JP7176125B2 - 電気回路体及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
<電気回路体の構成>
図1は、第1実施形態に係る電気回路体100の構成図である。
なお、図1に示す破線矢印は、後記するコモンモードノイズの経路を示している。
図1に示す電気回路体100は、所定の電力変換を行い、また、この電力変換に伴うノイズを抑制するものである。図1に示すように、電気回路体100は、ノイズフィルタ基板10と、インバータ基板20(電力変換基板)と、第1リングコア30と、第2リングコア40と、を備えている。
リアクトル23は、インバータ基板20における高調波電流を抑制する素子である。図1の例では、正側の配線rにおいて、平滑コンデンサ22との接続箇所よりもダイオードブリッジ21側にリアクトル23が設けられている。
第1実施形態によれば、インバータ基板20の入力側の第1配線fa,fb,fcを第1リングコア30に巻回し、また、インバータ基板20の出力側の第2配線gu,gv,gwを第2リングコア40に巻回するようにしている。このように第1リングコア30及び第2リングコア40を設けることで、コモンモードノイズの抑制効果を従来よりも高めることができる。
図5に示す比較例の電気回路体200は、第1リングコア30(図1参照)が設けられていない点が、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)とは異なっている。また、図5の比較例は、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数が3回であり、第1実施形態の場合(第2配線gu,gv,gwの巻数が2回)よりも多くなっている。なお、比較例におけるその他の構成については、第1実施形態と同様であるから、説明を省略する。
なお、図2Aの横軸はノイズの周波数(対数目盛)であり、縦軸は雑音端子電圧(つまり、ノイズ)である。また、シミュレーション結果として図2Aに示している雑音端子電圧は、コモンモードノイズのみではなく、インバータサージ等の他のノイズも重畳したものになっている。
図2Bの比較例を参照すると、特に4.5~10[MHz]の周波数帯域K1の略全ての範囲で、雑音端子電圧が35[dBμV]以上になっている。これは、第2リングコア40(図5参照)における第2配線gu,gv,gw(図5参照)の巻数(3回)が比較的多く、結果的に第2配線gu,gv,gwの配線長が長くなったためである。
第2実施形態は、前記したダイオードブリッジ21(図1参照)に代えて、第1配線fa,fb,fcにダイオードモジュール50(図3参照)を設ける点が、第1実施形態とは異なっている。また、第2実施形態は、第1配線fa,fb,fcにおいて、ダイオードモジュール50とインバータ基板20との間に第1リングコア30を設ける点が、第1実施形態とは異なっている。なお、その他については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図3に示すように、電気回路体100Aは、ノイズフィルタ基板10と、インバータ基板20A(電力変換基板)と、第1リングコア30と、第2リングコア40と、ダイオードモジュール50と、を備えている。
第2実施形態によれば、ダイオードモジュール50を別途設けることで、第1実施形態よりもインバータ基板20Aの面積を小さくすることができる。したがって、電気回路体100Aが収容される電装品ボックス(図示せず)の省スペース化を図ることができる。また、第1実施形態に比べて、第1リングコア30をインバータ回路24(ノイズの発生源)にさらに近づけることができる。したがって、第1実施形態よりもコモンモードノイズの抑制効果をさらに高めることができる。
第3実施形態は、圧縮機1(図4参照)の駆動源として、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)が接続されたモータM(図1、図4参照)を備える空気調和機W(図4参照)について説明する。なお、交流電源E(図1参照)からモータM(図1参照)までの回路構成は、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図4は、第3実施形態に係る空気調和機Wの構成図である。
なお、図4の実線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。また、図4の破線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。図4に示す空気調和機W(冷凍サイクル装置)は、暖房や冷房等の空調を行う機器である。
室外ファン3は、室外ファンモータ3aの駆動によって、室外熱交換器2に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器2の付近に設置されている。
室内ファン8は、室内ファンモータ8aの駆動によって、室内熱交換器7に室内空気を送り込むファンであり、室内熱交換器7の付近に設置されている。
第3実施形態によれば、圧縮機1のモータMへのノイズを低減した、安価で信頼性の高い空気調和機Wを提供できる。
以上、本発明に係る電気回路体100,100Aや空気調和機Wについて各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態(図1参照)では、第1リングコア30における第1配線fa,fb,fcの巻数が3回であり、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数が2回である場合について説明したが、前記した各巻数は適宜に変更可能である。例えば、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に巻回される巻数が3回以上であり、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に巻回される巻数は2回以下であるようにしてもよい。ここで、例えば、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に単に通されている(貫通している)場合には、巻数を1回としてカウントするものとする。同様に、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に単に通されている(貫通している)場合にも、巻数を1回としてカウントするものとする。
なお、第2実施形態(図3参照)についても同様のことがいえる。
また、インバータ基板20(電力変換基板)の構成は、図1や図3の例に限定されるものではない。例えば、所定の電力変換基板(図示せず)にコンバータ回路(図示せず)が実装され、その出力側がモータ等の負荷装置に接続される構成であってもよい。また、インバータ基板20(図1参照)に実装されたリアクトル23を適宜に省略してもよい。
また、各実施形態では、電気回路体100に三相交流電力が入力される例について説明したが、これに限らない。例えば、単相交流電力が供給される電気回路体にも、各実施形態を適用できる。
また、第3実施形態では、室内機Gi(図4参照)及び室外機Go(図4参照)が一台ずつ設けられる構成について説明したが、これに限らない。すなわち、並列接続された複数台の室内機を設けてもよいし、また、複数台の室外機を設けてもよい。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
10 ノイズフィルタ基板
11 ノイズフィルタ回路(LCフィルタ回路)
20,20A インバータ基板(電力変換基板)
21 ダイオードブリッジ(電力変換回路)
22 平滑コンデンサ(電力変換回路)
23 リアクトル
24 インバータ回路(電力変換回路)
30 第1リングコア
40 第2リングコア
50 ダイオードモジュール
1 圧縮機
2 室外熱交換器(凝縮器/蒸発器)
3 室外ファン
4 四方弁
6 膨張弁
7 室内熱交換器(蒸発器/凝縮器)
8 室内ファン
fa,fb,fc,fd,fe 第1配線
gu,gv,gw 第2配線
E 交流電源
J チョークコイル
La,Lb,Lc リアクトル
M モータ
Q 冷媒回路
W 空気調和機
Claims (3)
- ノイズフィルタ回路が実装され、交流電源に接続されるノイズフィルタ基板と、
電力変換回路が実装され、入力側が第1配線を介して前記ノイズフィルタ基板に接続されるとともに、出力側が第2配線を介してモータに接続される電力変換基板と、
前記第1配線が巻回される第1リングコアと、
前記第2配線が巻回される第2リングコアと、を備え、
前記第2配線が前記第2リングコアに巻回される巻数は、前記第1配線が前記第1リングコアに巻回される巻数よりも少ない、電気回路体。 - 前記第1配線が前記第1リングコアに巻回される巻数は3回以上であり、
前記第2配線が前記第2リングコアに巻回される巻数は2回以下であること
を特徴とする請求項1に記載の電気回路体。 - 請求項1又は請求項2に記載の電気回路体を備えるとともに、
圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を備え、
前記モータは、前記圧縮機の駆動源であること
を特徴とする冷凍サイクル装置。
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