JP6236597B2 - Air conditioner - Google Patents

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Description

本発明は、パワーデバイスを冷却する技術に関する。   The present invention relates to a technique for cooling a power device.

従来より、駆動時に発熱するパワーデバイスを冷却する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、パワーデバイスである半導体モジュールをヒートシンクにより冷却する技術が記載されている。ヒートシンクは、熱伝導性の高い材料で構成されたベースにパワーデバイスを取り付け、当該ベースに立設したフィンにファンからの風（空気）を当てることにより放熱させる機構である。また、非特許文献１には、ヒートシンクとともにヒートレーンを併用してモジュールの冷却効率を向上させる技術が記載されている。   Conventionally, a technique for cooling a power device that generates heat during driving has been proposed. For example, Patent Document 1 describes a technique for cooling a semiconductor module as a power device with a heat sink. The heat sink is a mechanism for dissipating heat by attaching a power device to a base made of a material having high thermal conductivity and applying wind (air) from a fan to fins standing on the base. Non-Patent Document 1 describes a technique for improving the cooling efficiency of a module by using a heat lane together with a heat sink.

特開２０１３−０９３３６４号公報JP 2013-093364 A

富士時報（Vol.75 No.8 2002）Fuji Times (Vol.75 No.8 2002)

ところが、ヒートシンクは、パワーデバイスの近傍にフィンが設けられる構造となるため、パワーデバイスによって発生した熱は、当該パワーデバイスの近傍において空気中に放熱され、有効に利用されないという問題があった。この問題は、非特許文献１においても改善されてはいない。   However, since the heat sink has a structure in which fins are provided in the vicinity of the power device, the heat generated by the power device is radiated into the air in the vicinity of the power device and cannot be effectively used. This problem is not improved even in Non-Patent Document 1.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、パワーデバイスを効率的に冷却するとともに、パワーデバイスから発生した熱を有効に利用する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for efficiently cooling a power device and effectively using heat generated from the power device.

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、空調装置であって、駆動時に発熱を伴うパワーデバイスと、気液分離器と、前記パワーデバイスの熱を前記気液分離器に向けて伝熱する自励振動ヒートパイプとを備える。   In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is an air conditioner, wherein a power device that generates heat during driving, a gas-liquid separator, and heat of the power device is directed toward the gas-liquid separator. A self-excited vibration heat pipe that conducts heat.

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る空調装置であって、複数の前記パワーデバイスを備え、前記自励振動ヒートパイプは、前記複数のパワーデバイスの熱を集熱して伝熱する。   The invention of claim 2 is an air conditioner according to the invention of claim 1, comprising a plurality of the power devices, and the self-excited vibration heat pipe collects heat from the plurality of power devices and transfers it. heat.

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る空調装置であって、前記自励振動ヒートパイプは、環状に配置された管状のヒートパイプと、前記パワーデバイスとの間で熱伝導可能な状態で前記ヒートパイプを固定する固定部材とを備え、前記複数のパワーデバイスが前記固定部材に取り付けられている。   The invention of claim 3 is the air conditioner according to the invention of claim 2, wherein the self-excited vibration heat pipe conducts heat between a tubular heat pipe arranged in an annular shape and the power device. A fixing member that fixes the heat pipe in a possible state, and the plurality of power devices are attached to the fixing member.

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に係る空調装置であって、前記パワーデバイスは、インバータ回路を含む。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an air conditioner according to any one of the first to third aspects, wherein the power device includes an inverter circuit.

請求項１ないし４に記載の発明は、駆動時に発熱を伴うパワーデバイスと、気液分離器と、パワーデバイスの熱を気液分離器に向けて伝熱する自励振動ヒートパイプとを備えることにより、パワーデバイスからの熱を気液分離器をあたためるための熱として利用することができる。したがって、パワーデバイスを冷却することができるとともに、気液分離器の温度を上昇させ、冷媒の寝込みによる空調機器の性能低下を改善することができる。   Invention of Claim 1 thru | or 4 is provided with the power device accompanied by heat_generation | fever at the time of a drive, a gas-liquid separator, and the self-excited vibration heat pipe which transfers the heat | fever of a power device toward a gas-liquid separator. Thus, the heat from the power device can be used as heat for warming the gas-liquid separator. Therefore, the power device can be cooled, the temperature of the gas-liquid separator can be increased, and the performance degradation of the air conditioner due to the stagnation of the refrigerant can be improved.

