後述するベース17)側に固定設置される。
The compressor unit 11 houses an electrical box 23a, an electrical box 23b, a compressor 25a, and a compressor 25b in a
室外熱交換ユニット13は、詳細については後述するが、冷媒配管75及び冷媒配管77を介して圧縮機ユニット11と接続されている。室内熱交換ユニット15は、膨張弁31及び室内熱交換器33を備え、冷媒配管71及び冷媒配管73を介して圧縮機ユニット11と接続されている。
The outdoor
図2は、本発明の実施の形態1における室外熱交換ユニット13を上面から見たときの一例を示す上面図である。図2に示すように、室外熱交換ユニット13は、空気吸込口41a及び空気吸込口41bを備える。室外熱交換ユニット13は、空気吹出口42a、空気吹出口42b、空気吹出口42c、及び空気吹出口42dを備える。空気吸込口41a及び空気吸込口41bは、室外熱交換ユニット13の側面側にそれぞれ形成されている。
FIG. 2 is a top view showing an example when the outdoor
空気吹出口42a、空気吹出口42b、空気吹出口42c、及び空気吹出口42dは、室外熱交換ユニット13の上面側に所定の間隔を隔てて形成されている。なお、空気吸込口41a及び空気吸込口41bを特に区別しない場合、空気吸込口41と称する。また、空気吹出口42a、空気吹出口42b、空気吹出口42c、及び空気吹出口42dを特に区別しない場合、空気吹出口42と称する。
The air outlet 42a, the air outlet 42b, the air outlet 42c, and the air outlet 42d are formed on the upper surface side of the outdoor
図3は、本発明の実施の形態1における室外熱交換ユニット13を正面から見たときの一例を示す正面図である。図3に示すように、室外熱交換ユニット13は、側面側に開口部を備え、その開口部には空気吸込口41bが形成されている。なお、図示は省略するが、図3に示す室外熱交換ユニット13の側面側の反対側であって、空気吸込口41bと対向する位置には、図4で後述するように、空気吸込口41aが形成されている。
FIG. 3 is a front view showing an example when the outdoor
図4は、本発明の実施の形態1における室外熱交換ユニット13を側面から見たときの一例を示す側面図である。図4に示すように、室外熱交換ユニット13は、空気吸込口41aと空気吸込口41bとの間に形成される空間に室外熱交換器61aと室外熱交換器61bとが設けられている。室外熱交換器61aは、空気吸込口41a側に設けられ、室外熱交換器61bは、空気吸込口41b側に設けられている。また、室外熱交換器61aと室外熱交換器61bとは、互いに対向し、室外熱交換ユニット13の底面側で互いに近く、室外熱交換ユニット13の上面側で違いに離れた位置となるように設けられている。
FIG. 4 is a side view showing an example of the outdoor
すなわち、室外熱交換ユニット13を側面から見た場合、室外熱交換器61aと室外熱交換器61bとは略V字形状となるように設けられている。なお、室外熱交換器61aと室外熱交換器61bとを特に区別しない場合、室外熱交換器61と称する。
That is, when the outdoor
また、図4に示すように、空気吹出口42aの下側にはファン43aが設けられ、空気吹出口42bの下側にはファン43bが設けられている。なお、ファン43a及びファン43bを特に区別しない場合、ファン43と称する。なお、ファン43は、例えば、プロペラファンで形成されるが、特にこれに限定しない。 Also, as shown in FIG. 4, a fan 43a is provided below the air outlet 42a, and a fan 43b is provided below the air outlet 42b. Note that the fan 43a and the fan 43b are referred to as the fan 43 unless particularly distinguished. The fan 43 is formed of, for example, a propeller fan, but is not particularly limited thereto.
室外熱交換ユニット13周囲の風向きについて説明する。ファン43が駆動を開始すると、室外熱交換ユニット13内部では負圧が発生するため、室外熱交換ユニット13の周囲では次に示す空気の流れが発生する。空気吸込口41a側では、風向き51a及び風向き51bに沿って周囲の空気が吸い込まれる。空気吸込口41b側では、風向き52a及び風向き52bに沿って周囲の空気が吸い込まれる。空気吹出口42a側では、風向き53aに沿って空気が吹き出される。空気吹出口42b側では、風向き53bに沿って空気が吹き出される。
The wind direction around the outdoor
図5は、本発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置1の冷媒回路3の構成の一例を示す図である。冷媒回路3は、圧縮機25、室外熱交換器61、受液器29、膨張弁31、室内熱交換器33、及びアキュムレータ27を備える。冷媒回路3では、圧縮機25と、室外熱交換器61とが冷媒配管75を介して接続されている。冷媒回路3では、室外熱交換器61と、受液器29とが冷媒配管77を介して接続されている。冷媒回路3では、受液器29と、膨張弁31とが冷媒配管71を介して接続されている。冷媒回路3では、膨張弁31と、室内熱交換器33とが冷媒配管72を介して接続されている。冷媒回路3では、室内熱交換器33と、アキュムレータ27とが冷媒配管73を介して接続されている。冷媒回路3では、アキュムレータ27と、圧縮機25とが冷媒配管79を介して接続されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
つまり、冷媒回路3は、圧縮機25、室外熱交換器61、受液器29、膨張弁31、室内熱交換器33、及びアキュムレータ27が冷媒配管71、冷媒配管72、冷媒配管73、冷媒配管75、冷媒配管77、及び冷媒配管79で接続され、冷媒を循環させる。
That is, the
上記で説明したように、冷凍サイクル装置1は、圧縮機ユニット11、室外熱交換ユニット13、及び室内熱交換ユニット15を備えたリモート式冷凍機であるため、冷媒回路3は、圧縮機ユニット11、室外熱交換ユニット13、及び室内熱交換ユニット15を備える。
As described above, since the
圧縮機ユニット11は、圧縮機25、アキュムレータ27、及び受液器29を備える。また、圧縮機ユニット11は、電装箱23を収納している。室外熱交換ユニット13は、室外熱交換器61を備える。室内熱交換ユニット15は、上述したように、膨張弁31及び室内熱交換器33を備える。
The compressor unit 11 includes a
圧縮機ユニット11の主な構成要素について説明する。圧縮機25は、運転容量を可変することが可能なものである。圧縮機25は、例えば、図6で後述するようなブラシレス直流モーター93で駆動される容積式圧縮機から構成されている。
The main components of the compressor unit 11 will be described. The
なお、圧縮機25はインバータ式圧縮機で構成されるが、インバータ制御可能であればよい。例えば、レシプロ式圧縮機、ロータリー式圧縮機、スクロール式圧縮機、又はスクリュー式圧縮機等を利用したものであってもよい。
In addition, although the
また、圧縮機25の吐出側には冷媒配管75が接続されている。圧縮機25の吸入側には冷媒配管79が接続されている。電装箱23は、詳細については図6を用いて後述するが、圧縮機25を駆動する電力を供給する。
A
室外熱交換ユニット13の主な構成要素について説明する。室外熱交換器61は、凝縮器として機能する。室外熱交換器61には、図示しない温度センサーが設けられ、室外熱交換器61が設置されることになる空間の周囲温度、すなわち、室外熱交換器61が熱交換する空気の温度が検出される。なお、冷媒配管77には、図示しない温度センサーが設けられ、冷媒配管77の温度が検出されてもよい。
The main components of the outdoor
室内熱交換ユニット15の主な構成要素について説明する。室内熱交換器33は、蒸発器として機能する。室内熱交換器33と、膨張弁31とを接続する冷媒配管72には、図示しない温度センサーが設けられ、冷媒配管72の温度が検出されてもよい。
Main components of the indoor
なお、膨張弁31は、本発明における膨張手段に相当する。また、冷媒配管73及び冷媒配管79は、本発明における低温側冷媒配管に相当する。また、上記で説明した温度センサーは一例を示し、特にこれに限定しない。また、センサーの種類も特に限定せず、圧力センサー等が設けられてもよい。 The expansion valve 31 corresponds to the expansion means in the present invention. Moreover, the refrigerant | coolant piping 73 and the refrigerant | coolant piping 79 are corresponded to the low temperature side refrigerant | coolant piping in this invention. Moreover, the temperature sensor demonstrated above shows an example, and it does not specifically limit to this. The type of sensor is not particularly limited, and a pressure sensor or the like may be provided.
