JP6120610B2

JP6120610B2 - 空気調和機及び電気機器

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Publication number: JP6120610B2
Application number: JP2013035793A
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Inventors: 良次甲斐島
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Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2017-04-26
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Description

本発明は、空気を調和する空気調和機及び圧縮機を備える電気機器に関する。

従来の空気調和機においては、放熱対策の必要な発熱部品が１つの放熱器に実装されていた（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

インバータ空気調和機では、ＩＰＭ（Intelligent Power Module）、ダイオードブリッジなどのインバータ回路部品が上記「放熱対策の必要な発熱部品」に含まれる。

また、高性能機種の空気調和機は、インバータ回路のほかに、力率を改善して省エネルギー性能その他の性能を向上させるＰＦＣ（Power Factor Correction）回路を搭載している。ＰＦＣ回路はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やダイオード等のスイッチング素子を備えている。当該スイッチング素子も上記「放熱対策の必要な発熱部品」に含まれる。

空気調和機は、室外の空気を室外熱交換器に強制的に供給し、室外熱交換器と熱交換した空気を強制的に排出して室外熱交換器の熱交換を促進させる室外ファンを備えている。そして、当該室外ファンが回転することによって生じる風が放熱器のフィンにあたって強制空冷されるように、放熱器が配置されている。

実開平７−２２３２４号公報特開２００５−１０６３０９号公報特開２００６−１７４６１０号公報特開平９−２３３８３７号公報

しかしながら、室外ファンは室外熱交換器の熱交換を促進させることを目的として設けられるものであるため、室外ファンの配置や風量は放熱器の冷却に適する設定になっていない。

このため、放熱器の特にフィンを長く延ばし、放熱器の表面積を大きくし、放熱器の熱抵抗を小さくする工夫が必要であった。この結果、放熱器の大型化によって材料費が増大してしまうという問題、及び、放熱器の大型化が室外の空気の室外熱交換器への供給や熱交換した空気の排出に悪影響を与え、室外熱交換器の熱交換効率が低下し、冷暖房性能が低下してしまうという問題が生じる。

なお、空気調和機では漏洩電流による感電を防止するため、金属外装はアースに接続することが義務付けられている。さらに、空気調和機などの電気機器は漏洩電流の最大値を１ｍＡ以下に抑えなければならないことが法律によって決められている。

空気調和機では、圧縮機駆動用モータのモータコイル（圧縮機コイル）と圧縮機外装（アース）との間に、圧縮機内部に充填されている潤滑油や冷媒によって形成される浮遊容量を通じて漏洩電流が流れる。

漏洩電流の大きさは、電源電圧の大きさや圧縮機コイルの巻数量（巻線量）に比例し、圧縮機コイルの巻き方に依存している。最近では空気調和機の冷暖房性能を向上させるため、圧縮機コイルに印加する電圧を上昇させたり、圧縮機コイルの巻数量（巻線量）を増やしたりする傾向にある。この結果、漏洩電流が増える傾向になっている。

そこで、圧縮機が動作中に漏洩電流を検出し圧縮機外装（アース）に漏洩電流が流れないようにする漏洩電流低減回路を空気調和機に搭載する等の対策によって、漏洩電流の低減が図られている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照）。

漏洩電流は圧縮機が停止中であっても微量であるが流れている。しかしながら、上記の漏洩電流低減回路は、圧縮機が動作中に漏洩電流を検出し圧縮機外装（アース）に漏洩電流が流れないようにする回路であるため、圧縮機が停止中に流れる漏洩電流を低減することができないという問題を有している。

本発明の一局面は、上記の状況に鑑み、放熱器を大型化せずに放熱器を十分に空冷することができる空気調和機を提供することを目的（第１の目的）とする。

本発明の他の局面は、上記の状況に鑑み、圧縮機が停止中に流れる漏洩電流を低減することができる電気機器を提供することを目的（第２の目的）とする。

上記第１の目的を達成するために本発明の一局面に係る空気調和機は、室外に配される室外熱交換器に室外の空気を供給する室外ファンと、第１の発熱部品を少なくとも一つ実装する第１の放熱器と、第２の発熱部品を少なくとも一つ実装する第２の放熱器とを備え、前記第１の放熱器と前記第２の放熱器とが隙間を空けて隣接配置され、前記室外ファンが回転することによって前記第１の放熱器と前記第２の放熱器とが強制空冷される構成（第１の構成）とする。

このような構成によると、第１の放熱器と第２の放熱器との隙間から風が室外ファン側に流れ出すことができるので、第１の放熱器及び第２の放熱器を流れる風の流れが良好になり、室外ファンの回転量に対する第１の放熱器及び第２の放熱器の放熱効率が向上する。したがって、放熱器を大型化せずに放熱器を十分に空冷することができる。

上記第１の構成の空気調和機において、前記第１の放熱器及び前記第２の放熱器がそれぞれ、板状のベース部と、前記ベース部の一方の主面に突設される複数のフィンとを備え、前記第１の放熱器の前記フィンが延びている方向と前記第２の放熱器の前記フィンが延びている方向とが揃っており、前記フィンが延びている方向に前記隙間が存在する構成（第２の構成）にすることが好ましい。