本発明に係る空調装置のブロック図である。1 is a block diagram of an air conditioner according to the present invention. 自励振動ヒートパイプを示す図である。It is a figure which shows a self-excited vibration heat pipe. 自励振動ヒートパイプを示す図である。It is a figure which shows a self-excited vibration heat pipe. 自励振動ヒートパイプがＣＰＵおよびインバータ回路から熱を奪って、気液分離器に伝達する様子を例示する概略図である。It is the schematic which illustrates a self-excited vibration heat pipe taking heat from CPU and an inverter circuit, and transmitting to a gas-liquid separator.

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。ただし、以下の説明において特に断らない限り、方向や向きに関する記述は、当該説明の便宜上、図面に対応するものであり、例えば実施品、製品または権利範囲等を限定するものではない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, unless otherwise specified in the following description, descriptions of directions and orientations correspond to the drawings for the convenience of the description, and do not limit, for example, a product, a product, or a scope of rights.

＜１． 実施の形態＞
図１は、本発明に係る空調装置１のブロック図である。空調装置１は、複数のパワーデバイスから構成されるパワーデバイス群２と、自励振動ヒートパイプ３と、気液分離器４とを備えている。 <1. Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram of an air conditioner 1 according to the present invention. The air conditioner 1 includes a power device group 2 composed of a plurality of power devices, a self-excited vibration heat pipe 3, and a gas-liquid separator 4.

本実施の形態におけるパワーデバイス群２は、パワーデバイスとしてのＣＰＵ２０とインバータ回路２１とを含んでいる。ただし、空調装置１が備えるパワーデバイスは、ＣＰＵ２０とインバータ回路２１に限定されるものではなく、駆動時に発熱する回路や素子、機構などであれば特に限定されない。   The power device group 2 in the present embodiment includes a CPU 20 and an inverter circuit 21 as power devices. However, the power device included in the air conditioner 1 is not limited to the CPU 20 and the inverter circuit 21 and is not particularly limited as long as it is a circuit, element, mechanism, or the like that generates heat during driving.

ＣＰＵ２０は、図示しない記憶装置に記憶されたプログラムに従って動作することにより、各種データの演算や制御信号を生成して、空調装置１の各構成を制御する機能を有している。すなわち、空調装置１は、コンピュータとしての構成および機能を備えている。詳細は省略するが、ＣＰＵ２０は、半導体素子を備えた集積回路として構成されており、駆動時に発熱する。   The CPU 20 has a function of controlling various components of the air conditioner 1 by generating various data calculations and control signals by operating according to a program stored in a storage device (not shown). That is, the air conditioner 1 has a configuration and functions as a computer. Although not described in detail, the CPU 20 is configured as an integrated circuit including a semiconductor element and generates heat during driving.

インバータ回路２１は、直流電流を、所望の交流電流に変換する回路を含み、ＣＰＵ２０と同様に、駆動時に発熱する。なお、インバータ回路２１は、商用電源より供給される電流（交流電流）を、直流電流に変換する回路を含んでいてもよい。   The inverter circuit 21 includes a circuit that converts a direct current into a desired alternating current, and generates heat during driving, like the CPU 20. The inverter circuit 21 may include a circuit that converts a current (alternating current) supplied from a commercial power source into a direct current.

気液分離器４は、図示しない蒸発器（熱交換器）において気化しきれなかった冷媒を分離する機能を有している。気液分離器４において分離された気相の冷媒は、圧縮機に循環される。   The gas-liquid separator 4 has a function of separating refrigerant that has not been vaporized in an evaporator (heat exchanger) (not shown). The gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separator 4 is circulated to the compressor.

図２および図３は、自励振動ヒートパイプ３を示す図である。なお、図２および図３において、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を定義し、Ｘ軸およびＹ軸を水平面と平行な軸として定義するとともに、Ｚ軸を鉛直方向に平行な軸として定義する。また、（−Ｚ）方向が重力方向となるように定義する。ただし、これらの軸は、説明の便宜上定義する軸である。   2 and 3 are diagrams showing the self-excited vibration heat pipe 3. 2 and 3, the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other are defined, the X axis and the Y axis are defined as axes that are parallel to the horizontal plane, and the Z axis is defined as an axis that is parallel to the vertical direction. Define. Moreover, it defines so that a (-Z) direction may turn into a gravity direction. However, these axes are defined for convenience of explanation.