なお、上記の説明では、四方弁を設けない一例について説明したが、四方弁を設けてもよい。また、圧縮機25の台数、室外熱交換ユニット13の台数、及び室内熱交換ユニット15の台数についても特に限定しない。
In the above description, an example in which a four-way valve is not provided has been described, but a four-way valve may be provided. Further, the number of
また、圧縮機25に吸入される冷媒の温度は、約−30〜+30℃の範囲の温度域のものとなっている。このため、冷媒配管79及び冷媒配管73を流通する冷媒の温度は、約−30〜+30℃の範囲の温度域のものである。さらに低い温度を得る場合には、図示は省略するが、二段圧縮冷凍装置を用いればよい。この場合、一段目の圧縮機に吸入される冷媒の温度は、約−50〜−70℃の範囲の温度域のものとなっている。一方、二段目の圧縮機から吐出される冷媒の温度は、約+60〜+120℃の範囲の温度域のものとなっている。
Further, the temperature of the refrigerant sucked into the
なお、使用される冷媒としては、例えば、R−22及びR−134a等の単一冷媒、R−410A及びR−404A等の擬似共沸混合冷媒、R−407C等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含むようなCF3CF=CH2等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒若しくはその混合物、又はCO2若しくはプロパン等の自然冷媒を用いてもよい。 In addition, as a refrigerant used, for example, a single refrigerant such as R-22 and R-134a, a pseudo azeotropic refrigerant mixture such as R-410A and R-404A, a non-azeotropic refrigerant mixture such as R-407C, A refrigerant having a relatively low global warming potential such as CF 3 CF═CH 2 containing a double bond in the chemical formula or a mixture thereof, or a natural refrigerant such as CO 2 or propane may be used. .
図6は、本発明の実施の形態1における電装箱23の電気的な接続状態をスイッチング素子111を用いて説明する回路構成例を示す図である。図6に示すように、電装箱23には交流電源91が接続されている。また、電装箱23にはブラシレス直流モーター93が接続されている。電装箱23にはプリント基板95が収納されている。プリント基板95は、ダイオードモジュール101、リアクトル103、コンデンサ105、パワーモジュール107、及び制御回路109を備える。ダイオードモジュール101は交流電源91と接続され、ダイオードブリッジで形成されている。ダイオードモジュール101は、交流電源91から供給される交流電圧を直流電圧に整流する。リアクトル103は力率を改善する。コンデンサ105は、整流された直流を平滑化してパワーモジュール107に供給する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration example for explaining the electrical connection state of the
つまり、ダイオードモジュール101、リアクトル103、及びコンデンサ105は、交流電源91から供給された交流電圧を整流して直流に変換し、平滑化した直流をパワーモジュール107に供給する。なお、交流電源91は、例えば、商用電源である。
That is, the
パワーモジュール107は、入力側ではコンデンサ105の出力側と接続され、出力側ではブラシレス直流モーター93に接続されている。パワーモジュール107は、制御回路109から供給されるゲート信号に応じて、平滑化された直流をPWM信号に変換し、ブラシレス直流モーター93に供給することで、ブラシレス直流モーター93の駆動を制御する。ブラシレス直流モーター93は、供給されたPWM信号に応じて、回転磁界を発生させ、図1及び図5を用いて上述した圧縮機25の駆動を制御する。
The
つまり、パワーモジュール107は、3相PWM(パルス幅変調)インバータで形成される電力変換回路であり、ブラシレス直流モーター93の各相に位相の異なる交流電力を供給する。
That is, the
パワーモジュール107は、詳細については後述するワイドバンドギャップ半導体を利用した半導体パワーデバイスで形成されている。そのような半導体パワーデバイスは、例えば、スイッチング素子111及び転流ダイオード113である。スイッチング素子111のドレイン電極と転流ダイオード113のカソード電極とは接続されている。スイッチング素子111のソース電極と転流ダイオード113のアノード電極とは接続されている。スイッチング素子111のゲート電極は、制御回路109に接続されている。
The
制御回路109は、例えば、ゲートドライブ回路を備え、ゲート信号をパワーモジュール107に供給する。また、制御回路109は、マイクロプロセッサユニットを備え、図示を省略した温度センサー及び圧力センサー等の検出結果と、図示を省略したリモートコントローラーの指示とに基づいて各種アクチュエーターの駆動を制御する。例えば、制御回路109は、ゲート信号を制御することにより、圧縮機25の駆動周波数を制御し、暖房運転又は冷房運転を実行させる。なお、図6においては、各種アクチュエーターの記載を省略している。
The
なお、スイッチング素子111は、本発明におけるパワーデバイスに相当する。また、転流ダイオード113は、本発明におけるダイオード素子に相当する。また、ブラシレス直流モーター93は、本発明における電動機に相当する。
The switching element 111 corresponds to a power device in the present invention. The commutation diode 113 corresponds to the diode element in the present invention. The
なお、図6においては、スイッチング素子111と、転流ダイオード113との一組のみを図示したが、実際には複数組が実装され、スイッチング素子111のオン/オフ動作に応じて直流が交流に変換される。また、スイッチング素子111の動作により直流から交流が変換される過程は、当業者であれば容易に理解されるので、その説明については省略する。 In FIG. 6, only one set of the switching element 111 and the commutation diode 113 is illustrated, but actually, a plurality of sets are mounted, and the direct current is changed to an alternating current according to the on / off operation of the switching element 111. Converted. Moreover, since the process in which the alternating current is converted from direct current by the operation of the switching element 111 is easily understood by those skilled in the art, the description thereof is omitted.
ワイドバンドギャップ半導体について説明する。ワイドバンドギャップ半導体は、例えば、窒化ガリウム(GaN)等の窒化物半導体、炭化珪素(SiC)、又はダイヤモンド等のように、バンドギャップが2[eV]よりも大きい半導体のことであり、耐熱性の高い素子である。例えば、窒化ガリウム(GaN)のバンドギャップは、3.4[eV]であり、炭化珪素(SiC)のバンドギャップは、3.2[eV]である。また、例えば、窒化ガリウム(GaN)の絶縁破壊電界強度は、3.0[MV/cm]であり、炭化珪素(SiC)の絶縁破壊電界強度は、3.0[MV/cm]である。一方、従来から回路素子の材料として利用されている珪素(Si)は、バンドギャップが1.1[eV]であり、絶縁破壊電界強度が0.3[MV/cm]である。 A wide band gap semiconductor will be described. The wide band gap semiconductor is a semiconductor having a band gap larger than 2 [eV], such as a nitride semiconductor such as gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), or diamond. It is a high element. For example, the band gap of gallium nitride (GaN) is 3.4 [eV], and the band gap of silicon carbide (SiC) is 3.2 [eV]. For example, the breakdown electric field strength of gallium nitride (GaN) is 3.0 [MV / cm], and the breakdown electric field strength of silicon carbide (SiC) is 3.0 [MV / cm]. On the other hand, silicon (Si) conventionally used as a material for circuit elements has a band gap of 1.1 [eV] and a dielectric breakdown electric field strength of 0.3 [MV / cm].