このような構成によると、フィンが風の流れを妨げないので、第１の放熱器及び第２の放熱器を流れる風の流れがより一層良好になる。

上記第２の構成の空気調和機において、前記フィンが延びている方向において、前記隙間と前記室外ファンとがずれている構成（第３の構成）にすることが好ましい。

このような構成によると、第１の放熱器と第２の放熱器との隙間から風がスムーズに室外ファン側に流れ出すので、第１の放熱器及び第２の放熱器を流れる風の流れがより一層良好になる。

上記第２又は第３の構成の空気調和機において、前記フィンが延びている方向が前記主面の長手方向である構成（第４の構成）にすることが好ましい。

このような構成によると、第１の放熱器及び第２の放熱器の反りを抑えることができる。

上記第１〜第４のいずれかの構成の空気調和機において、前記第１の発熱部品及び前記第２の発熱部品の一方がＳＩＰ（Single Inline Package）部品であり他方がＤＩＰ（Dual Inline Package）部品であり、前記第１の放熱器及び前記第２の放熱器のうち前記ＳＩＰ部品を実装する放熱器と前記ＳＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離を固定するスペーサを備える構成（第５の構成）にすることが好ましい。

このような構成によると、ＳＩＰ部品を実装する放熱器とＳＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離を固定することができるので、ＳＩＰ部品を実装する放熱器とＳＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離を、ＤＩＰ部品を実装する放熱器とＤＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離に揃えることができる。これにより、放熱器のフィン間に流れる風の流れが一様になり各放熱器の熱抵抗が小さくなり、その結果、第１の放熱器での放熱性能と第２の放熱器での放熱性能とのばらつきを低減することができる。

上記第５の構成の空気調和機において、前記スペーサが、雌ねじ部と雄ねじ部とが一体化されている特殊ねじであり、前記雄ねじ部に螺合する放熱器側雌ねじ部が、前記第１の放熱器及び前記第２の放熱器のうち前記ＳＩＰ部品を実装する放熱器に設けられ、前前記雌ねじ部に螺合する雄ねじが貫通する貫通孔が前記回路基板に設けられている構成（第６の構成）にすることが好ましい。

このような構成によると、スペーサの設置が容易になる。

上記第２の目的を達成するために本発明の他の局面に係る電気機器は、インバータ回路と、前記インバータ回路の出力電圧によって駆動する圧縮機と、前記インバータ回路のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときに前記インバータ回路と前記圧縮機との電気的接続を遮断する機械式スイッチとを備える構成（第６の構成）とする。

このような構成によると、インバータ回路のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときにインバータ回路から圧縮機に漏洩電流が流れることを機械式スイッチが防止するので、圧縮機が停止中に流れる漏洩電流を低減することができる。

本発明の一局面に係る空気調和機によると、放熱器を大型化せずに放熱器を十分に空冷することができる。

また、本発明の他の局面に係る電気機器によると、圧縮機が停止中に流れる漏洩電流を低減することができる。

本発明の各実施形態に係る空気調和機の外観斜視図である。本発明の各実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す図である。本発明の各実施形態に係る空気調和機の基本回路ブロック図である。本発明の第１実施形態に係る空気調和機の室外機の要部透過正面図である。電装ボックスの内部構成を放熱器のフィン側から見た図である。第１の放熱器及び第２の放熱器の外観斜視図である。放熱器の外観斜視図である。放熱器の反った状態を示す外観斜視図である。本発明の第１実施形態に係る空気調和機の室外機の要部透過下面図である。図９の部分拡大図である。放熱器と室外ファンとの理想的な位置関係を示す図である。従来の放熱器を説明するための室外機の要部透過下面図である。本発明の第１実施形態に係る空気調和機の回路基板、ＤＩＰ部品、ＳＩＰ部品、第１の放熱器、及び第２の放熱器を示す側面図である。本発明の第２実施形態に係る空気調和機の回路基板、ＤＩＰ部品、ＳＩＰ部品、第１の放熱器、及び第２の放熱器を示す側面図である。特殊ねじを示す断面図である。図１４に示す構造体の組み立て方法を説明するための側面図である。図１４に示す構造体の組み立て方法を説明するための側面図である。図１４に示す構造体の組み立て方法を説明するための側面図である。図１４に示す構造体の組み立て方法を説明するための側面図である。図１４に示す構造体の組み立て方法を説明するための側面図である。図１４に示す構造体の組み立て方法を説明するための側面図である。本発明の第３実施形態に係る空気調和機の回路ブロック図である。ノイズフィルター回路を流れる漏洩電流を示す図である。インバータ回路を流れる漏洩電流を示す図である。インバータ回路を流れる漏洩電流とインバータ回路の出力電圧を示す図である。圧縮機内部の概略構成を示す図である。圧縮機内部の概略構成を示す図である。漏洩電流低減回路の一例を示す図である。特殊コイルの正面図、上面図、背面図、及び底面図である。特殊コイルの結線図である。リレーを設けていない構成においてインバータ回路のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときに流れる漏洩電流を示す図である。本発明の第３実施形態に係る構成においてインバータ回路のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときに漏洩電流を遮断している状態を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。