このように方向を定義することにより、図２は、自励振動ヒートパイプ３を（＋Ｚ）側から（−Ｚ）方向に見た図となる。また、図３は、自励振動ヒートパイプ３を（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向に見た図となる。   By defining the direction in this way, FIG. 2 is a view of the self-excited vibration heat pipe 3 as viewed from the (+ Z) side in the (−Z) direction. FIG. 3 shows the self-excited vibration heat pipe 3 as viewed from the (−Y) side in the (+ Y) direction.

自励振動ヒートパイプ３は、ヒートパイプ３０と、ヒートパイプ３０を固定する固定部材３１とを備えている。自励振動ヒートパイプ３の構造は、従来の技術を適宜採用可能であるため、以下、簡単に説明する。   The self-excited vibration heat pipe 3 includes a heat pipe 30 and a fixing member 31 that fixes the heat pipe 30. Since the structure of the self-excited vibration heat pipe 3 can adopt conventional techniques as appropriate, it will be briefly described below.

管状のヒートパイプ３０は、熱伝導性に優れた材料（例えば、アルミや銅などの金属類）で構成されている。ヒートパイプ３０の両端（図示せず）は、互いに連通した状態で接続されており、ヒートパイプ３０は環（ループ）を形成している。これにより、管状のヒートパイプ３０の内部は、密閉された空間を形成している。   The tubular heat pipe 30 is made of a material having excellent thermal conductivity (for example, metals such as aluminum and copper). Both ends (not shown) of the heat pipe 30 are connected in communication with each other, and the heat pipe 30 forms a ring (loop). Thereby, the inside of the tubular heat pipe 30 forms a sealed space.

ヒートパイプ３０の内部の空間には、作動液（水やブタンなど）が封入されている。当該作動液は、ヒートパイプ３０の内部において、熱を伝送するために用いられる。   A working liquid (water, butane, etc.) is sealed in the space inside the heat pipe 30. The hydraulic fluid is used inside the heat pipe 30 to transmit heat.

また、ヒートパイプ３０の内部の空間には、逆止弁（図示せず）が設けられている。当該逆止弁は、作動液の移動する方向が一方向となるように規制している。これにより、作動液は、ヒートパイプ３０内を一定の方向にのみ流れることになり、作動液の移動を円滑にする効果がある。   Further, a check valve (not shown) is provided in the space inside the heat pipe 30. The check valve regulates the direction in which the hydraulic fluid moves to be one direction. As a result, the hydraulic fluid flows only in a certain direction in the heat pipe 30, and there is an effect of smoothing the movement of the hydraulic fluid.

また、ヒートパイプ３０は、内部の空間の連通状態を妨げないようにしつつ、適宜、折り曲げられて、蛇行するように形成され、櫛形形状に成形される。ヒートパイプ３０の櫛形形状において櫛歯に相当する部分は、互いにＺ軸に平行な方向に走る作動液の流路となる。本実施の形態におけるヒートパイプ３０は、当該櫛歯に相当する部分を、さらに略中央部分で折り返した形状となっている。そして、さらに、当該折り返し部分が、（−Ｚ）側となっている。なお、以下の説明において、ヒートパイプ３０の部分のうち、当該折り返し部分を「放熱部」と呼ぶ。   Further, the heat pipe 30 is appropriately bent and formed to meander while not interfering with the communication state of the internal space, and is formed into a comb shape. The portion corresponding to the comb teeth in the comb shape of the heat pipe 30 serves as a flow path of hydraulic fluid that runs in a direction parallel to the Z axis. The heat pipe 30 in the present embodiment has a shape in which a portion corresponding to the comb teeth is further folded back at a substantially central portion. Further, the folded portion is on the (−Z) side. In the following description, the folded portion of the heat pipe 30 is referred to as a “heat radiating portion”.

固定部材３１は、ヒートパイプ３０と同様に、熱伝導性に優れた素材（例えば、アルミや銅などの金属類）で構成されている。固定部材３１は、厚み（Ｙ軸方向の幅）の薄い板状部材であり、ＸＺ平面に平行な向きに設置される。   As with the heat pipe 30, the fixing member 31 is made of a material excellent in thermal conductivity (for example, metals such as aluminum and copper). The fixing member 31 is a thin plate-like member (width in the Y-axis direction) and is installed in a direction parallel to the XZ plane.