絶縁破壊電界強度が大きく、バンドギャップ幅が大きいということは、耐圧を維持しつつ、素子を薄くしてオン抵抗を低くすることができることを意味する。オン抵抗を低くすることができれば、電力損失を低減させることができる。電力損失を低減させることができれば発熱量は減る。発熱量を減らせることができればモジュールが小型化されて熱容量が小さくなったとしても温度は上昇しにくくなる。 The fact that the breakdown field strength is large and the band gap width is large means that the on-resistance can be lowered by thinning the element while maintaining the breakdown voltage. If the on-resistance can be lowered, power loss can be reduced. If the power loss can be reduced, the calorific value is reduced. If the calorific value can be reduced, the temperature will hardly rise even if the module is downsized and the heat capacity is reduced.
ここでいうバンドギャップとは、物質内部で、電子が存在できないエネルギー領域のことを意味する。また、ここでいう絶縁破壊電界強度とは、半導体又は絶縁体において、絶縁破壊を引き起こす最大電界強度を意味する。 The band gap here refers to an energy region in which electrons cannot exist within the substance. The dielectric breakdown electric field strength here means the maximum electric field strength that causes dielectric breakdown in a semiconductor or an insulator.
上記のことから、ワイドバンドギャップ半導体は、従来の珪素(Si)で形成される素子と比較して、バンドギャップ幅が約3倍広く、絶縁破壊電界強度が約10倍大きい。よって、耐熱性及び耐電圧性が珪素で形成される素子よりも高くなる。耐熱性が高いことは、高温での動作が可能であることと等価である。したがって、ワイドバンドギャップ半導体が利用されることで、冷却構造は小型化が可能となる。 From the above, the wide band gap semiconductor has a band gap width about 3 times wider and a breakdown field strength about 10 times larger than a conventional element formed of silicon (Si). Therefore, the heat resistance and voltage resistance are higher than those of an element formed of silicon. High heat resistance is equivalent to being able to operate at high temperatures. Therefore, the cooling structure can be miniaturized by using the wide band gap semiconductor.
また、窒化ガリウム(GaN)又は炭化珪素(SiC)は、珪素(Si)と比較して、電界飽和速度が速い。例えば、窒化ガリウム(GaN)の場合、2.7[1×107cm/s]であり、炭化珪素(SiC)の場合、1.0[1×107cm/s]である。電界飽和速度が速いということは、高周波駆動が可能なことと等価である。高周波駆動が可能であれば、周辺部品を小型化することが可能となる。 In addition, gallium nitride (GaN) or silicon carbide (SiC) has a higher electric field saturation rate than silicon (Si). For example, in the case of gallium nitride (GaN), it is 2.7 [1 × 10 7 cm / s], and in the case of silicon carbide (SiC), it is 1.0 [1 × 10 7 cm / s]. A high electric field saturation speed is equivalent to the fact that high-frequency driving is possible. If high-frequency driving is possible, it is possible to reduce the size of peripheral components.
上記で説明したように、スイッチング素子111及び転流ダイオード113は、ワイドバンドギャップ半導体で形成されている。このようなスイッチング素子111及び転流ダイオード113は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子111及び転流ダイオード113の小型化が可能である。また、耐熱性も高いため、後述するヒートシンク121aの放熱フィン122a及びヒートシンク121bの放熱フィン122bの小型化が可能となる。よって、パワーモジュール107の一層の小型化が可能になる。
As described above, the switching element 111 and the commutation diode 113 are formed of a wide band gap semiconductor. Since the switching element 111 and the commutation diode 113 have high voltage resistance and high allowable current density, the switching element 111 and the commutation diode 113 can be downsized. Further, since the heat resistance is also high, it is possible to reduce the size of heat dissipating fins 122a of the heat sink 121a and
さらに、電力損失が低いことから、スイッチング素子111及び転流ダイオード113の高効率化が可能であるため、パワーモジュール107の高効率化が可能となる。
Furthermore, since the power loss is low, the switching element 111 and the commutation diode 113 can be highly efficient, and thus the
なお、スイッチング素子111及び転流ダイオード113の両方がワイドバンドギャップ半導体で形成されることが望ましいが、いずれか一方の素子がワイドバンドギャップ半導体で形成されていてもよく、その場合であっても、本実施の形態1に記載の効果を得ることができる。 Note that both the switching element 111 and the commutation diode 113 are preferably formed of a wide band gap semiconductor, but either one of the elements may be formed of a wide band gap semiconductor. The effects described in the first embodiment can be obtained.
なお、ダイオードモジュール101及びパワーモジュール107は発熱源となる。例えば、ダイオードモジュール101を形成する各ダイオードは過電流により過熱される。また、パワーモジュール107を形成するスイッチング素子111及び転流ダイオード113は過電流により過熱される。ダイオードモジュール101を形成する各ダイオード、スイッチング素子111、及び転流ダイオード113は耐熱温度を超えた場合には破壊される。
Note that the
そこで、発熱源となるダイオードモジュール101及びパワーモジュール107の端面側には後述するヒートシンク121a及びヒートシンク121bが設けられている。ヒートシンク121a及びヒートシンク121bは電装箱23の外側に露出するように設けられている。
Therefore, a heat sink 121a and a heat sink 121b, which will be described later, are provided on the end face sides of the
なお、ヒートシンク121a及びヒートシンク121bは、電装箱23の外側から取り付けられるが、電装箱23の該当する箇所にはヒートシンク121aの放熱フィン122a及びヒートシンク121bの放熱フィン122bを外に露出させる開口部が設けられていてもよい。
The heat sink 121a and the heat sink 121b are attached from the outside of the
図7は、本発明の実施の形態1における電装箱23に対する送風機141a及び送風機141bの位置関係の一例を示す斜視図である。図7に示すように、電装箱23にヒートシンク121a及びヒートシンク121bが設けられている。ヒートシンク121aは所定のピッチ間隔で放熱フィン122aが複数設けられることで形成されている。ヒートシンク121bは所定のピッチ間隔で放熱フィン122bが複数設けられることで形成されている。放熱フィン122a及び放熱フィン122bは、いずれも略鉛直方向に沿った向きに設けられ、長手方向を有する形状で形成されている。その長手方向の形状は、略鉛直方向に沿った向きとなっている。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the blower 141a and the blower 141b with respect to the
取付板131は、放熱フィン122a及び放熱フィン122bを覆うようにして設けられている。送風機141aは、放熱フィン122aと対向する位置に取付板131を介して設けられている。送風機141bは、放熱フィン122bと対向する位置に取付板131を介して設けられている。
The mounting
なお、ヒートシンク121a及びヒートシンク121bを特に区別しない場合、ヒートシンク121と称する。また、放熱フィン122a及び放熱フィン122bを特に区別しない場合、放熱フィン122と称する。また、送風機141a及び送風機141bを特に区別しない場合、送風機141と称する。
Note that the heat sink 121a and the heat sink 121b are referred to as the