図１は、本発明の各実施形態に係る空気調和機の外観斜視図である。本発明の各実施形態に係る空気調和機は、室内機１と室外機２とを備える分離型の空気調和機であって、室内機１と室外機２との間で電力及び制御信号を伝送するためのＶＡ線３と、室内機１と室外機２との間で冷媒を循環させるための冷媒配管４及び５と、水を排出するドレイン管６と、室内機１から延出する電源コードの端部に設けられる電源プラグ７とを備えている。なお、図１においては図示を省略しているが、通常、ＶＡ線３と、冷媒配管４及び５と、ドレイン管６とは化粧カバーによってまとめて覆われる。

図２は、本発明の各実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す図である。なお、図２において図１と同一の部分には同一の符号を付す。

室外機２内には、圧縮機１１と、四方弁１２と、室外熱交換器１３と、膨張弁１４と、室外ファン１５とが設けられる。室内機１内には、室内熱交換器１６と、室内ファン１７とが設けられる。

圧縮機１１は、冷媒管１８内に冷媒を流通させ冷凍サイクルを運転する。冷媒管１８の一部が、室内機１と室外機２との間で冷媒を循環させるための冷媒配管４及び５に該当する。

室外熱交換器１３及び室内熱交換器１６は、冷媒管１８に近接する多数のフィン（不図示）を有しており、フィン間を通過する空気と熱交換を行う。

圧縮機１１には四方弁１２及び冷媒管１８を介して室外熱交換器１３及び室内熱交換器１６の各一端が接続される。室外熱交換器１３及び室内熱交換器１６の他端同士は膨張弁１４及び冷媒管１８を介して接続される。

室外ファン１５は室外熱交換器１３に対向配置される。室外ファン１５の駆動によって室外の空気が室外熱交換器１３に供給され、室外熱交換器１３と室外の空気との熱交換が促進される。室外熱交換器１３と熱交換した空気は室外ファン１５に面して室外機２の正面に開口する排気口（図１参照）を介して外部に排気される。

室内熱交換器１６及び室内ファン１７は室内機１に設けた送風通路（不図示）内に配される。室内ファン１７の駆動によって室内の空気が送風通路に流入して室内熱交換器１６に供給され、送風通路を流通する空気と室内熱交換器１６とが熱交換される。室内熱交換器１６と熱交換した空気は室内機１の正面下方に運転状態において開口し運転停止状態において閉口する吹出口（図１参照）を介して室内に送出される。

暖房運転時には室外ファン１５及び室内ファン１７が駆動され、四方弁１２が図中、実線で示すように切り替えられる。これにより、圧縮機１１の駆動によって矢印Ａに示す方向に冷媒が流通し、圧縮機１１により圧縮された高温高圧の冷媒は室内熱交換器１６で放熱しながら凝縮する。

高温の冷媒は膨張弁１４で低温低圧となり、室外熱交換器１３に送られる。室外熱交換器１３に流入する冷媒は吸熱しながら蒸発して低温のガス冷媒となり、圧縮機１１に送られる。この冷凍サイクルにより、冷凍サイクルの高温部となる室内熱交換器１６と熱交換した空気が室内ファン１７により室内に送出され、室内の暖房が行われる。また、冷凍サイクルの低温部となる室外熱交換器１３と熱交換した空気が室外ファン１５により外部に排気される。

冷房運転時には室外ファン１５及び室内ファン１７が駆動され、四方弁１２が図中、破線で示すように切り替えられる。これにより、圧縮機１１の駆動によって矢印Ａと逆方向に冷媒が流通し、室内熱交換器１６が冷凍サイクルの低温部となるとともに室外熱交換器１３が冷凍サイクルの高温部となる。室内熱交換器１６と熱交換した空気が室内ファン１７により室内に送出され、室内の冷房が行われる。室内熱交換器１６と熱交換した空気の水蒸気の凝集によって発生する水はドレイン管６（図１参照）から外部に排出される。また、冷凍サイクルの高温部となる室外熱交換器１３と熱交換した空気が室外ファン１５により外部に排気される。

図３は、本発明の各実施形態に係る空気調和機の基本回路ブロック図である。本発明の各実施形態に係る空気調和機は、ノイズフィルター回路１０１と、整流回路１０２と、ＰＦＣ回路１０３と、平滑回路１０４と、インバータ回路１０５と、圧縮機１１とを備えている。なお、図３において、図２と同一の部分には同一の符号を付す。

ノイズフィルター回路１０１は、インバータ回路１０５で生じるスイッチングノイズが電源ラインを通じて商用電源に伝導し、商用電源に接続されている他の機器に悪影響を及ぼすことを抑制するための回路である。

整流回路１０２は、ダイオードブリッジであり、商用電源から出力され電源プラグ７（図１参照）及びノイズフィルター回路１０１を経由して供給されるＡＣ電圧を整流する。

ＰＦＣ回路１０３は、整流回路１０２の出力に対して力率改善を行う。ＰＦＣ回路１０３は、力率改善を行う以外に直流電圧の昇圧や降圧を行う。また、ＰＦＣ回路１０３は、高調波電流の抑制も行う。ＰＦＣ回路１０３は、直流電圧の昇圧や降圧を行うためのコイル１０３Ａと、コイル１０３Ａを流れる電流の通電／遮断を切り替えるためのスイッチング部品（例えばＩＧＢＴ）１０３Ｂと、スイッチング部品１０３Ｂのスイッチングにより発生したコイル電流を流すためのダイオード１０３Ｃとを備えている。