図２および図３に示すように、固定部材３１の（−Ｙ）側の表面には、ヒートパイプ３０が固設される。ヒートパイプ３０を固定部材３１に固定する手法としては、例えば、接着、溶接、テープによる貼付、取付部材を介した固定、あるいは、かしめ等の手法を用いることができる。ただし、このような手法に限定されるものではなく、ヒートパイプ３０を良好に固定することができ、かつ、ヒートパイプ３０への熱伝導性を妨げない手法であれば、どのような手法が採用されてもよい。なお、以下の説明において、ヒートパイプ３０の部分のうち、固定部材３１に固定されている部分（固定部材３１から熱が伝播する部分）を「受熱部」と呼ぶ。   As shown in FIGS. 2 and 3, the heat pipe 30 is fixed on the (−Y) side surface of the fixing member 31. As a method for fixing the heat pipe 30 to the fixing member 31, for example, a method such as adhesion, welding, sticking with a tape, fixing via an attachment member, or caulking can be used. However, the present invention is not limited to such a method, and any method may be adopted as long as it can fix the heat pipe 30 satisfactorily and does not hinder the thermal conductivity to the heat pipe 30. May be. In the following description, a portion of the heat pipe 30 that is fixed to the fixing member 31 (a portion where heat is propagated from the fixing member 31) is referred to as a “heat receiving portion”.

図４は、自励振動ヒートパイプ３がＣＰＵ２０およびインバータ回路２１から熱を奪って、気液分離器４に伝達する様子を例示する概略図である。   FIG. 4 is a schematic view illustrating the self-excited vibration heat pipe 3 taking heat from the CPU 20 and the inverter circuit 21 and transferring it to the gas-liquid separator 4.

固定部材３１の（＋Ｙ）側の表面（設置面）には、パワーデバイス群２（ＣＰＵ２０およびインバータ回路２１）が固設される。パワーデバイス群２を固定部材３１に固定する手法としては、パワーデバイス群２を良好に固定することができ、かつ、パワーデバイス群２において発生した熱の固定部材３１への伝導を妨げない手法であれば、どのような手法が採用されてもよい。   The power device group 2 (the CPU 20 and the inverter circuit 21) is fixed on the surface (installation surface) on the (+ Y) side of the fixing member 31. As a method of fixing the power device group 2 to the fixing member 31, the power device group 2 can be fixed satisfactorily and the heat generated in the power device group 2 can be prevented from being conducted to the fixing member 31. Any method may be adopted as long as it exists.

図４に示すように、パワーデバイス群２において発生した熱は、固定部材３１を介して、ヒートパイプ３０の受熱部に伝わる。言い換えれば、固定部材３１は、パワーデバイス群２との間で熱伝導可能な状態でヒートパイプ３０を固定する機能を有している。   As shown in FIG. 4, the heat generated in the power device group 2 is transmitted to the heat receiving portion of the heat pipe 30 via the fixing member 31. In other words, the fixing member 31 has a function of fixing the heat pipe 30 in a state capable of conducting heat with the power device group 2.

ヒートパイプ３０の受熱部に熱が伝わると、当該受熱部の内部に存在する作動液に当該受熱部の熱が伝わり、作動液の一部は蒸発、膨張し、当該作動液がヒートパイプ３０内を放熱部に向かって流れる。このように、温度上昇した作動液が受熱部から放熱部に向かって流れることにより、当該作動液が熱（顕熱あるいは潜熱）を放熱部に伝送する。   When heat is transferred to the heat receiving part of the heat pipe 30, the heat of the heat receiving part is transferred to the working fluid existing inside the heat receiving part, and a part of the working liquid evaporates and expands. Flows toward the heat dissipation part. As described above, the hydraulic fluid whose temperature has risen flows from the heat receiving portion toward the heat radiating portion, whereby the hydraulic fluid transmits heat (sensible heat or latent heat) to the heat radiating portion.

