JP5659795B2

JP5659795B2 - 冷凍装置

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Publication number: JP5659795B2
Application number: JP2011000557A
Authority: JP
Inventors: 尚宏木戸; 前田　敏行; 敏行前田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2010-01-05
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: JP2011158241A

Description

本発明は、冷凍サイクルを行う冷凍装置に関し、特に冷却用部材によってパワーモジュールを冷却する冷凍装置に関するものである。

従来より、圧縮機へ電力を供給する電源のパワーモジュールを冷媒によって冷却する冷凍装置が知られている。例えば、特許文献１には、冷媒が流れる銅製の冷媒管と、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属からなり冷媒管が埋設された平板状の本体部とを備えた冷却用部材が開示されている。

前記冷却用部材では、本体部をパワーモジュールと熱的に接触させ、パワーモジュールの熱を本体部を介して冷媒管を流れる冷媒に付与することで、パワーモジュールを冷却できるようになっている。

特許第３６４１４２２号公報

ところで、パワーモジュール等の電子部品は、制御盤等の箱体に収容されるのが一般的である。このような構成において、箱体内のパワーモジュール等を上述した冷却用部材で冷却しようとする場合、箱体内では、冷却用部材の周囲の温度が低下し易くなる。その結果、この本体部の周囲では、空気中の水分が凝縮して結露水が発生してしまう。このようにして発生した結露水が、パワーモジュールや他の電子部品（例えばコンデンサやリアクトル等）に付着すると、これらの電子部品が故障してしまうおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、パワーモジュールを冷却する冷却用部材を備えた冷凍装置において、電子部品に結露水が付着してしまうことを抑制することにある。

本発明は、圧縮機（30）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、パワーモジュール（56,73）を含む電子部品（56,57,59,73）と、内部に前記冷媒回路（20）の冷媒が流通すると共に該冷媒によって前記パワーモジュール（56,73）が冷却されるように前記パワーモジュール（56,73）に接触する本体部（61）を有する冷却用部材（60）とを備えた冷凍装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記本体部（61）の表面であって前記パワーモジュール（56,73）との接触部以外の非接触部には、吸着剤を有する吸着層（65）が形成され、前記パワーモジュール（56,73）の表面は露出していることを特徴とするものである。

第１の発明では、圧縮機（30）によって圧縮された冷媒が冷媒回路（20）を循環することで、冷凍サイクルが行われる。冷却用部材（60）は、冷媒回路（20）の冷媒を利用してパワーモジュール（56,73）を冷却する。具体的に、冷却用部材（60）では、本体部（61）の内部に冷媒が流れる。パワーモジュール（56,73）の熱は、本体部（61）を介して該本体部（61）の内部に流れる冷媒へ伝達される。これにより、パワーモジュール（56,73）が冷却される。また、本体部（61）の表面には吸着剤を有する吸着層（65）が形成される。このため、冷却用部材（60）の本体部（61）の周囲において、空気が冷やされて結露水が発生した場合にも、この結露水が吸着層（65）に吸着され、パワーモジュール（56,73）の方へ流れてしまうことが抑制される。

また、第１の発明では、本体部（61）の表面であって前記パワーモジュール（56,73）との接触部以外の非接触部に吸着層（65）が形成される。このような構成とすれば、例えば、パワーモジュール（56,73）と本体部（61）とが接触する面には空気が触れないため、この接触面に吸着層（65）を形成しないようにすることで、パワーモジュール（56,73）と本体部（61）とを吸着層（65）を介在させることなく直接接触させることができ、熱交換効率を向上させることができる。また、本体部（61）の周囲の空気と触れる面に吸着層（65）が形成されているため、本体部（61）の周囲において空気が冷やされて結露水が発生しても、該結露水は吸着層（65）により確実に吸着される。これにより、結露水による周囲の電子部品への影響をより抑制できる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記吸着層（65）に水が吸着された後で、運転停止時に前記パワーモジュール（56,73）に通電して該パワーモジュール（56,73）の温度を上昇させることを特徴とするものである。