なお、上記の説明では、送風機141が取付板131を介して設けられる一例について説明したが、取付板131はなくてもよい。この場合、送風機141がヒートシンク121と対向した位置に固定されていればよい。例えば、送風機141を支持する梁が設けられ、その梁を支える支柱が設けられることで、送風機141が固定されてもよい。すなわち、骨組みだけで送風機141が固定されてもよく、その固定方法は特に限定しない。
In the above description, an example in which the
図8は、本発明の実施の形態1における電装箱23に対する送風機141の位置関係の一例を示す側面図である。図8に示すように、放熱フィン122は電装箱23の外側に設けられている。取付板131は放熱フィン122全体を覆う位置に設けられている。送風機141は取付板131で取り付けられ、放熱フィン122と対向する位置に設けられている。
FIG. 8 is a side view showing an example of the positional relationship of the
図9は、本発明の実施の形態1における電装箱23に対する送風機141の位置関係の一例を示す上面図である。図9に示すように、電装箱23内部には、プリント基板95が収納されている。プリント基板95には、ダイオードモジュール101と、パワーモジュール107とが実装されている。ダイオードモジュール101には、ヒートシンク121aが設けられている。パワーモジュール107には、ヒートシンク121bが設けられている。
FIG. 9 is a top view showing an example of the positional relationship of the
取付板131は、ヒートシンク121a及びヒートシンク121bを覆う位置に形成されている。送風機141aはヒートシンク121aと対向する位置に取付板131を介して設けられている。送風機141bはヒートシンク121aと対向する位置に取付板131を介して設けられている。そして、取付板131は、送風機141aを設ける箇所には開口部が形成され、送風機141bを設ける箇所には開口部が形成されている。
The mounting
このため、送風機141aが駆動を開始すると、送風機141aにより取り込まれた空気は、ヒートシンク121aに供給される。また、送風機141bが駆動を開始すると、送風機141bにより取り込まれた空気は、ヒートシンク121bに供給される。このとき、ヒートシンク121aではダイオードモジュール101の熱が伝熱され、ヒートシンク121aに伝熱された熱が電装箱23外部の周囲空気に伝熱されている。また、ヒートシンク121bではパワーモジュール107の熱が伝熱され、ヒートシンク121bに伝熱された熱が電装箱23外部の周囲空気に伝熱されている。
For this reason, when the blower 141a starts driving, the air taken in by the blower 141a is supplied to the heat sink 121a. Moreover, when the air blower 141b starts driving, the air taken in by the air blower 141b is supplied to the heat sink 121b. At this time, the heat of the
このため、送風機141aが駆動すると、ヒートシンク121aが冷却され、ヒートシンク121aと、電装箱23外部の周囲空気との熱交換が促進される。また、送風機141bが駆動すると、ヒートシンク121bが冷却され、ヒートシンク121bと、電装箱23外部の周囲空気との熱交換が促進される。
For this reason, when the blower 141a is driven, the heat sink 121a is cooled, and heat exchange between the heat sink 121a and ambient air outside the
なお、ヒートシンク121aは、ダイオードモジュール101に直接接触して設けられる。仮に、ヒートシンク121aと、ダイオードモジュール101との間に伝熱板が設けられた場合、伝熱板は熱抵抗を含むので、冷却を目的とするには伝熱板はない方が望ましい。同様の理由で、ヒートシンク121bは、パワーモジュール107に直接接触して設けられる。
The heat sink 121a is provided in direct contact with the
図10は、本発明の実施の形態1における電装箱23に設けられた送風機141の風の流れる方向を側面から見たときの一例を示す側面図である。図10に示すように、送風機141が駆動を開始した場合、吸気風向き171に沿って放熱フィン122に電装箱23周囲の周囲空気が供給される。放熱フィン122に供給された周囲空気は、放熱フィン122の長手方向が略鉛直方向に沿って形成されているため、排気風向き173a及び排気風向き173bに沿って排出される。
FIG. 10 is a side view showing an example when the flow direction of the wind of the
このとき、排気風向き173a及び排気風向き173bは、電装箱23から若干離れた方向で記載されているが、これは図11を用いて後述する筐体21の上面パネル16及びベース17にそれぞれ沿って排出された空気が流れていくためである。
At this time, the exhaust air direction 173a and the exhaust air direction 173b are described in directions slightly apart from the
図11は、本発明の実施の形態1における筐体21内の低温側配管の位置関係の一例を示す斜視図である。図11に示すように、筐体21は、上面パネル16と、ベース17と、側面パネル18aと、側面パネル18bと、側面パネル18cと、側面パネル18dとから形成される。なお、側面パネル18a、側面パネル18b、側面パネル18c、及び側面パネル18dを特に区別しない場合、側面パネル18と称する。
FIG. 11 is a perspective view showing an example of the positional relationship of the low temperature side pipes in the
なお、浸水の影響を避けるようにするため、電装箱23は、筐体21内部の中段側であって、圧縮機25の上方側に設けられる。また、電装箱23は、長手方向を有する形状で形成されており、電装箱23の長手方向が、ベース17に沿うように、すなわち、ベース17に対して略平行となるように、電装箱23は筐体21内部に設けられる。
In addition, in order to avoid the influence of flooding, the
ここで、電装箱23は、長手方向の長さが例えば1m程となっている。送風機141は、一片の長さが例えば120mm程となっている。ヒートシンク121は、略鉛直方向上の長さが例えば200mm程となっている。冷媒配管73及び冷媒配管79の直径は20〜30mm程となっている。なお、上記で説明した数値は一例を示し、特にこれに限定しない。
Here, the
また、上記の説明では、ヒートシンク121が2台設けられる一例について説明したが、特にこれに限定しない。例えば、ダイオードモジュール101及びパワーモジュール107の両方に接するヒートシンク121が1台設けられてもよい。また、ダイオードモジュール101及びパワーモジュール107が一体型となったモジュールの場合、その一体型のモジュールに適合するサイズのヒートシンク121が設けられればよい。
In the above description, an example in which two
また、上記の説明では、送風機141が2台設けられる一例について説明したが、特にこれに限定しない。
Moreover, although said example demonstrated the example in which the two
また、電装箱23の形状についても特に限定しない。なお、上記で説明した圧縮機ユニット11の筐体21の形状及び圧縮機ユニット11内部の各構成要素のサイズ及び形状についても一例を示すだけであり、特に限定しない。
Further, the shape of the
冷媒配管73は低温の冷媒が流れる配管であり、アキュムレータ27に接続されている。冷媒配管79は低温の冷媒が流れる配管であり、アキュムレータ27と、圧縮機25の吸引側との間に設けられるため、冷媒配管79の一方の端部である第1端部がアキュムレータ27に接続され、冷媒配管79のもう一方の端部である第2端部が圧縮機25に接続されている。図11に示すように、冷媒配管73及び冷媒配管79は、送風機141a及び送風機141bの吸気側に設けられている。冷媒配管73及び冷媒配管79内には低温の冷媒が流通するため、冷媒配管73及び冷媒配管79周囲の周囲空気は冷却された冷却空気となる。
The
送風機141a及び送風機141bは駆動を開始すると、その冷却空気を吸い込む。送風機141a及び送風機141bから供給される冷却空気は、ヒートシンク121a及びヒートシンク121bに供給される。ヒートシンク121a及びヒートシンク121bでは、ダイオードモジュール101から供給される熱及びパワーモジュール107から供給される熱と、送風機141a及び送風機141bから供給される冷却空気とが熱交換される。そして、ヒートシンク121a及びヒートシンク121bから排気される空気は、排気風向き173a及び排気風向き173bに沿って移動する。
When the blower 141a and the blower 141b start to drive, the cooling air is sucked in. The cooling air supplied from the blower 141a and the blower 141b is supplied to the heat sink 121a and the heat sink 121b. In the heat sink 121a and the heat sink 121b, heat exchange is performed between the heat supplied from the
よって、その排気される空気で放熱される熱量は低減されている。換言すれば、ダイオードモジュール101及びパワーモジュール107等の電気部品にヒートシンク121を設け、ヒートシンク121に空気を送風する送風機141の吸気側に低温の冷媒が流れる低温側冷媒配管である冷媒配管73及び冷媒配管79を設け、送風機141が吸い込んだ冷却空気をヒートシンク121に送風する。
Therefore, the amount of heat radiated by the exhausted air is reduced. In other words, the
このため、ダイオードモジュール101及びパワーモジュール107等の電気部品に対して直接冷却空気が送風されることはない。この結果、電気部品に対する埃又は塵等の悪影響を防ぐことができる。また、冷媒ジャケット等で低温側冷媒配管を固定しているわけではないので、冷媒ジャケットに起因する低温側冷媒配管の配置箇所の制約を受けない。このため、低温側冷媒配管を適切な箇所に配置することができる。したがって、電気部品を収納した電装箱23を効率良く冷却することができる。