平滑回路１０４は、コンデンサであり、ＰＦＣ回路１０３の出力電圧を直流電圧にする。

インバータ回路１０５は、ＩＰＭなどを有し、平滑回路１０４から出力される直流電圧を疑似交流電圧（例えばパルス幅変調電圧）に変換する。

圧縮機１１は、インバータ回路１０５から出力される疑似交流電圧によって駆動する。

整流回路１０２であるダイオードブリッジ、ＰＦＣ回路１０３のスイッチング部品１０３Ｂ、ＰＦＣ回路１０３のダイオード１０３Ｃ、インバータ回路１０５のＩＰＭは、通電電流の値や使用環境を考えると自身で放熱はできないため、放熱器に実装する必要がある発熱部品である。放熱器は、各発熱部品が熱破壊しないための放熱容量が必要であるが、空気調和機内部の限られた空間に設置しなければならないため、放熱器の放熱容量だけにたよらず、放熱器のフィンに室外ファン１５が回転することによって生じる風をあてて強制空冷も行っている。したがって、放熱器は室外ファン１５の近傍に設置される。

＜第１実施形態＞
図４は、本発明の第１実施形態に係る空気調和機の室外機２の要部透過正面図である。室外機２には、圧縮機１１、室外熱交換器１３、室外ファン１５、室外ファン１５の回転によって生じた風を排気口（図１参照）に導く導風器１０７、室外ファン１５の設置空間と圧縮機１１の設置空間とを遮蔽する遮蔽版１０８、ＰＦＣ回路１０３（図３参照）やインバータ回路１０５（図３参照）等を格納する電装ボックス１０９、第１の放熱器１１０Ａ、及び第２の放熱器１１０Ｂが設けられている。なお、第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂのフィン数は図示の便宜上３個にしているが、フィン数は３個に限定されるものではない。

電装ボックス１０９は、図５に示す通り、内部に回路基板１１１を備えている。回路基板１１１と第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂとの間には、第１の放熱器１１０Ａ又は第２の放熱器１１０Ｂに実装されており回路基板１１１のプリント配線に電気的に接続されるＰＦＣ回路部品やインバータ回路部品等の発熱部品１１２が配置されている。室外機内部では圧縮機１１及び四方弁１２、膨張弁１４を設置しているスペースと室外ファン１５による室外熱交換器１３を放熱させるスペースは水の浸入を防ぐため遮蔽板１０８で２分割されている。電装ボックス１０９内に設置された第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂの各フィンは熱交換器１３を放熱するスペースに設置され室外ファン１５の風により放熱させている。第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂの各フィンは図４に示す通り電装ボックス１０９の外部に突出し、遮蔽版１０８の室外機ファン側に位置している。

ここで、第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂの形状について説明する。図６は、第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂの外観斜視図である。なお、本実施形態では、第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとは同一の形状であるが、互いに異なる形状であっても構わない。

本実施形態では、第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとが同一の形状であるため、以下第１の放熱器１１０Ａを例に挙げて説明する。第１の放熱器１１０Ａは、板状のベース部Ｂ１と、複数のフィンＦ１とを備えている。複数のフィンＦ１は、ベース部Ｂ１の一方の主面である上面に突設されており、ベース部Ｂ１の主面の長手方向すなわち図６中に示している矢印の方向延びている。

なお、本実施形態とは異なり、図７に示すようにベース部Ｂ１の主面の短手方向に延びるフィンを設けた場合、放熱器を製造する工程において、指定している形状になるように放熱器の材料（アルミなど）を高温に熱し、金型から押し出している。押し出されたあとアルミが短時間で冷却される際、図８に示すような反りが発生し易い。このため、短時間で反りが発生しないよう効率よく生産性を行う場合は、フィンＦ１が延びている方向はベース部Ｂ１の主面の長手方向であることが好ましい。

次に、本実施形態に係る空気調和機の室外機２の要部透過上面図である図９及びその部分拡大図である図１０を参照して、第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂについて更に詳細に説明する。なお、図９及び図１０中の矢印は風の流れを示している。

第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとが隙間を空けて隣接配置されている。本実施形態では第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとの隙間を約１０ｍｍとしているが、室外ファン１５の風量や室外ファン１５と第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂとの位置関係等に応じて適した値に設定するとよい。なお、第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとの隙間は、長すぎると当該隙間を含めた第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂの設置スペースを確保することが難しくなるので、ベース部Ｂ１の主面の長辺よりも短く、更にはベース部Ｂ１の主面の短辺よりも短いことが好ましい。

第１の放熱器１１０Ａを流れた風は、第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとの隙間から室外ファン１５側に流れ出すことができる。また、第２の放熱器１１０Ｂにおいても、第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとの隙間のおかげで、室外ファン１５側に引き込まれる風が流れる。これにより、第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂを流れる風の流れが良好になり、室外ファン１５の回転量に対する第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂの放熱効率が向上する。したがって、第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂを大型化せずに第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂを十分に空冷することができる。