第２の発明では、吸着層（65）に水が吸着されると、パワーモジュール（56,73）の温度が上昇するように制御される。すなわち、パワーモジュール（56,73）に通電することで生じる熱により、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面温度を上昇させて吸着層（65）を加熱し、吸着層（65）に吸着された水を蒸発させて吸着層（65）を再生することができる。このようなパワーモジュール（56,73）の温度上昇は、例えば冷凍装置の運転停止時に行うようにすればよい。

第３の発明は、第１の発明において、
前記吸着層（65）に水が吸着された後で、前記本体部（61）の内部に流れる冷媒の量を減らすことを特徴とするものである。

第３の発明では、吸着層（65）に水が吸着されると、本体部（61）の内部に流れる冷媒の量を減らすように制御される。すなわち、本体部（61）の内部に流れる冷媒の量を減らすことで、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面温度を上昇させて吸着層（65）を加熱し、吸着層（65）に吸着された水を蒸発させて吸着層（65）を再生することができる。例えば、冷凍装置の低負荷運転時のように、パワーモジュール（56,73）を冷却する必要がない場合に吸着層（65）の再生を行うようにすればよい。

第４の発明は、第１の発明において、
前記吸着層（65）に水が吸着された後で、前記本体部（61）の内部に流れる冷媒の温度を上昇させることを特徴とするものである。

第４の発明では、吸着層（65）に水が吸着されると、本体部（61）の内部に流れる冷媒の温度が上昇するように制御される。すなわち、本体部（61）の内部に流れる冷媒の温度を上昇させることで、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面温度を上昇させて吸着層（65）を加熱し、吸着層（65）に吸着された水を蒸発させて吸着層（65）を再生することができる。

本発明によれば、本体部（61）の表面に吸着剤を有する吸着層（65）を形成したので、本体部（61）の周囲で発生した結露水が吸着層（65）に吸着され、結露水が電子部品（56,57,59,73）に付着してしまうことを抑制できる。従って、電子部品（56,57,59,73）の故障を回避できる。

本発明の実施形態１に係る空調機の概略構成を示す冷媒回路図である。インバータ制御盤の内部構造を示す縦断面図である。冷却用部材の概略構成を示す斜視図である。参照形態に係る空調機のインバータ制御盤の内部構造を示す縦断面図である。実施形態２に係る空調機のインバータ制御盤の内部構造を示す縦断面図である。図５の仕切板の内部の概略構成を示す縦断面図である。その他の実施形態に係る冷却用部材の例１の形態を示す断面図である。その他の実施形態に係る冷却用部材の例２の形態を示す断面図である。

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

《発明の実施形態１》
〈空調機の全体構成〉
図１は、本発明の実施形態１に係る空調機の概略構成を示す冷媒回路図である。図１に示すように、この空調機（10）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ており、屋外に設置される室外ユニット（11）と、屋内に設置される室内ユニット（12）とを１つずつ備えている。室外ユニット（11）には、室外回路（21）が収容されている。室内ユニット（12）には、室内回路（22）が収容されている。この空調機（10）では、室外回路（21）と室内回路（22）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。

前記室外回路（21）には、圧縮機（30）と、四方切換弁（41）と、室外熱交換器（42）と、冷却用部材（60）と、膨張弁（43）とが設けられている。なお、冷却用部材（60）については後述する。

前記圧縮機（30）は、その吐出側が四方切換弁（41）の第１のポートに接続され、その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、その第３のポートが室外熱交換器（42）の一端に接続され、その第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、冷却用部材（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。

前記室内回路（22）には、室内熱交換器（46）が設けられている。室内回路（22）は、そのガス側の端部がガス側連絡配管（23）を介してガス側閉鎖弁（44）に接続され、その液側の端部が液側連絡配管（24）を介して液側閉鎖弁（45）に接続されている。

前記圧縮機（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、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。