For this reason, cooling air is not directly blown to the electrical components such as the
また、本実施の形態1は、低温側冷媒配管である冷媒配管73及び冷媒配管79がヒートシンク121に直接接することでヒートシンク121が冷却される構成ではなく、低温側冷媒配管で冷却された周囲の冷却空気が送風機141で送風されることでヒートシンク121が冷却される構成である。
Further, in the first embodiment, the
このため、冷媒配管73及び冷媒配管79と、ヒートシンク121との温度差でヒートシンク121が結露する状態を防ぐことができる。例えば、ヒートシンク121の結露が発生しないので、ヒートシンク121と接触しているダイオードモジュール101及びパワーモジュール107内のダイオード、スイッチング素子111及び転流ダイオード113等が破損する虞がない。
For this reason, the
また、本実施の形態1は、上記で説明したように、ヒートシンク121の冷却に冷媒配管73及び冷媒配管79周囲の冷却空気を利用している。このため、ヒートシンク121に冷媒配管73及び冷媒配管79を直接接する構成にするよりも構造設計上自由度が高くなる。このため、各種コストを低減させることができる。
In the first embodiment, as described above, the cooling air around the
また、本実施の形態1は、送風機141が冷媒配管73及び冷媒配管79周囲の冷却空気を吸い込むため、送風機141の回転数をヒートシンク121の排気熱量に応じて高くしていく必要が生じない。つまり、送風機141の回転数は一定のままでありつつも、ヒートシンク121を十分に冷却することが可能となる。よって、送風機141の寿命を延ばすことができる。
Further, in the first embodiment, since the
なお、上記の説明では、冷媒配管73及び冷媒配管79が送風機141の吸気側に設けられる一例について説明したが、特にこれに限定しない。例えば、冷媒配管73及び冷媒配管79が送風機141の吸気側から離れた箇所に設けられたとしても、冷媒配管73及び冷媒配管79で冷却された冷却空気が送風機141の吸気側に伝達されればよい。例えば、冷媒配管73及び冷媒配管79と、送風機141の吸気側との間にダクトを設けることで、冷媒配管73及び冷媒配管79周囲の冷却空気が送風機の吸気側に伝達されればよい。
In the above description, an example in which the
また、上記の説明で説明した筐体21内部の電装箱23の配置は一例を示し、特にこれに限定しない。冷媒配管73及び冷媒配管79の配置箇所に合わせてより効果的に冷却できる場所に配置させてもよい。
In addition, the arrangement of the
以上のように、本実施の形態1においては、圧縮機25、室外熱交換器61、膨張弁31、及び室内熱交換器33が冷媒配管で接続され、冷媒配管を流通する冷媒を循環させる冷媒回路3の、圧縮機25を収納した圧縮機ユニット11であって、交流電力を直流電力に変換するダイオードモジュール101と、パワーデバイスを有し、直流電力を交流電力に変換し、圧縮機25を駆動するパワーモジュール107と、を備えた電装箱23と、ダイオードモジュール101及びパワーモジュール107の少なくとも一方に面接触して設けられ、熱を伝達する放熱フィン122を有するヒートシンク121と、放熱フィン122と対向する位置に設けられ、ヒートシンク121に空気を送風する送風機141と、を備え、冷媒配管のうち、低温の前記冷媒が流通する低温側冷媒配管は、送風機141の吸気側に設けられた圧縮機ユニット11が構成されている。
As described above, in the first embodiment, the
上記の構成で、電気部品に対する埃又は塵等の悪影響を防ぐことができる。また、冷媒ジャケットに起因する低温側冷媒配管の配置箇所の制約を受けないので、低温側冷媒配管を適切な箇所に配置することができる。したがって、電気部品を収納した電装箱を効率良く冷却することができる。 With the above configuration, it is possible to prevent adverse effects such as dust or dust on the electrical components. Moreover, since the arrangement | positioning location of the low temperature side refrigerant | coolant piping resulting from a refrigerant | coolant jacket is not received, a low temperature side refrigerant | coolant piping can be arrange | positioned in an appropriate location. Therefore, it is possible to efficiently cool the electrical box that houses the electrical components.
また、本実施の形態1においては、低温側冷媒配管のうち、圧縮機25に接続される冷媒配管79は、送風機141の吸気側に設けられた圧縮機ユニット11が構成されている。
In the first embodiment, the
上記の構成で、電気部品に対する埃又は塵等の悪影響を防ぐことができる。また、冷媒ジャケットに起因する低温側冷媒配管の配置箇所の制約を受けないので、低温側冷媒配管を適切な箇所に配置することができる。したがって、電気部品を収納した電装箱を効率良く冷却することができる。 With the above configuration, it is possible to prevent adverse effects such as dust or dust on the electrical components. Moreover, since the arrangement | positioning location of the low temperature side refrigerant | coolant piping resulting from a refrigerant | coolant jacket is not received, a low temperature side refrigerant | coolant piping can be arrange | positioned in an appropriate location. Therefore, it is possible to efficiently cool the electrical box that houses the electrical components.
また、本実施の形態1においては、圧縮機25と、室内熱交換器33との間に設けられるアキュムレータ27を備え、低温側冷媒配管のうち、アキュムレータ27に接続される冷媒配管73は、送風機141の吸気側に設けられた圧縮機ユニット11が構成されている。
Moreover, in this
上記の構成で、電気部品に対する埃又は塵等の悪影響を防ぐことができる。また、冷媒ジャケットに起因する低温側冷媒配管の配置箇所の制約を受けないので、低温側冷媒配管を適切な箇所に配置することができる。したがって、電気部品を収納した電装箱を効率良く冷却することができる。 With the above configuration, it is possible to prevent adverse effects such as dust or dust on the electrical components. Moreover, since the arrangement | positioning location of the low temperature side refrigerant | coolant piping resulting from a refrigerant | coolant jacket is not received, a low temperature side refrigerant | coolant piping can be arrange | positioned in an appropriate location. Therefore, it is possible to efficiently cool the electrical box that houses the electrical components.
また、本実施の形態1においては、放熱フィン122は、略鉛直方向に沿った向きに設けられた圧縮機ユニット11が構成されている。
Further, in the first embodiment, the radiating
上記の構成で、放熱フィン122から放熱される熱の流れを上面パネル16側又はベース17側へ向かわせることができる。
With the above configuration, the heat flow radiated from the
また、本実施の形態1においては、パワーモジュール107は、スイッチング素子111と、スイッチング素子111に並列に設けられた転流ダイオード113とを備え、パワーデバイスは、スイッチング素子111及び転流ダイオード113の少なくとも一方であり、ワイドバンドギャップ半導体で形成された圧縮機ユニット11が構成されている。
In the first embodiment, the
上記の構成で、パワーモジュール107を小型化することができる。
With the above configuration, the
また、本実施の形態1においては、ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドを用いた素子である圧縮機ユニット11が構成されている。 In the first embodiment, the wide band gap semiconductor includes the compressor unit 11 that is an element using silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond.
上記の構成で、パワーモジュール107の耐熱性を向上させることができると共に、高周波駆動を可能とする。
With the above configuration, the heat resistance of the
また、本実施の形態1においては、圧縮機25、室外熱交換器61、膨張弁31、及び室内熱交換器33が冷媒配管で接続され、冷媒を循環させる冷媒回路3を備えた冷凍サイクル装置1であって、圧縮機25を収納した圧縮機ユニット11と、室外熱交換器61を収納した室外熱交換ユニット13と、膨張弁31及び室内熱交換器33を収納した室内熱交換ユニット15とを備えた冷凍サイクル装置1が構成されている。
Moreover, in this
上記の構成で、電気部品を収納した電装箱を効率良く冷却することができる。 With the above configuration, the electrical equipment box containing the electrical components can be efficiently cooled.