これに対して、従来のように放熱器を一つにした場合、図１１に示すような理想的な配置にできずに、例えば図１２に示すような配置になるため、放熱器を流れる風はフィンの中央付近で減速してしまい、空気が溜まる領域Ｒ１ができ、放熱効率が低下してしまう。

また、本実施形態では、第１の放熱器１１０Ａのフィンが延びている方向と第２の放熱器１１０Ｂのフィンが延びている方向とが揃っており、フィンが延びている方向に第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとの隙間が存在する。

したがって、第１の放熱器１１０Ａを流れて、第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとの隙間から室外ファン１５側に流れ出す風が第１の放熱器１１０Ａのフィンによって妨げられず、第２の放熱器１１０Ｂにおいても室外ファン１５側に引き込まれる風が第２の放熱器１１０Ｂのフィンによって妨げられない。

また、本実施形態では、第１の放熱器１１０Ａ及び第２の放熱器１１０Ｂのフィンが延びている方向において、室外ファン１５が第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとの隙間に対して第２の放熱器１１０Ｂ側にずれている。これにより、第１の放熱器１１０Ａと第２の放熱器１１０Ｂとの隙間から風がスムーズに室外ファン１５側に流れ出す。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る空気調和機は、本発明の第１実施形態に係る空気調和機にＳＩＰ部品を実装する放熱器とＳＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離を固定するスペーサを追加した構成である。なお、後述する図１３〜図２０では、実際には回路基板等によって隠れているピンや特殊ねじ等の外形線を適宜図示している。

第１実施形態及び本実施形態では、第１の放熱器１１０Ａに発熱部品１１２であるＤＩＰ部品１１２Ａを実装し、第２の放熱器１１０Ｂに発熱部品１１２であるＳＩＰ部品１１２Ｂを実装している（図１３及び図１４参照）。

ＤＩＰ部品１１２Ａにおいては、各ピンの中央に基板穴挿入止め部Ｓ１が形成されており、ＳＩＰ部品１１２Ｂにおいては、各ピンの根元に基板穴挿入止め部Ｓ２が形成されている（図１３及び図１４参照）。

第１実施形態では、図１３に示す通り、ＤＩＰ部品１１２Ａのピンを回路基板１１１の基板穴に挿入すると、基板穴挿入止め部Ｓ１が回路基板１１１に当たるため、ＤＩＰ部品１１２Ａを実装する第１の放熱器１１０Ａと回路基板１１１との距離Ｌ１が固定されるのに対して、ＳＩＰ部品１１２Ｂのピンを途中で直角に曲げてから回路基板１１１の基板穴に挿入すると、基板穴挿入止め部Ｓ２が回路基板１１１に当たらないため、ＳＩＰ部品１１２Ｂを実装する第２の放熱器１１０Ｂと回路基板１１１との距離Ｌ２が変動する。

一方、本実施形態では、図１４に示す通り、ＤＩＰ部品１１２Ａのピンを回路基板１１１の基板穴に挿入すると、基板穴挿入止め部Ｓ１が回路基板１１１に当たるため、ＤＩＰ部品１１２Ａを実装する第１の放熱器１１０Ａと回路基板１１１との距離Ｌ１が固定される点では第１実施形態と同一であるが、ＳＩＰ部品１１２Ｂのピンを途中で直角に曲げてから回路基板１１１の基板穴に挿入すると、基板穴挿入止め部Ｓ２が回路基板１１１に当たらないけれども、スペーサの一例である特殊ねじ１１３によってＳＩＰ部品１１２Ｂを実装する第２の放熱器１１０Ｂと回路基板１１１との距離Ｌ２が固定される。したがって、距離Ｌ２を距離Ｌ１に揃えることができる。これにより、放熱器のフィン間に流れる風の流れが一様になり各放熱器の熱抵抗が小さくなり、その結果、第１の放熱器での放熱性能と第２の放熱器での放熱性能とのばらつきを低減することができる。

特殊ねじ１１３は、図１５に示す通り、Ｍ３用コネジを締め付けることができるナット部分１１３Ａと、Ｍ３用穴への締め付けが可能なボルト部分１１３Ｂが一体化されているねじである。

ここで、図１４に示す構造体の組み立て方法について図１６〜図２０を参照して説明する。まず、第２の放熱器１１０ＢのＭ３用穴に特殊ねじ１１３を締め付け特殊ねじ１１３を第２の放熱器１１０Ｂに固定する（図１６参照）。なお、特殊ねじ１１３のボルト部分１１３Ｂの高さは上述した距離Ｌ２になっており、結果、距離Ｌ１と同一距離にしたものである。

次に、回路基板１１１のピン用穴にＳＩＰ部品１１２Ｂを挿入する（図１７参照）。その後、特殊ねじ１１３のナット部分１１３Ａに回路基板１１１のコネジ用穴を合わせて特殊ねじ１１３上に回路基板１１１を配置する（図１８参照）。それから、特殊ねじ１１３のナット部分１１３Ａにコネジ１１４を締め付け回路基板１１１を特殊ねじ１１３に固定する（図１９参照）。