前記室外熱交換器（42）及び室内熱交換器（46）は、何れも冷媒を空気と熱交換させるためのフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器（42）は、室外空気と冷媒を熱交換させる。室外ユニット（11）には、室外熱交換器（42）へ室外空気を送るための室外ファン（13）が設けられている。室内熱交換器（46）は、室内空気と冷媒を熱交換させる。室内ユニット（12）には、室内熱交換器（46）へ室内空気を送るための室内ファン（14）が設けられている。

前記空調機（10）は、箱状のインバータ制御盤（50）と、インバータ制御盤（50）の内部に収容されるインバータ装置（55）とを有している。インバータ装置（55）は、圧縮機（30）の電源回路を構成している。具体的に、インバータ装置（55）は、商用電源から供給された交流の周波数をコントローラ（図示省略）からの指令値に変換し、周波数を変換した交流を圧縮機（30）の電動機（33）へ供給するための電源回路を構成している。

〈インバータ制御盤の内部の構造〉
次に、前記インバータ制御盤（50）の内部の構造について、図２を参照しながら詳細に説明する。インバータ制御盤（50）は、縦長の直方体状の箱体で構成されている。インバータ制御盤（50）には、前側（図２における左側）に開閉自在な扉（51）が形成され、後側（図２における右側）に背面板（52）が形成されている。

前記インバータ制御盤（50）には、上述したインバータ装置（55）及び冷却用部材（60）が収容されている。

前記インバータ装置（55）は、複数の電子部品により構成されている。具体的に、本実施形態１では、これらの電子部品としてパワーモジュール（56）と、コンデンサ（57）と、リアクトル（59）とが設けられている。パワーモジュール（56）は、稼動時に発熱するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）チップを備えたＩＧＢＴモジュールによって構成されている。パワーモジュール（56）は、配線基板（58）上に搭載されている。コンデンサ（57）は、後述する第１空間（S1）における上方寄りに配設されている。リアクトル（59）は、インバータ制御盤（50）の底部に設置されている。

前記冷却用部材（60）は、本体部（61）と冷媒管（62）とを備えている（図３を参照）。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の基部と、該基部から僅かに隆起した隆起部とを有している。本体部（61）は、隆起部を介してパワーモジュール（56）との間で熱交換を行うように、隆起部の端面がパワーモジュール（56）に接触するように設けられている。

前記冷媒管（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ている。冷媒管（62）は、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よい。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２に示すように、前記本体部（61）の表面には、粉末状のゼオライトからなる吸着剤と、ウレタン樹脂等からなるバインダとによって構成された吸着層（65）が形成されている。この吸着層（65）において、吸着剤を構成するゼオライト粒子は、他のゼオライト粒子や本体部（61）に対してバインダによって接合されている。

ここで、前記吸着層（65）は、本体部（61）の表面であってパワーモジュール（56）との接触部（隆起部の端面）以外の非接触部に形成されている。つまり、吸着層（65）は、本体部（61）の表面が露出しないように、パワーモジュール（56）との接触部以外の非接触部を覆っている。

このような構成とすれば、冷却用部材（60）の周囲において、空気が冷やされて結露水が発生した場合にも、この結露水を吸着層（65）に吸着させることができる。さらに、パワーモジュール（56）と本体部（61）とを吸着層（65）を介在させることなく接触させるようにしたから、熱交換効率を向上させることができる。

なお、吸着剤としては、ゼオライトの他にも、シリカゲルを用いてもよい。また、ゼオライトやシリカゲル以外の物質、例えば、親水性又は吸水性の官能基を有する有機高分子系材料、カルボン酸基やスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、粘度鉱物系材料などを吸着剤として用いてもよい。

また、前記吸着層（65）は、本体部（61）の表面に吸着剤を塗布して形成する他にも、予め層状に形成した吸着層（65）を本体部（61）の表面に貼り付けて形成するようにしてもよい。

前記インバータ制御盤（50）の内部空間は、仕切板（71）によって概ね２つの空間（第１空間（S1）と第２空間（S2））とに仕切られている。仕切板（71）は、上下に延びる平板状に形成され熱伝導率が低く断熱性を有する合成樹脂材料で構成されている。仕切板（71）の略中央には、厚さ方向に貫通する矩形状の開口（71a）が形成されている。