実施の形態2.
実施の形態1では、冷媒配管73が送風機141の吸気側に設けられている。一方、本実施の形態2では、ヒートシンク121の排気側のうち、冷媒配管73がベース17側を向いているベース側ヒートシンク開口端151の出口側に設けられている。
In the first embodiment, the
なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。 In the second embodiment, items that are not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
図12は、本発明の実施の形態2における筐体21内の低温側配管の位置関係の一例を示す斜視図である。図12に示すように、ベース側ヒートシンク開口端151は、ヒートシンク121を形成する放熱フィン122の長手方向の端部のうち、ベース17側を向いている端部で形成されている。つまり、ベース側ヒートシンク開口端151は、放熱フィン122の長手方向の一方の端部がベース17側を向いている側にある。
FIG. 12 is a perspective view showing an example of the positional relationship of the low temperature side pipes in the
冷媒配管73は、ベース側ヒートシンク開口端151の出口側に設けられている。この構成の場合、冷媒配管73にはヒートシンク121から排気される空気が供給される。冷媒配管73にヒートシンク121から供給される空気は、送風機141から供給される冷却空気と、ヒートシンク121で伝熱されたダイオードモジュール101及びパワーモジュール107で発生した熱とが熱交換され、排気された空気である。
The
よって、冷媒配管73周囲の空気温度は、ヒートシンク121から排気される空気が供給されない場合と比較して上昇する。このため、冷媒配管73の表面温度と、冷媒配管73の周囲温度とが大きく相違する状態が緩和されるため、冷媒配管73の表面に生じる結露が抑制される。結露が抑制されるため、結露が滴下することによる水の対流がなくなる。したがって、水の対流の原因によって電装箱23で発生する可能性がある錆を防止することができる。
Therefore, the air temperature around the
また、冷媒配管73がベース側ヒートシンク開口端151の出口側に設けられているため、仮に、冷媒配管73で結露が生じたとしても、その結露により生じる水滴が電装箱23に滴下されることはない。このため、冷媒配管73に結露が生じたとしても、電装箱23内部の電気部品に結露が滴下することにより破損を防ぐことができる。
In addition, since the
なお、冷媒配管73をベース側ヒートシンク開口端151の出口側に設ける代わりに、冷媒配管79をベース側ヒートシンク開口端151の出口側に設けてもよい。
Instead of providing the
以上のように、本実施の形態2においては、圧縮機25と、室内熱交換器33との間に設けられるアキュムレータ27と、ベース17と、上面パネル16と、側面パネル18とで形成され、電装箱23と、圧縮機25と、アキュムレータ27とを収納する筐体21と、を備え、放熱フィン122は、長手方向を有する形状で形成され、放熱フィン122の長手方向の一方の端部がベース17側を向いているベース側ヒートシンク開口端151を有し、低温側冷媒配管のうち、アキュムレータ27に接続される冷媒配管73は、ベース側ヒートシンク開口端151より下流側に設けられた圧縮機ユニット11が構成されている。
As described above, in the second embodiment, the
上記の構成で、冷媒配管73の表面に生じる結露が抑制される。結露が抑制されるため、結露が滴下することによる水の対流がなくなる。したがって、水の対流の原因によって電装箱23で発生する可能性がある錆を防止することができる。また、冷媒配管73がベース側ヒートシンク開口端151の出口側に設けられているため、仮に、冷媒配管73で結露が生じたとしても、その結露により生じる水滴が電装箱23に滴下されることはない。このため、冷媒配管73に結露が生じたとしても、電装箱23内部の電気部品に結露が滴下することにより破損を防ぐことができる。
With the above configuration, dew condensation occurring on the surface of the
実施の形態3.
実施の形態1では、冷媒配管73が送風機141の吸気側に設けられている。実施の形態2では、ヒートシンク121の排気側のうち、冷媒配管73がベース17側を向いているベース側ヒートシンク開口端151の出口側に設けられている。これらに対し、本実施の形態3では、ヒートシンク121の排気側のうち、冷媒配管73が上面パネル16側を向いている上面パネル側ヒートシンク開口端153の出口側に設けられている。
In the first embodiment, the
なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1、2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。 In the third embodiment, items not particularly described are the same as those in the first and second embodiments, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
図13は、本発明の実施の形態3における筐体21内の低温側配管の位置関係の一例を示す斜視図である。図13に示すように、上面パネル側ヒートシンク開口端153は、ヒートシンク121を形成する放熱フィン122の長手方向の端部のうち、上面パネル16側を向いている端部で形成されている。つまり、上面パネル側ヒートシンク開口端153は、放熱フィン122の長手方向の一方の端部が上面パネル16側を向いている側にある。
FIG. 13 is a perspective view showing an example of the positional relationship of the low temperature side pipes in the
冷媒配管73は、上面パネル側ヒートシンク開口端153の出口側に設けられている。この構成の場合、冷媒配管73にはヒートシンク121から排気される空気が供給される。冷媒配管73にヒートシンク121から供給される空気は、送風機141から供給される冷却空気と、ヒートシンク121で伝熱されたダイオードモジュール101及びパワーモジュール107で発生した熱とが熱交換され、排気された空気である。
The
よって、冷媒配管73周囲の空気温度は、ヒートシンク121から排気される空気が供給されない場合と比較して上昇する。このため、冷媒配管73の表面温度と、冷媒配管73の周囲温度とが大きく相違する状態が緩和されるため、冷媒配管73の表面に生じる結露が抑制される。結露が抑制されるため、結露が滴下することによる水の対流がなくなる。したがって、水の対流の原因によって電装箱23で発生する可能性がある錆を防止することができる。
Therefore, the air temperature around the
なお、冷媒配管73を上面パネル側ヒートシンク開口端153の出口側に設ける代わりに、冷媒配管79を上面パネル側ヒートシンク開口端153の出口側に設けてもよい。
Instead of providing the
以上のように、本実施の形態3においては、圧縮機25と、室内熱交換器33との間に設けられるアキュムレータ27と、ベース17と、上面パネル16と、側面パネル18とで形成され、電装箱23と、圧縮機25と、アキュムレータ27とを収納する筐体21と、を備え、放熱フィン122は、長手方向を有する形状で形成され、放熱フィン122の長手方向の一方の端部が上面パネル16側を向いている上面パネル側ヒートシンク開口端153を有し、低温側冷媒配管のうち、アキュムレータ27に接続される冷媒配管73は、上面パネル側ヒートシンク開口端153より下流側に設けられた圧縮機ユニット11が構成されている。
As described above, in the third embodiment, the
上記の構成で、冷媒配管73の表面に生じる結露が抑制される。結露が抑制されるため、結露が滴下することによる水の対流がなくなる。したがって、水の対流の原因によって電装箱23で発生する可能性がある錆を防止することができる。
With the above configuration, dew condensation occurring on the surface of the
実施の形態4.