次に、ねじ１１５でＳＩＰ部品１１２Ｂを第２の放熱器１１０Ｂに固定する（図２０参照）。それから、ＳＩＰ部品１１２Ｂのピンと回路基板１１１のプリント配線とを半田１１６によって電気的に接続する（図２１参照）。

その後、回路基板１１１のピン用穴にＤＩＰ部品１１２Ａを挿入し、ＤＩＰ部品１１２Ａのピンと回路基板１１１のプリント配線とを半田によって電気的に接続する。その後、ねじでＤＩＰ部品１１２Ａを第１の放熱器１１０Ａに固定すると、図１４に示す構造体が完成する。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る空気調和機は、図２２に示すように、図３中の回路ブロックに漏洩電流低減回路１１７及びリレーＳＷ１を追加した回路構成である。

漏洩電流が流れる回路としては、ノイズフィルター回路１０１とインバータ回路１０５とがある。

ノイズフィルター回路１０１では、図２３に示すように、電源ライン間で直列接続され接続ノードＮ１がアースに接続されているコンデンサＣ１及びＣ２を通って図中に点線矢印で示す漏洩電流が流れる。なお、図２３に示す回路はノイズフィルター回路１０１の一例であり、ノイズフィルター回路１０１は図２３に示す回路に限定されない。

インバータ回路１０５では、図２４に示すように、インバータ回路１０５の出力電圧が圧縮機コイルに印加されたときに、インバータ回路１０５から圧縮機コイルを経由し、圧縮機内部に充填されている潤滑油や冷媒によって形成される浮遊容量を通じてアースに図中に点線矢印で示す漏洩電流が流れる。なお、図２４に示すインバータ回路はインバータ回路１０５の一例であり、インバータ回路１０５は図２４に示すインバータ回路に限定されない。

インバータ回路１０５の或る相を流れる漏洩電流の大きさは、図２５に示すように、インバータ回路１０５の同一の相から出力される電圧の大きさに比例している。また、インバータ回路１０５を流れる漏洩電流の大きさは、圧縮機コイルと圧縮機内部に充填されている潤滑油や冷媒との接触面積に比例している。したがって、図２７に示す構造の方が、図２６に示す構造よりも圧縮機コイル１１８と圧縮機内部に充填されている潤滑油や冷媒１１９との接触面積が大きくなるので、漏洩電流も大きくなる。

ここで、ノイズフィルター回路１０１を流れる漏洩電流とインバータ回路１０５を流れる漏洩電流を比較すると、インバータ回路１０５を流れる漏洩電流の方がノイズフィルター回路１０１を流れる漏洩電流よりもはるかに大きい。上述した通り、最近では空気調和機の冷暖房性能を向上させるため、圧縮機コイルに印加する電圧を上昇させたり、圧縮機コイルの巻数量（巻線量）を増やしたりする傾向にある。この結果、インバータ回路１０５を流れる漏洩電流が増える傾向になっている。

そこで、本実施形態に係る空気調和機では、インバータ回路１０５を流れる漏洩電流を漏洩電流低減回路１１７によって低減している。漏洩電流低減回路１１７の一例を図２８に示す。図２８に示す回路例の漏洩電流低減回路１１７は、通常、圧縮機から外部の漏洩電流が存在しない場合は特殊コイル１２０の各電源間のメインコイルＭＬには圧縮機を含む負荷に流れる電流と同一の電流が流れている。しかし圧縮機から外部への漏洩電流が存在すると各メインコイルＭＬを流れる電流の間に外部に流れだしている漏洩電流分の差が生じる。この差を特殊コイル１２０のサブコイルＳＬによって検出し、漏洩電流低減回路１１７内のＰＮＰトランジスタとＮＰＮトランジスタとを相補的にオン／オフさせることによって、漏洩電流をキャンセルさせる電圧を発生させてインバータ回路１０５を流れる漏洩電流を低減している。

特殊コイル１２０の正面図、上面図、背面図、及び底面図を図２９（ａ）〜（ｄ）に示す。また、特殊コイル１２０の結線図を図３０に示す。図２９及び図３０中の黒丸はホット側を示している。特殊コイル１２０は、２つのメインコイルＭＬと、１つのサブコイルＳＬとを備えており、２つのメインコイルＭＬ及び１つのサブコイルＳＬが一つのドーナツ形状のコアに巻かれている構造である。

前記のように漏洩電流低減回路１１７は、圧縮機１１が動作中に漏洩電流を検出し圧縮機外装（アース）に漏洩電流が流れないようにする回路であるため、圧縮機１１の停止中、すなわちインバータ回路１０５のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていない期間中に流れる漏洩電流を低減することができない。

そのため、インバータ回路１０５と圧縮機１１との間に、インバータ回路１０５のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときにインバータ回路１０５と圧縮機１１との電気的接続を遮断するリレーを設けない構成にした場合、すなわち本実施形態とは異なる図３１に示す構成にした場合、少しでも変動する電圧が圧縮機１１の停止中にインバータ回路１０５に印加されると、インバータ回路１０５のスイッチング素子に形成されている浮遊容量を通じて電流が圧縮機コイルに流れ込み、結果的に圧縮機１１から圧縮機外装（アース）に漏洩電流が流れてしまう。