前記仕切板（71）の開口（71a）は、前記冷却用部材（60）の本体部（61）により閉塞されている。具体的に、開口（71a）は、本体部（61）よりも縦及び横のいずれの長さもが短くなるように形成されている。本体部（61）は、仕切板（71）の厚さ方向の両端面のうち背面板（52）側の面における開口（71a）の外周縁部（71b）に支持されている。これにより、本体部（61）は、第２空間（S2）側から開口（71a）を完全に覆っている。

前記パワーモジュール（56）は、第１空間（S1）において、本体部（61）の前面の一部を構成する隆起部の端面と接触するように本体部（61）に固定されている。また、コンデンサ（57）は、第１空間（S1）における上方寄りに配設されている。

以上のようにして、パワーモジュール（56）と冷却用部材（60）の本体部（61）とは、該本体部（61）に埋設された冷媒管（62）の内部を流れる冷媒とパワーモジュール（56）との間で熱交換が可能となるように接触している。言い換えると、本体部（61）は、内部に流れる冷媒によってパワーモジュール（56）が冷却されるように該パワーモジュール（56）と接触している。これにより、冷却用部材（60）は、パワーモジュール（56）を冷媒によって冷却するように構成されている。

−運転動作−
次に、本実施形態１の空調機（10）の運転動作について説明する。本実施形態１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〉
まず、冷房動作について説明する。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（13）と室内ファン（14）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）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（42）において凝縮した冷媒は、冷却用部材（60）の冷媒管（62）へ流入する。

前記パワーモジュール（56）では、通電に伴って熱が発生する。ここで、冷却用部材（60）の冷媒管（62）には、室外熱交換器（42）において凝縮した冷媒が流れている。このため、パワーモジュール（56）で発生した熱は、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、パワーモジュール（56）の温度上昇が抑制される。

前記冷却用部材（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た後に室内熱交換器（46）へ流入する。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。室内熱交換器（46）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、その後に圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。

〈暖房動作〉
次に、暖房動作について説明する。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（13）と室内ファン（14）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、冷却用部材（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）へ流入する。室内熱交換器（46）では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。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却用部材（60）の冷媒管（62）へ流入する。

前記パワーモジュール（56）では、通電に伴って熱が発生する。ここで、冷却用部材（60）の冷媒管（62）には、膨張弁（43）で減圧された後の冷媒が流れている。このため、パワーモジュール（56）で発生した熱は、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、パワーモジュール（56）の温度上昇が抑制される。

前記冷却用部材（60）の冷媒管（62）を流出した冷媒は、室外熱交換器（42）へ流入し、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、その後に圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。

〈結露水について〉
ところで、上述した空調機（10）の運転時において、冷却用部材（60）の冷媒管（62）内に冷媒が流れ始めると、本体部（61）の周囲の空気が急激に冷やされる。このため、この空気中の水分が凝縮して結露水が発生してしまうことがある。この結露水がパワーモジュール（56）やコンデンサ（57）等の電子部品に付着すると、この電子部品が故障してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態１では、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面に吸着層（65）を形成している。具体的に、第２空間（S2）において、冷却用部材（60）の本体部（61）の周囲で結露水が発生すると、この結露水は吸着層（65）に吸着される。これにより、第２空間（S2）で発生した結露水が、第１空間（S1）側の電子部品（56,57）側へ送られてしまったり、本体部（61）の表面を伝って下方に落下することが抑制される。従って、電子部品（56,57,59）に水が付着してしまうことを回避できる。

ここで、吸着層（65）に結露水を吸着させ続けると、発生する結露水の量が吸着層（65）の吸着能力を越えてしまうおそれがある。そこで、本実施形態１では、吸着層（65）に水が吸着された後に、吸着層（65）を適宜加熱することで結露水を蒸発させ、吸着層（65）を再生するようにしている。