受熱部から放熱部に向けて伝送された熱は、放熱部において、放熱され、ヒートパイプ３０の放熱部の近傍に配置された気液分離器４に向けて伝熱される。すなわち、自励振動ヒートパイプ３は、パワーデバイス群２の熱を気液分離器４に向けて伝熱する。なお、放熱部内の作動液は、放熱部における放熱により温度が低下する。   The heat transmitted from the heat receiving portion toward the heat radiating portion is radiated in the heat radiating portion and is transferred toward the gas-liquid separator 4 disposed in the vicinity of the heat radiating portion of the heat pipe 30. That is, the self-excited vibration heat pipe 3 transfers the heat of the power device group 2 toward the gas-liquid separator 4. In addition, the temperature of the hydraulic fluid in the heat radiating portion is reduced by heat radiation in the heat radiating portion.

例えば、冬季などにおいて、気液分離器４の温度が著しく低温となると、空調装置１の起動後も気液分離器４内の冷媒がなかなか蒸発しない状態となる。この場合には、気液分離器４内に冷媒が多量に溜まった状態となる（いわゆる「寝込み現象」。）。このような現象が起きると、空調装置１において十分な冷媒が循環しない状態となるため、空調装置１の性能が低下する。   For example, when the temperature of the gas-liquid separator 4 becomes extremely low in winter, the refrigerant in the gas-liquid separator 4 does not readily evaporate even after the air conditioner 1 is started. In this case, a large amount of refrigerant is accumulated in the gas-liquid separator 4 (so-called “sleeping phenomenon”). When such a phenomenon occurs, a sufficient refrigerant does not circulate in the air conditioner 1, and the performance of the air conditioner 1 is degraded.

従来は、高圧側の高温ガスの一部を気液分離器に混入させたり、気液分離器を断熱材で覆ったりして対応していた。しかし、高圧側からガスの一部を気液分離器に混入させる方法では、結局、効率が低下し、空調機器１の性能低下が避けられないという問題があった。また、断熱材で覆う方法では効果に限界があるという問題があった。   Conventionally, a part of high-pressure gas on the high-pressure side is mixed in the gas-liquid separator or the gas-liquid separator is covered with a heat insulating material. However, the method in which a part of the gas is mixed into the gas-liquid separator from the high pressure side has a problem that the efficiency is lowered and the performance of the air conditioner 1 is inevitably lowered. In addition, the method of covering with a heat insulating material has a problem that the effect is limited.

本実施の形態における空調装置１は、パワーデバイス群２において発生した熱を、気液分離器４に向けて伝熱し、気液分離器４を温めることができる。したがって、熱を有効に利用することができ、冷媒の寝込み現象を抑制することができる。   The air conditioner 1 in the present embodiment can heat the heat generated in the power device group 2 toward the gas-liquid separator 4 and warm the gas-liquid separator 4. Therefore, heat can be used effectively and the stagnation phenomenon of the refrigerant can be suppressed.

なお、すでに説明したように、ヒートパイプ３０は環状に形成されており、かつ、ヒートパイプ３０内には逆止弁が設けられている。したがって、ヒートパイプ３０の受熱部内の作動液が放熱部に向かって流れることによって、逆に、放熱により温度が低下した放熱部内の作動液は受熱部に向かって流れる。そして、受熱部に到達した低温の作動液は、受熱部において、パワーデバイス群２に由来する熱を奪い、再び、放熱部に向かって流れる。   As described above, the heat pipe 30 is formed in an annular shape, and a check valve is provided in the heat pipe 30. Therefore, when the working fluid in the heat receiving portion of the heat pipe 30 flows toward the heat radiating portion, conversely, the working fluid in the heat radiating portion whose temperature has decreased due to heat radiation flows toward the heat receiving portion. And the low-temperature working fluid which reached | attained the heat receiving part takes away the heat originating in the power device group 2 in a heat receiving part, and flows toward a thermal radiation part again.

以上のように、本実施の形態における空調装置１は、駆動時に発熱を伴うパワーデバイス群２と、気液分離器４と、パワーデバイス群２の熱を気液分離器４に向けて伝熱する自励振動ヒートパイプ３とを備える。これにより、パワーデバイス群２からの熱を気液分離器４をあたためるための熱として利用することができる。したがって、パワーデバイス群２を冷却することができるとともに、気液分離器４が低温になり過ぎることを抑制することができる。すなわち、空調装置１の起動時などにおいて、冷媒回路内の特定の場所に冷媒が溜まってしまう現象を抑制することができる。   As described above, the air conditioner 1 according to the present embodiment transfers the heat of the power device group 2, the gas-liquid separator 4, and the power device group 2 that generate heat during driving toward the gas-liquid separator 4. The self-excited vibration heat pipe 3 is provided. Thereby, the heat from the power device group 2 can be used as heat for warming the gas-liquid separator 4. Therefore, the power device group 2 can be cooled, and the gas-liquid separator 4 can be prevented from becoming too low. That is, when the air conditioner 1 is activated, a phenomenon in which the refrigerant accumulates at a specific place in the refrigerant circuit can be suppressed.