これに対して、本実施形態では、インバータ回路１０５と圧縮機１１との間に、インバータ回路１０５のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときにインバータ回路１０５と圧縮機１１との電気的接続を遮断するリレーＳＷ１を設けている。これにより、変動する電圧が圧縮機１１の停止中にインバータ回路１０５に印加された場合でも、リレーＳＷ１がインバータ回路１０５と圧縮機１１との電気的接続を遮断するため、図３２に示すように漏洩電流が圧縮機コイルに流れ込むことを防止することができる。したがって、圧縮機が停止中に流れる漏洩電流を低減することができる。

リレーＳＷ１のオン／オフを制御する制御回路とインバータ回路１０５のスイッチング素子のオン／オフを制御する制御回路とを同一の制御回路とし、インバータ回路１０５がスイッチングを行う、いわゆる圧縮機を動作させる直前にリレーＳＷ１をオンさせる方がリレーＳＷ１の制御が容易になるので好ましい。

また、空気調和機の室外機２を生産した際、部品の不良や組立不良による絶縁不良有無を確認することを目的として絶縁耐圧試験が実施される。この絶縁耐圧試験では、室外機２のＡＣ電圧入力部と室外機本体（アース）との間に高電圧を印加したときに、漏洩電流が生産工程内での規格値以下であるか否かを確認している。

例えば上述した通り冷暖房性能の向上のために圧縮機コイルの巻数量（巻線量）を増加されている場合、インバータ回路１０５と圧縮機１１との間に、インバータ回路１０５のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときにインバータ回路１０５と圧縮機１１との電気的接続を遮断するリレーを設けない構成においては、絶縁耐圧試験においてもインバータ回路から圧縮機ケースへ流れる漏洩電流が大きくなり、絶縁耐圧試験の結果が不良になるおそれがある。

絶縁耐圧試験の結果が不良になることは、絶縁耐圧試験において用いる漏洩電流の規定値を大きくすることで回避できる。しかしながら、絶縁耐圧試験において用いる漏洩電流の規定値を大きくすると、他の部品の絶縁不良も判断できなくなってしまうという問題が発生する

これに対して、本実施形態では、インバータ回路１０５と圧縮機１１との間に、インバータ回路１０５のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときにインバータ回路１０５と圧縮機１１との電気的接続を遮断するリレーＳＷ１を設けている。これにより、絶縁耐圧試験時の過大な漏洩電流も低減できるので、各部品の絶縁不良を適切に検出することができる。

＜まとめ＞
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、上述した第１及び第２実施形態では、放熱器は２個であったが、３個以上設けても構わない。また、例えば、第３実施形態では機械式スイッチとしてリレーを用いたが、コンタクタ等の他の機械式スイッチをリレーの代わりに用いても構わない。また、例えば、第１実施形態又は第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせて実施することができる。また、本発明の第３実施形態に関する発明は、空気調和機に限らず、圧縮機を備える電気機器全般に適用することができる。

以上説明した空気調和機は、室外に配される室外熱交換器に室外の空気を供給する室外ファンと、第１の発熱部品（１１２）を少なくとも一つ実装する第１の放熱器（１１０Ａ）と、第２の発熱部品（１１２）を少なくとも一つ実装する第２の放熱器（１１０Ｂ）とを備え、前記第１の放熱器（１１０Ａ）と前記第２の放熱器（１１０Ｂ）とが隙間を空けて隣接配置され、前記室外ファン（１５）が回転することによって前記第１の放熱器（１１０Ａ）と前記第２の放熱器（１１０Ｂ）とが強制空冷される構成（第１の構成）とする。

上記第１の構成の空気調和機において、前記第１の放熱器（１１０Ａ）及び前記第２の放熱器（１１０Ｂ）がそれぞれ、板状のベース部（Ｂ１）と、前記ベース部（Ｂ１）の一方の主面に突設される複数のフィン（Ｆ１）とを備え、前記第１の放熱器（１１０Ａ）の前記フィン（Ｆ１）が延びている方向と前記第２の放熱器（１１０Ｂ）の前記フィン（Ｆ１）が延びている方向とが揃っており、前記フィン（Ｆ１）が延びている方向に前記隙間が存在する構成（第２の構成）にすることが好ましい。

上記第２の構成の空気調和機において、前記フィン（Ｆ１）が延びている方向において、前記隙間と前記室外ファン（１５）とがずれている構成（第３の構成）にすることが好ましい。

上記第２又は第３の構成の空気調和機において、前記フィン（Ｆ１）が延びている方向が前記主面の長手方向である構成（第４の構成）にすることが好ましい。

上記第１〜第４のいずれかの構成の空気調和機において、前記第１の発熱部品（１１２）及び前記第２の発熱部品（１１２）の一方がＳＩＰ部品（１１２Ｂ）であり他方がＤＩＰ部品（１１２Ａ）であり、前記第１の放熱器（１１０Ａ）及び前記第２の放熱器（１１０Ｂ）のうち前記ＳＩＰ部品（１１２Ｂ）を実装する放熱器（１１０Ｂ）と前記ＳＩＰ部品（１１２Ａ）のピンが挿入される回路基板（１１１）との距離を固定するスペーサ（１１３）を備える構成（第５の構成）にすることが好ましい。