本実施の形態4は、実施の形態1〜3の何れかで構成される圧縮機ユニット11a及び圧縮機ユニット11bが機械室181に設けられたものである。なお、本実施の形態4において、特に記述しない項目については実施の形態1〜3と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
In the fourth embodiment, the compressor unit 11 a and the compressor unit 11 b configured in any one of the first to third embodiments are provided in the machine room 181. In the fourth embodiment, items that are not particularly described are the same as those in the first to third embodiments, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
図14は、本発明の実施の形態4における圧縮機ユニット11を収納した機械室181の構成の一例を示す図である。図14に示すように、機械室181は換気口191を備える。機械室181は、例えば、部屋201に設けられている。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the configuration of the machine room 181 in which the compressor unit 11 according to
換気口191は、通常、ファンを有する換気装置を備えているが、本実施の形態4ではそのような換気装置は備えられていない。圧縮機ユニット11a及び圧縮機ユニット11b内部では、冷媒配管73及び冷媒配管79周囲の冷却空気を利用することで、ヒートシンク121が排気する熱量、すなわち、放熱する熱量は低減されている。
The
このため、圧縮機ユニット11a及び圧縮機ユニット11bは、通常のものよりも放熱する熱量は少ない。よって、圧縮機ユニット11a及び圧縮機ユニット11bの稼働に伴い、機械室181内の温度が上昇し続けていくことはない。したがって、換気口191に換気装置を設ける必要がない。この結果、換気装置を設けることを考慮して圧縮機ユニット11a及び圧縮機ユニット11bを設ける必要がなくなるため、設置場所の選択肢を広げることができる。
For this reason, the compressor unit 11a and the compressor unit 11b consume less heat than ordinary ones. Therefore, the temperature in the machine room 181 does not continue to rise with the operation of the compressor unit 11a and the compressor unit 11b. Therefore, it is not necessary to provide a ventilation device at the
換言すれば、実施の形態1〜3の何れかで構成される圧縮機ユニット11a及び圧縮機ユニット11bを機械室181に備えることにより、換気口191に換気装置を設ける必要がなくなるため、機械室181の製造コスト又は設置コストを低減することができる。
In other words, by providing the machine room 181 with the compressor unit 11a and the compressor unit 11b configured in any one of the first to third embodiments, it is not necessary to provide a ventilation device in the
なお、上記の説明では、圧縮機ユニット11が2台設置される一例について説明したが、特にこれに限定しない。 In the above description, an example in which two compressor units 11 are installed has been described. However, the present invention is not particularly limited thereto.
なお、本実施の形態1〜4は、単独で実施されてもよく、組み合わせて実施されてもよい。いずれの場合においても、上記で説明した有利な効果を奏することとなる。 In addition, this Embodiment 1-4 may be implemented independently and may be implemented in combination. In either case, the advantageous effects described above are produced.
1 冷凍サイクル装置、3 冷媒回路、11、11a、11b 圧縮機ユニット、13 室外熱交換ユニット、15 室内熱交換ユニット、16 上面パネル、17 ベース、18、18a、18b、18c、18d 側面パネル、21 筐体、23、23a、23b 電装箱、25、25a、25b 圧縮機、27 アキュムレータ、29 受液器、31 膨張弁、33 室内熱交換器、41、41a、41b 空気吸込口、42、42a、42b、42c、42d 空気吹出口、43、43a、43b ファン、51、51a、51b、52、52a、52b、53、53a、53b 風向き、61、61a、61b 室外熱交換器、71、72、73、75、77、79 冷媒配管、91 交流電源、93 ブラシレス直流モーター、95 プリント基板、101 ダイオードモジュール、103 リアクトル、105 コンデンサ、107 パワーモジュール、109 制御回路、111 スイッチング素子、113 転流ダイオード、121、121a、121b ヒートシンク、122、122a、122b 放熱フィン、131 取付板、141、141a、141b 送風機、151 ベース側ヒートシンク開口端、153 上面パネル側ヒートシンク開口端、171 吸気風向き、173、173a、173b 排気風向き、181 機械室、191 換気口、201 部屋。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration cycle apparatus, 3 Refrigerant circuit, 11, 11a, 11b Compressor unit, 13 Outdoor heat exchange unit, 15 Indoor heat exchange unit, 16 Top panel, 17 Base, 18, 18a, 18b, 18c, 18d Side panel, 21 Housing, 23, 23a, 23b Electrical box, 25, 25a, 25b Compressor, 27 Accumulator, 29 Liquid receiver, 31 Expansion valve, 33 Indoor heat exchanger, 41, 41a, 41b Air inlet, 42, 42a, 42b, 42c, 42d Air outlet, 43, 43a, 43b Fan, 51, 51a, 51b, 52, 52a, 52b, 53, 53a, 53b Wind direction, 61, 61a, 61b Outdoor heat exchanger, 71, 72, 73 75, 77, 79 Refrigerant piping, 91 AC power supply, 93 Brushless DC motor, 95 Print base , 101 diode module, 103 reactor, 105 capacitor, 107 power module, 109 control circuit, 111 switching element, 113 commutation diode, 121, 121a, 121b heat sink, 122, 122a, 122b radiating fin, 131 mounting plate, 141, 141a 141b Blower, 151 Base side heat sink opening end, 153 Top panel heat sink opening end, 171 Intake air direction, 173, 173a, 173b Exhaust air direction, 181 Machine room, 191 Ventilation port, 201 room.
Claims (9)
交流電力を直流電力に変換するダイオードモジュールと、パワーデバイスを有し、前記直流電力を交流電力に変換し、前記圧縮機を駆動するパワーモジュールと、を備えた電装箱と、
前記ダイオードモジュール及び前記パワーモジュールの少なくとも一方に面接触して設けられ、熱を伝達する放熱フィンを有するヒートシンクと、
前記放熱フィンと対向する位置に設けられ、前記ヒートシンクに空気を送風する送風機と、
を備え、
前記冷媒配管のうち、低温の前記冷媒が流通する低温側冷媒配管は、前記送風機の吸気側に設けられた
ことを特徴とする圧縮機ユニット。 A compressor unit, in which a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion means, and an indoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and in which a refrigerant circuit that circulates the refrigerant that circulates through the refrigerant pipe, stores the compressor,
A diode module that converts alternating current power into direct current power, and a power module that includes a power device, converts the direct current power into alternating current power, and drives the compressor.
A heat sink provided with surface contact with at least one of the diode module and the power module, and having heat dissipation fins for transferring heat;
A blower that is provided at a position facing the heat dissipating fins and blows air to the heat sink;
With
Of the refrigerant pipes, a low-temperature side refrigerant pipe through which the low-temperature refrigerant flows is provided on the intake side of the blower.
ことを特徴とする請求項1に記載の圧縮機ユニット。 2. The compressor unit according to claim 1, wherein, among the low temperature side refrigerant pipes, a first low temperature side refrigerant pipe connected to the compressor is provided on an intake side of the blower.
前記低温側冷媒配管のうち、前記アキュムレータに接続される第2低温側冷媒配管は、前記送風機の吸気側に設けられた
ことを特徴とする請求項2に記載の圧縮機ユニット。 An accumulator provided between the compressor and the indoor heat exchanger;
The compressor unit according to claim 2, wherein, among the low-temperature side refrigerant pipes, a second low-temperature side refrigerant pipe connected to the accumulator is provided on an intake side of the blower.
ベースと、上面パネルと、側面パネルとで形成され、前記電装箱と、前記圧縮機と、前記アキュムレータとを収納する筐体と、
を備え、
前記放熱フィンは、長手方向を有する形状で形成され、該放熱フィンの長手方向の一方の端部が前記ベース側を向いているベース側ヒートシンク開口端を有し、
前記低温側冷媒配管のうち、前記アキュムレータに接続される第2低温側冷媒配管は、前記ベース側ヒートシンク開口端より下流側に設けられた
ことを特徴とする請求項2に記載の圧縮機ユニット。 An accumulator provided between the compressor and the indoor heat exchanger;
A base, a top panel, and a side panel, and a housing that houses the electrical box, the compressor, and the accumulator;
With
The heat radiating fin is formed in a shape having a longitudinal direction, and one end of the radiating fin in the longitudinal direction has a base side heat sink opening end facing the base side,
3. The compressor unit according to claim 2, wherein, among the low temperature side refrigerant pipes, a second low temperature side refrigerant pipe connected to the accumulator is provided on the downstream side of the base side heat sink opening end.