また、複数のパワーデバイスから構成されるパワーデバイス群２を備え、自励振動ヒートパイプ３は、複数のパワーデバイスの熱を集熱して伝熱する。したがって、個々のパワーデバイスごとに冷却機構を設ける必要がない。   Moreover, the power device group 2 comprised from a some power device is provided, and the self-excited vibration heat pipe 3 collects the heat of a some power device, and transfers it. Therefore, it is not necessary to provide a cooling mechanism for each power device.

また、自励振動ヒートパイプ３０は、環状に配置された管状のヒートパイプ３０と、パワーデバイス群２との間で熱伝導可能な状態でヒートパイプ３０を固定する固定部材３１とを備え、複数のパワーデバイスが固定部材３１に取り付けられている。このような構造により、パワーデバイスを固定部材３１上の自由な位置に配置することができる。したがって、設計の自由度が増し、汎用性が向上する。   The self-excited vibration heat pipe 30 includes a tubular heat pipe 30 arranged in an annular shape, and a fixing member 31 that fixes the heat pipe 30 in a state in which heat conduction is possible between the power device group 2 and a plurality of heat pipes 30. The power device is attached to the fixing member 31. With such a structure, the power device can be arranged at a free position on the fixing member 31. Therefore, the degree of freedom in design increases and versatility is improved.

また、パワーデバイス群２はインバータ回路２１のような特に発熱量の多いパワーデバイスを含めることが可能である。これら比較的熱密度の高いパワーデバイスが配置された場合においても、自励振動ヒートパイプ３０のパイプ間ピッチを狭めるなど、単位面積当たりの集熱能力を向上させる形状に調整して対応することが可能である。   Further, the power device group 2 can include a power device having a particularly large calorific value such as the inverter circuit 21. Even when these power devices having a relatively high heat density are arranged, it is possible to adjust the shape to improve the heat collecting ability per unit area, for example, by narrowing the pitch between the self-excited vibration heat pipes 30. Is possible.

なお、上記実施の形態では詳細な説明を省略したが、ヒートパイプ３０の断面形状は円形である。これにより、例えば、ヒートパイプ３０の加工が容易になり、コスト抑制効果が期待できる。しかし、円管（断面形状が円形の管）のヒートパイプ３０と、板状の固定部材３１との間では、接触面が線状になり、熱伝導効率が低下する。これを抑制するために、例えば、円管のヒートパイプ３０をＹ軸方向にプレスし、断面形状が略小判型になるように、わずかに歪ませてもよい。あるいは、ヒートパイプ３０と固定部材３１との間を、熱伝導性に優れた材料で埋めてもよい。あるいは、固定部材３１に、ヒートパイプ３０と迎合する溝を設けてもよい。このような手法により、ヒートパイプ３０と固定部材３１との接触面積が大きくなり、熱伝導効率が向上する。   In addition, although detailed description was abbreviate | omitted in the said embodiment, the cross-sectional shape of the heat pipe 30 is circular. Thereby, for example, the processing of the heat pipe 30 becomes easy, and a cost suppressing effect can be expected. However, between the heat pipe 30 of the circular pipe (tube having a circular cross section) and the plate-like fixing member 31, the contact surface is linear, and the heat conduction efficiency is lowered. In order to suppress this, for example, the circular heat pipe 30 may be pressed in the Y-axis direction and slightly distorted so that the cross-sectional shape is substantially oval. Alternatively, the space between the heat pipe 30 and the fixing member 31 may be filled with a material having excellent thermal conductivity. Alternatively, the fixing member 31 may be provided with a groove that meets the heat pipe 30. By such a method, the contact area between the heat pipe 30 and the fixing member 31 is increased, and the heat conduction efficiency is improved.