このような構成によると、ＳＩＰ部品を実装する放熱器とＳＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離を固定することができるので、ＳＩＰ部品を実装する放熱器とＳＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離を、ＤＩＰ部品を実装する放熱器とＤＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離に揃えることができる。これにより、放熱器のフィン間に流れる風の流れが一様になり各放熱器の熱抵抗を小さくなり、その結果、第１の放熱器での放熱性能と第２の放熱器での放熱性能とのばらつきを低減することができる。

上記第５の構成の空気調和機において、前記スペーサが、雌ねじ部（１１３Ａ）と雄ねじ部（１１３Ｂ）とが一体化されている特殊ねじであり、前記雄ねじ部（１１３Ｂ）に螺合する放熱器側雌ねじ部が、前記第１の放熱器（１１０Ａ）及び前記第２の放熱器（１１０Ｂ）のうち前記ＳＩＰ部品（１１２Ｂ）を実装する放熱器（１１０Ｂ）に設けられ、前前記雌ねじ部（１１３Ａ）に螺合する雄ねじが貫通する貫通孔が前記回路基板（１１１）に設けられている構成（第６の構成）にすることが好ましい。

このような構成によると、スペーサの設置が容易になる。

また、以上説明した電気機器は、インバータ回路（１０５）と、前記インバータ回路（１０５）の出力電圧によって駆動する圧縮機（１１）と、
前記インバータ回路（１０５）のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときに前記インバータ回路（１０５）と前記圧縮機（１１）との電気的接続を遮断する機械式スイッチ（ＳＷ１）を備える構成（第７の構成）とする。

このような構成によると、インバータ回路のスイッチング素子がスイッチング動作を行っていないときにインバータ回路から前記圧縮機に漏洩電流が流れることを機械式スイッチが防止するので、圧縮機が停止中に流れる漏洩電流を低減することができる。

１室内機
２室外機
３ＶＡ線
４、５冷媒配管
６ドレイン管
７電源プラグ
１１圧縮機
１２四方弁
１３室外熱交換器
１４膨張弁
１５室外ファン
１６室内熱交換器
１７室内ファン
１８冷媒管
１０１ノイズフィルター回路
１０２整流回路
１０３ＰＦＣ回路
１０３Ａコイル、
１０３Ｂスイッチング部品
１０３Ｃダイオード
１０４平滑回路
１０５インバータ回路
１０７導風器
１０８遮蔽版
１０９電装ボックス
１１０Ａ第１の放熱器
１１０Ｂ第２の放熱器
１１１回路基板
１１２発熱部品
１１２ＡＤＩＰ部品
１１２ＢＳＩＰ部品
１１３特殊ねじ
１１３Ａナット部分
１１３Ｂボルト部分
１１４コネジ
１１５ねじ
１１６半田
１１７漏洩電流低減回路
１１８圧縮機コイル
１１９圧縮機内部に充填されている潤滑油や冷媒
１２０特殊コイル
Ｂ１ベース部
Ｆ１フィン
Ｒ１空気が溜まる領域
ＳＷ１リレー
ＭＬメインコイル
ＳＬサブコイル

Claims

室外に配される室外熱交換器に室外の空気を供給する室外ファンと、
第１の発熱部品を少なくとも一つ実装する第１の放熱器と、
第２の発熱部品を少なくとも一つ実装する第２の放熱器と、
スペーサとを備え、
前記第１の放熱器と前記第２の放熱器とが隙間を空けて隣接配置され、
前記室外ファンが回転することによって前記第１の放熱器と前記第２の放熱器とが強制空冷され、
前記第１の発熱部品及び前記第２の発熱部品の一方がＳＩＰ（Single Inline Package）部品であり他方がＤＩＰ（Dual Inline Package）部品であり、
前記スペーサが、前記第１の放熱器及び前記第２の放熱器のうち前記ＳＩＰ部品を実装する放熱器と前記ＳＩＰ部品のピンが挿入される回路基板との距離を固定することを特徴とする空気調和機。
前記第１の放熱器及び前記第２の放熱器がそれぞれ、板状のベース部と、前記ベース部の一方の主面に突設される複数のフィンとを備え、
前記第１の放熱器の前記フィンが延びている方向と前記第２の放熱器の前記フィンが延びている方向とが揃っており、
前記フィンが延びている方向に前記隙間が存在する請求項１に記載の空気調和機。
前記フィンが延びている方向において、前記隙間と前記室外ファンとがずれている請求項２に記載の空気調和機。
前記フィンが延びている方向が前記主面の長手方向である請求項２又は請求項３に記載の空気調和機。
前記スペーサが、雌ねじ部と雄ねじ部とが一体化されている特殊ねじであり、
前記雄ねじ部に螺合する放熱器側雌ねじ部が、前記第１の放熱器及び前記第２の放熱器のうち前記ＳＩＰ部品を実装する放熱器に設けられ、
前前記雌ねじ部に螺合する雄ねじが貫通する貫通孔が前記回路基板に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和機。