吸着層（65）の再生処理は、例えば、結露水が発生する環境条件が整ってから所定時間が経過した時点で行われる。なお、結露水が発生する環境条件が整う場合の具体例としては、結露センサによって本体部（61）における結露水の発生が検出された場合や、湿度センサによって検出された本体部（61）の周辺空気の相対湿度が所定の相対湿度以上となっている場合、空気温度センサによって検出された本体部（61）の周辺の空気温度における予め定めた基準相対湿度に対応する露点温度を算出し、温度センサによって検出された本体部（61）の温度が、算出された露点温度よりも低い場合等が挙げられる。また、吸着層（65）の再生処理は、暖房運転の開始から所定時間経過後に行われることとしてもよい。

また、吸着層（65）の再生処理の手法としては、以下のようなものが挙げられる。

空調機（10）の運転停止時に、パワーモジュール（56）に通電する。通電により生じた熱は、冷却用部材（60）の本体部（61）に伝熱されて吸着層（65）を加熱する。これにより、吸着層（65）に吸着された結露水が蒸発し、吸着層（65）を再生することができる。

また、空調機（10）の低負荷運転時のように、パワーモジュール（56）を冷却する必要がない場合には、冷媒管（62）を流れる冷媒の量を減らすように制御してもよい。このように、冷媒の流通量を減らすことで、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面温度を上昇させて吸着層（65）を加熱すれば、吸着層（65）に吸着された結露水が蒸発し、吸着層（65）を再生することができる。なお、冷却用部材（60）の冷媒管（62）に冷媒が流れないように、図示しない開閉弁等によって冷媒管（62）に対する冷媒の供給を停止してもよい。

また、冷媒管（62）を流れる冷媒の温度を上昇させるように制御してもよい。このようにすれば、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面温度が上昇して、吸着層（65）に吸着された結露水を蒸発させることができる。

以上のように、本実施形態１に係る空調機（10）では、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面、より具体的にはパワーモジュール（56）との接触部以外の非接触部に吸着剤を有する吸着層（65）を形成したため、冷却用部材（60）の周囲で発生した結露水が吸着層（65）に吸着され、結露水がパワーモジュール（56）やコンデンサ（57）等に付着してしまうことを抑制できる。その結果、空調機（10）の信頼性を確保できる。

《発明の参照形態》
図４に示すように、参照形態は、実施形態１のインバータ制御盤（50）の内部の構造を一部変更したものである。

具体的には、参照形態では、パワーモジュール（56）の表面にも、吸着剤を有する吸着層（66）が形成されている。吸着層（66）は、吸着層（65）と同様に、粉末状のゼオライトからなる吸着剤と、ウレタン樹脂等からなるバインダとによって構成されている。吸着層（66）においても、吸着剤を構成するゼオライト粒子は、他のゼオライト粒子や本体部（61）に対してバインダによって接合されている。

ここで、前記吸着層（66）は、パワーモジュール（56）のケースの表面であって、本体部（61）との接触部以外の非接触部に形成されている。つまり、吸着層（66）は、パワーモジュール（56）の表面が露出しないように、本体部（61）との接触部以外の非接触部を覆っている。

なお、吸着剤としては、実施形態１と同様にゼオライト以外のものを用いてもよい。また、前記吸着層（66）は、パワーモジュール（56）の表面に吸着剤を塗布して形成する他にも、予め層状に形成した吸着層（66）をパワーモジュール（56）の表面に貼り付けて形成するようにしてもよい。

このように構成することにより、例えば、暖房運転の際のように、冷却用部材（60）の本体部（61）の内部を流れる冷媒の温度が低く、該冷媒によってパワーモジュール（56）が強力に冷却されて該パワーモジュール（56）の周囲において結露水が発生した場合にも、この結露水を吸着層（66）に吸着させることができる。よって、結露水のパワーモジュール（56）及び他の電子部品（57,59）への付着を抑制することで、これらの電子部品（56,57,59）の故障を回避できる。