ベースと、上面パネルと、側面パネルとで形成され、前記電装箱と、前記圧縮機と、前記アキュムレータとを収納する筐体と、
を備え、
前記放熱フィンは、長手方向を有する形状で形成され、該放熱フィンの長手方向の一方の端部が前記上面パネル側を向いている上面パネル側ヒートシンク開口端を有し、
前記低温側冷媒配管のうち、前記アキュムレータに接続される第2低温側冷媒配管は、前記上面パネル側ヒートシンク開口端より下流側に設けられた
ことを特徴とする請求項2に記載の圧縮機ユニット。 An accumulator provided between the compressor and the indoor heat exchanger;
A base, a top panel, and a side panel, and a housing that houses the electrical box, the compressor, and the accumulator;
With
The radiating fin is formed in a shape having a longitudinal direction, and one end portion in the longitudinal direction of the radiating fin has an upper surface panel side heat sink opening end facing the upper surface panel side,
3. The compressor unit according to claim 2, wherein, among the low temperature side refrigerant pipes, a second low temperature side refrigerant pipe connected to the accumulator is provided on the downstream side of the upper surface panel side heat sink opening end. .
ことを特徴とする請求項3〜5の何れか一項に記載の圧縮機ユニット。 The compressor unit according to any one of claims 3 to 5, wherein the radiation fins are provided in a direction along a substantially vertical direction.
スイッチング素子と、
該スイッチング素子に並列に設けられたダイオード素子と
を備え、
前記パワーデバイスは、
前記スイッチング素子及び前記ダイオード素子の少なくとも一方であり、ワイドバンドギャップ半導体で形成された
ことを特徴とする請求項6に記載の圧縮機ユニット。 The power module is
A switching element;
A diode element provided in parallel with the switching element,
The power device is
The compressor unit according to claim 6, wherein the compressor unit is formed of a wide band gap semiconductor that is at least one of the switching element and the diode element.
炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドを用いた素子である
ことを特徴とする請求項7に記載の圧縮機ユニット。 The wide band gap semiconductor is
The compressor unit according to claim 7, wherein the compressor unit is an element using silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond.
前記圧縮機を収納し、請求項1〜8の何れか一項に記載の圧縮機ユニットと、
前記室外熱交換器を収納した室外熱交換ユニットと、
前記膨張手段及び前記室内熱交換器を収納した室内熱交換ユニットと
を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。 A compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion means, and an indoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and a refrigeration cycle apparatus including a refrigerant circuit for circulating a refrigerant,
The compressor unit is housed, and the compressor unit according to any one of claims 1 to 8,
An outdoor heat exchange unit containing the outdoor heat exchanger;
A refrigeration cycle apparatus comprising: the expansion means and an indoor heat exchange unit that houses the indoor heat exchanger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012267912A JP2014114982A (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Compressor unit and refrigerating cycle device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012267912A JP2014114982A (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Compressor unit and refrigerating cycle device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014114982A true JP2014114982A (en) | 2014-06-26 |
Family
ID=51171183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012267912A Pending JP2014114982A (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Compressor unit and refrigerating cycle device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014114982A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104848438A (en) * | 2015-05-20 | 2015-08-19 | 广东志高暖通设备股份有限公司 | Variable frequency air conditioner and radiator of outdoor nit thereof |
CN104896615A (en) * | 2015-03-31 | 2015-09-09 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air conditioner and electric control box component thereof, and assembling method of air conditioner outdoor unit |
CN105157127A (en) * | 2015-06-30 | 2015-12-16 | 广东美的制冷设备有限公司 | Cooling system and method for electric control unit of air conditioner |
CN106016508A (en) * | 2016-07-22 | 2016-10-12 | 海信科龙电器股份有限公司 | Outdoor unit of air conditioner and air conditioner |
WO2018216112A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle device |
KR20190092172A (en) * | 2018-01-30 | 2019-08-07 | 엘지전자 주식회사 | Compressor control unit for increasing the usable lifetime and control method using the same |
JP2020506362A (en) * | 2017-02-10 | 2020-02-27 | ダイキン工業株式会社 | Heat source unit and air conditioner having heat source unit |
JP2020507735A (en) * | 2017-02-10 | 2020-03-12 | ダイキン工業株式会社 | Heat source unit and air conditioner having heat source unit |
KR20200067407A (en) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 엘지전자 주식회사 | Air conditioning system |
-
2012
- 2012-12-07 JP JP2012267912A patent/JP2014114982A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104896615A (en) * | 2015-03-31 | 2015-09-09 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air conditioner and electric control box component thereof, and assembling method of air conditioner outdoor unit |
CN104848438A (en) * | 2015-05-20 | 2015-08-19 | 广东志高暖通设备股份有限公司 | Variable frequency air conditioner and radiator of outdoor nit thereof |
CN105157127A (en) * | 2015-06-30 | 2015-12-16 | 广东美的制冷设备有限公司 | Cooling system and method for electric control unit of air conditioner |
CN106016508A (en) * | 2016-07-22 | 2016-10-12 | 海信科龙电器股份有限公司 | Outdoor unit of air conditioner and air conditioner |
JP2020506362A (en) * | 2017-02-10 | 2020-02-27 | ダイキン工業株式会社 | Heat source unit and air conditioner having heat source unit |
JP2020507735A (en) * | 2017-02-10 | 2020-03-12 | ダイキン工業株式会社 | Heat source unit and air conditioner having heat source unit |
WO2018216112A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle device |
JPWO2018216112A1 (en) * | 2017-05-23 | 2019-12-19 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle equipment |
KR20190092172A (en) * | 2018-01-30 | 2019-08-07 | 엘지전자 주식회사 | Compressor control unit for increasing the usable lifetime and control method using the same |
KR102022966B1 (en) | 2018-01-30 | 2019-09-19 | 엘지전자 주식회사 | Compressor control unit for increasing the usable lifetime and control method using the same |
KR20200067407A (en) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 엘지전자 주식회사 | Air conditioning system |
KR102174514B1 (en) * | 2018-12-04 | 2020-11-04 | 엘지전자 주식회사 | Air conditioning system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2014114982A (en) | Compressor unit and refrigerating cycle device | |
JP5271487B2 (en) | Power converter | |
JP5472364B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2008121966A (en) | Outdoor unit for air conditioner | |
JP5842905B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2000234767A (en) | Cooling device and cooling device of air-conditioner | |
US20100006265A1 (en) | Cooling system | |
JP6375173B2 (en) | Outdoor unit and air conditioner | |
JP2015215149A (en) | Outdoor unit of air conditioner | |
CN109075733A (en) | Motor drive and air conditioner | |
JP5493995B2 (en) | Inverter device, compressor, and refrigerant cycle device | |
KR20130047118A (en) | Outdoor cabinet of communication equipment having thermoelectric system | |
JP2013135196A (en) | Cooling structure of electrical box | |
JP2008061372A (en) | Refrigerating device | |
JPWO2019106792A1 (en) | Power converter and air conditioner | |
JP2013137132A (en) | Air conditioning device | |
JP5611084B2 (en) | Air conditioner outdoor unit and air conditioner using the air conditioner outdoor unit | |
JPWO2017022001A1 (en) | Air conditioner outdoor unit and air conditioner | |
JP6021474B2 (en) | Air conditioner | |
JP2015161431A (en) | Outdoor unit and air conditioner using the same | |
JP2014093304A (en) | Power conversion device | |
JP2015163013A (en) | Compressor control device, power factor improvement circuit, heat radiation structure for electrical component, and electrical equipment | |
JP2013164048A (en) | Electric compressor | |
JP6000000B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2008057851A (en) | Refrigerating device |