また、上記実施の形態では、ヒートパイプ３０をすべて同じ材料で製造する例について説明した。しかし、例えば、受熱部と放熱部とが離れた場所にある場合、受熱部と放熱部との間の部分（以下、「断熱部」と称する。）を、樹脂等で製造し、コストを抑制してもよい。また、断熱部を樹脂等の断熱性の優れた材料で製作することにより、受熱部にて受け取った熱を失うことなく、あるいは、熱を与えるべきでないエリアを通過させることができる。   Moreover, in the said embodiment, the example which manufactures all the heat pipes 30 with the same material was demonstrated. However, for example, when the heat receiving portion and the heat radiating portion are separated from each other, a portion between the heat receiving portion and the heat radiating portion (hereinafter referred to as “heat insulating portion”) is manufactured with a resin or the like, thereby suppressing costs. May be. Further, by manufacturing the heat insulating portion with a material having excellent heat insulating properties such as resin, the heat received by the heat receiving portion can be lost, or an area where heat should not be applied can be passed.

＜２． 変形例＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明してきたが、上記好適な実施の形態は本質的に例示であって、本発明は上記好適な実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。 <2. Modification>
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the above-described preferred embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the above-described preferred embodiments. Deformation is possible.

例えば、ヒートパイプ３０の環状形状は、上記実施の形態に示した形状に限定されるものではない。一般に、従来技術に示したヒートレーンは、構造上、ほぼ面状の配置に限定される。しかし、ヒートパイプ３０は、装置内のスペースや部品配置、熱源の場所や形状等に応じて、管を自由にとり回すことが可能である。したがって、ヒートパイプ３０を用いることにより、空調装置１は、設計の自由度が向上する。また、空調装置１内において、集熱対象や放熱対象を自由に選択することができる。また、ヒートパイプ３０のパイプ間のピッチを容易に変更することもできるため、熱源の熱密度に応じた最適の形状を採用することができ、例えば、ピッチを狭めることで集熱効率を向上させることができる。さらに、ヒートレーンと異なり、ヒートパイプ３０は、必要に応じて、束ねることも可能であるため、空調装置１の小型化にも貢献する。   For example, the annular shape of the heat pipe 30 is not limited to the shape shown in the above embodiment. In general, the heat lane shown in the prior art is limited to a substantially planar arrangement due to its structure. However, the heat pipe 30 can freely circulate the pipe according to the space in the apparatus, the arrangement of parts, the location and shape of the heat source, and the like. Therefore, by using the heat pipe 30, the degree of freedom in designing the air conditioner 1 is improved. Further, in the air conditioner 1, a heat collection target and a heat dissipation target can be freely selected. Moreover, since the pitch between the pipes of the heat pipe 30 can be easily changed, an optimum shape according to the heat density of the heat source can be adopted. For example, the heat collection efficiency is improved by narrowing the pitch. Can do. Furthermore, unlike the heat lane, the heat pipe 30 can be bundled as necessary, which contributes to the downsizing of the air conditioner 1.

また、ヒートパイプ３０の環状形状は、１つの直管を適宜折り曲げることにより作成してもよいし、部分的な部品を複数制作した後にこれらを互いに連通するように接続して作成してもよい。   Further, the annular shape of the heat pipe 30 may be created by appropriately bending one straight pipe, or may be created by connecting a plurality of partial parts so as to communicate with each other. .

また、自励振動ヒートパイプ３０は、気液分離器４の近傍に設置された放熱部に、熱伝導可能な状態でヒートシンクを取り付けて、当該ヒートシンクから気液分離器４に向けて放熱させる構成としてもよい。ヒートパイプ３０は、ヒートレーンに比べて、流路長さに対する表面積が大きいため、冷却効果が高いという特性がある。したがって、ヒートシンクと併用したとしても、ヒートレーンと併用する場合に比べて、フィンを少なく（小さく）することができる。   In addition, the self-excited vibration heat pipe 30 has a configuration in which a heat sink is attached to a heat dissipating part installed in the vicinity of the gas-liquid separator 4 so as to be able to conduct heat, and heat is radiated from the heat sink toward the gas-liquid separator 4. It is good. Since the heat pipe 30 has a larger surface area relative to the flow path length than the heat lane, the heat pipe 30 has a characteristic that the cooling effect is high. Therefore, even when used in combination with a heat sink, the number of fins can be reduced (smaller) than in the case of using in combination with a heat lane.