また、このように構成することにより、本体部（61）とパワーモジュール（56）との全体が、吸着層（65,66）によって覆われることとなる。つまり、本体部（61）とパワーモジュール（56）とが組付けられた状態で、露出部分がなくなる。これにより、本体部（61）及びパワーモジュール（56）への結露水の付着を確実に抑制することができる。よって、パワーモジュール（56）及び他の電子部品（57,59）の故障を回避できる。

《発明の実施形態２》
図５、図６に示すように、実施形態２では、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を対象としている。実施形態２では、インバータ制御盤（50）の内部の構造が実施形態１と一部異なる。

具体的には、インバータ制御盤（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。インバータ制御盤（50）には、前側（図５における右側）に開閉自在な扉（51）が形成され、後側（図５における左側）に背面板（52）が形成されている。図示を省略するが、インバータ制御盤（50）には、外気の取入口と、排気口と、内部空間において取入口から排気口への空気流れを形成して換気を行うファンとが設けられている。

また、実施形態２では、仕切板（71）が一面が開口する箱状に形成され、背面板（52）によって開口面が閉塞されるように背面板（52）に取り付けられている。このような仕切板（71）により、インバータ制御盤（50）の内部空間は、２つの空間（第１空間（S1）と第２空間（S2））とに仕切られ、仕切板（71）と背面板（52）との間に形成される第２空間（S2）は、閉塞空間となる。そして、インバータ装置（55）は、第２空間（S2）内に配設されている。また、実施形態２では、リアクトル（59）は第１空間（S1）の底部に設置されている。

また、仕切板（71）は、正面（図５における右端面）の下部に矩形の開口（71a）が形成されている。そして、実施形態２では、冷却用部材（60）が、本体部（61）によって前記開口（71a）が遮蔽されるように仕切板（71）の外面に取り付けられている。

また、実施形態２では、インバータ装置（55）は、複数の電子部品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、インバータ装置（55）は、商用電源に接続される整流回路と、コンデンサ回路と、インバータ回路とを備えている。整流回路及びインバータ回路は複数のパワーモジュール（73）をバスバー（72）によって接続することによって構成されている。各パワーモジュール（73）は、稼動時に発熱するパワー半導体チップ（73a）と、該パワー半導体チップ（73a）を収納するケース（73b）とを備えている。具体的には、整流回路に設けられたパワーモジュール（73）は、ダイオードチップを備えたダイオードモジュールであり、インバータ回路に設けられたパワーモジュール（73）は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）チップを備えたＩＧＢＴモジュールである。また、コンデンサ回路にはコンデンサ（57）が接続されている。

図６に示すように、複数のパワーモジュール（73）は、それぞれ仕切板（71）の外面に取り付けられた冷却用部材（60）の本体部（61）に固定されている。具体的には、各パワーモジュール（73）は、前記仕切板（71）の開口（71a）において該開口（71a）を遮蔽する冷却用部材（60）の本体部（61）の内面に接触するように該本体部（61）に固定されている。

なお、本実施形態では、冷却用部材（60）の本体部（61）は、パワーモジュール（73）の個数に対応する数の隆起部を有し、各隆起部の端面において各パワーモジュール（73）と接触している。

このような構成により、各パワーモジュール（73）のパワー半導体チップ（73a）の熱は、各隆起部を介して冷却用部材（60）の本体部（61）及び冷媒管（62）に伝達され、該冷媒管（62）の内部を流通する冷媒に放熱される。これにより、稼働によって発熱するパワー半導体チップ（73a）が内臓された各パワーモジュール（73）が冷却用部材（60）の内部を流れる冷媒によって冷却される。

前記コンデンサ（57）は、仕切板（71）に固定された板状の取付部材（77）に固定されている。また、前記コンデンサ（57）及びパワーモジュール（73）の他の電子部品は、仕切板（71）又は取付部材（77）に固定されている。

実施形態２においても、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面には、吸着層（65）が形成されている。この吸着層（65）は、パワーモジュール（56）であるダイオード（73）及びＩＧＢＴ（75）と本体部（61）との接触面を除いた本体部（61）の表面を覆っている。つまり、吸着層（65）は、本体部（61）の表面であって各パワーモジュール（73）との接触部以外の非接触部を覆っている。

このような構成によっても、実施形態１と同様の効果を奏することができる。また、実施形態２において、参照形態の吸着層（66）を付加しても勿論よい。

また、実施形態２では、各パワーモジュール（73）のケース（73b）の冷却用部材（60）側の面全体が本体部（61）と接触するように構成されていたが、上記ケース（73b）の冷却用部材（60）側の面の一部（例えば、パワー半導体チップ（73a）が内面に取り付けられた部分）の周辺部のみが冷却用部材（60）の本体部（61）と接触するように構成されていてもよい。

《その他の実施形態》
前記各実施形態では、冷凍サイクルを行う冷凍装置として空調機（10）を用いている。しかしながら、冷凍サイクルを行う冷凍装置として、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。

また、前記各実施形態では、パワーモジュール（56,73）のみを冷却用部材（60）で冷却できる構成について説明したが、例えば、コンデンサ（57）を伝熱板（75）の表面（第１空間（S1）側の面）に接触させることで、冷却用部材（60）によってコンデンサ（57）を冷却できるようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、冷却用部材（60）は、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た本体部（61）と、本体部（61）に埋設されて内部に冷媒が流れる冷媒流路を形成する冷媒管（62）とを備えていた。しかしながら、本発明に係る冷却用部材（60）は上述のものに限られず、例えば、図７に示す例１や図８に示す例２のように、熱伝導率の高い金属材料で構成された本体部（61）に穴（61a）を加工することによって、内部に冷媒が流れる冷媒流路が形成されたものであってもよい。また、本体部（61）の材質は、熱伝導率の高い金属材料であればよく、銅であっても勿論よい。

さらに、前記各実施形態では、吸着層（65）は、冷却用部材（60）の本体部（61）の表面であってパワーモジュール（56）との接触部以外の非接触部の全部を覆うように形成されていたが、一部を覆うように形成されていてもよい。例えば、吸着層（65）が少なくとも本体部（61）の表面のパワーモジュール（56）との接触部の周囲に形成されていれば、結露水がパワーモジュール（56）側へ流れることを抑制することができる。また、吸着層（65）が少なくとも本体部（61）の下部に形成されていれば、結露水の落下又は飛散を抑制して下方の電子部品への付着を抑制できる。

以上説明したように、本発明は、冷却用部材によってパワーモジュールを冷却する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
30 圧縮機
50 インバータ制御盤
56 パワーモジュール（電子部品、パワーモジュール）
57 コンデンサ（電子部品）
59 リアクトル（電子部品）
60 冷却用部材
61 本体部
62 冷媒管
65 吸着層
66 吸着層
73 パワーモジュール（電子部品、パワーモジュール）

Claims

圧縮機（30）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、パワーモジュール（56,73）を含む電子部品（56,57,59,73）と、内部に前記冷媒回路（20）の冷媒が流通すると共に該冷媒によって前記パワーモジュール（56,73）が冷却されるように前記パワーモジュール（56,73）に接触する本体部（61）を有する冷却用部材（60）とを備えた冷凍装置であって、
前記本体部（61）の表面であって前記パワーモジュール（56,73）との接触部以外の非接触部には、吸着剤を有する吸着層（65）が形成され、
前記パワーモジュール（56,73）の表面は露出している
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１において、
前記吸着層（65）に水が吸着された後で、運転停止時に前記パワーモジュール（56,73）に通電して該パワーモジュール（56,73）の温度を上昇させる
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１において、
前記吸着層（65）に水が吸着された後で、前記本体部（61）の内部に流れる冷媒の量を減らす
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１おいて、
前記吸着層（65）に水が吸着された後で、前記本体部（61）の内部に流れる冷媒の温度を上昇させる
ことを特徴とする冷凍装置。