また、伝熱する対象は、気液分離器４に限定されるものではない。例えば、一部の熱を熱交換器に向けて伝熱することにより、熱交換器における霜付きを防止するように構成してもよい。あるいは、空調装置１の低温側との間で熱交換し、冷媒を温めて気化させてもよい。このように構成することにより、空調装置１における冷媒の作動効率を上げることができる。   Further, the target of heat transfer is not limited to the gas-liquid separator 4. For example, you may comprise so that frost formation in a heat exchanger may be prevented by transferring a one part heat | fever toward a heat exchanger. Alternatively, heat may be exchanged with the low temperature side of the air conditioner 1, and the refrigerant may be warmed and vaporized. By comprising in this way, the operating efficiency of the refrigerant | coolant in the air conditioner 1 can be raised.

１ 空調装置
２ パワーデバイス群
２０ ＣＰＵ
２１ インバータ回路
３ 自励振動ヒートパイプ
３０ ヒートパイプ
３１ 固定部材
４ 気液分離器 1 Air conditioner 2 Power device group 20 CPU
21 Inverter circuit 3 Self-excited vibration heat pipe 30 Heat pipe 31 Fixed member 4 Gas-liquid separator

Claims (4)

駆動時に発熱を伴うパワーデバイスと、
気液分離器と、
前記パワーデバイスの熱を前記気液分離器に向けて伝熱する自励振動ヒートパイプと、
を備える空調装置。 A power device that generates heat when driven, and
A gas-liquid separator;
A self-excited oscillating heat pipe that transfers heat of the power device toward the gas-liquid separator;
An air conditioner. 請求項１に記載の空調装置であって、
複数の前記パワーデバイスを備え、
前記自励振動ヒートパイプは、前記複数のパワーデバイスの熱を集熱して伝熱する空調装置。 The air conditioner according to claim 1,
Comprising a plurality of the power devices;
The self-excited vibration heat pipe is an air conditioner that collects heat from the plurality of power devices and transfers the heat. 請求項２に記載の空調装置であって、
前記自励振動ヒートパイプは、
環状に配置された管状のヒートパイプと、
前記パワーデバイスとの間で熱伝導可能な状態で前記ヒートパイプを固定する固定部材と、
を備え、
前記複数のパワーデバイスが前記固定部材に取り付けられている空調装置。 The air conditioner according to claim 2,
The self-excited vibration heat pipe is
A tubular heat pipe arranged in a ring;
A fixing member for fixing the heat pipe in a state in which heat conduction is possible with the power device;
With
An air conditioner in which the plurality of power devices are attached to the fixing member. 請求項１ないし３のいずれかに記載の空調装置であって、
前記パワーデバイスは、インバータ回路を含む空調装置。 The air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
The power device is an air conditioner including an inverter circuit.
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Families Citing this family (2)

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JP7028090B2 (en) * 2018-07-11 2022-03-02 トヨタ自動車株式会社 Power storage device
CN109458687A (en) * 2018-11-01 2019-03-12 珠海格力电器股份有限公司 Air-conditioning system and the air conditioner for applying it

Family Cites Families (11)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52151456U (en) * 1976-05-13 1977-11-16
JPS5713420Y2 (en) * 1977-03-25 1982-03-17
JP3731214B2 (en) * 1994-07-20 2006-01-05 ダイキン工業株式会社 Liquid refrigerant discharge device for compressor
CN100445685C (en) * 2007-07-17 2008-12-24 山东省科学院能源研究所 Compound heat-exchanger
CN101644513B (en) * 2008-08-08 2013-01-23 乐金电子(天津)电器有限公司 Manufacturing clamp for induction electric heater of liquid collection tank of gas-liquid separator
JP5404110B2 (en) * 2009-03-12 2014-01-29 三菱電機株式会社 Air conditioner
JP4582261B1 (en) * 2009-05-29 2010-11-17 ダイキン工業株式会社 Air conditioning unit for heating
JP5550608B2 (en) * 2011-07-11 2014-07-16 三菱電機株式会社 Air conditioner
CN202195551U (en) * 2011-08-23 2012-04-18 珠海格力电器股份有限公司 Air conditioning device of heat pump
JP5882666B2 (en) * 2011-10-19 2016-03-09 タイヨー電子株式会社 Self-excited vibration heat pipe
CN102721309B (en) * 2012-07-18 2016-06-01 北京德能恒信科技有限公司 A kind of power heat pipe device

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