KR101491432B1 - 냉동 장치 - Google Patents

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준이치 데라키
마사노부 기타
히로시 도우마에
모토노부 이케다
마사히데 후지와라
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

냉매 재킷(40)의 대향면(52)은, 디바이스 본체(200)에 접하는 접촉부(520)와, 제1 리드부(201)에 대향함과 더불어 접촉부(520)보다 파워 디바이스(20)로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 제1 리드부(201)와의 절연 거리를 확보하는 제1 오목부(521)와, 제2 리드부(202)에 대향함과 더불어 접촉부(520)보다 파워 디바이스(20)로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 제2 리드부(202)와의 절연 거리를 확보하는 제2 오목부(522)를 가진다.

Description

냉동 장치{REFRIGERATION DEVICE}
본 발명은, 파워 디바이스를 냉각하기 위한 냉매 재킷을 구비한 냉동 장치에 관한 것이다.
종래, 냉매 회로를 구비한 냉동 장치로서 예를 들어 공기 조화 장치가 알려져 있다. 이 공기 조화 장치의 실외기는, 압축기, 열교환기, 팬, 전장품 모듈 등을 구비한다. 전장품 모듈은, 냉매 회로의 동작 제어를 행하기 위한 프린트 회로판을 구비한다. 프린트 회로판은, 복수의 전자 부품과, 이들 전자 부품을 실장하는 프린트 배선판을 구비한다. 프린트 회로판에 있어서의 전자 부품에는, 압축기 제어용의 인버터, 팬 제어용의 인버터 등의 발열하기 쉬운 파워 디바이스가 포함되어 있다.
특허 문헌 1에는, 상기와 같은 파워 디바이스를 냉각하기 위한 냉매 재킷을 구비한 냉동 장치가 제안되어 있다. 이 냉동 장치에서는, 냉매 회로를 흐르는 냉매에 의해 파워 디바이스를 냉각할 수 있다.
그런데, 냉매 재킷은, 양호한 열전도성을 얻기 위해, 예를 들어 알루미늄 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있고, 이 냉매 재킷과 파워 디바이스의 사이에는 절연 시트가 설치되어 있다(특허 문헌 1의 도 6 참조). 이러한 절연 시트를 설치함으로써 파워 디바이스의 리드부와 냉매 재킷의 절연성을 확보할 수 있는 반면, 절연 시트의 재료비의 분만큼 코스트가 상승함과 더불어 절연 시트를 리드부와 냉매 재킷의 사이에 개재시키는 공정이 필요하게 된다.
일본국 특허 공개 2009-295916호 공보
본 발명의 목적은, 냉매 재킷과 파워 디바이스의 리드부의 절연성을 확보하면서, 절연 시트를 생략할 수 있는 냉동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 냉매 회로를 가지는 냉동 장치에 관한 것이다. 상기 냉동 장치는, 파워 디바이스와, 상기 파워 디바이스를 실장하는 프린트 배선판과, 상기 냉매 회로의 냉매가 흐르는 냉매 배관과, 상기 파워 디바이스에 접함과 더불어 상기 프린트 배선판에 대향하는 대향면을 가지는 한편, 상기 냉매 배관의 일부인 냉각부를 흐르는 냉매에 의해 상기 파워 디바이스를 냉각하는 냉매 재킷을 구비한다.
상기 파워 디바이스는, 디바이스 본체와, 상기 디바이스 본체의 한쪽 사이드로부터 상기 프린트 배선판을 향해 연장되어, 상기 프린트 배선판에 접속된 제1 리드부와, 상기 디바이스 본체의 다른쪽 사이드로부터 상기 프린트 배선판을 향해 연장되어, 상기 프린트 배선판에 접속된 제2 리드부를 가진다.
상기 냉매 재킷의 상기 대향면은, 상기 디바이스 본체에 접하는 접촉부와, 상기 제1 리드부에 대향함과 더불어 상기 접촉부보다 상기 파워 디바이스로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 상기 제1 리드부와의 절연 거리를 확보하는 제1 오목부와, 상기 제2 리드부에 대향함과 더불어 상기 접촉부보다 상기 파워 디바이스로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 상기 제2 리드부와의 절연 거리를 확보하는 제2 오목부를 가진다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 냉동 장치로서의 공기 조화 장치의 개략 구성을 도시하는 도이다.
도 2는 상기 공기 조화 장치의 실외기를 도시하는 정면도이며, 케이싱의 일부를 탈거한 상태를 도시하고 있다.
도 3은 상기 실외기에 있어서의 프린트 회로판을 도시하는 정면도이다.
도 4는 상기 실외기에 있어서의 냉매 재킷의 대향면에 파워 디바이스 및 온도 검지부가 장착된 상태를 도시하는 배면도이다.
도 5는 상기 냉매 재킷, 누름판, 냉매 배관의 냉각부, 파워 디바이스(제1 인버터) 및 프린트 배선판의 배치를 도시하는 단면도이다.
도 6은 상기 냉매 재킷, 누름판, 냉매 배관의 냉각부, 파워 디바이스(제2 인버터) 및 프린트 배선판의 배치를 도시하는 단면도이다.
도 7은 상기 실외기에 있어서의 냉매 재킷을 도시하는 사시도이며, 상기 냉매 재킷의 누름판이 열린 상태를 도시하고 있다.
도 8의 (A)는, 상기 냉매 재킷의 재킷 본체의 배면도이고, (B)는, 상기 재킷 본체의 측면도이며, (C)는, 상기 재킷 본체의 정면도이고, (D)는, 상기 재킷 본체의 저면도이다.
도 9는 상기 냉매 재킷, 파워 디바이스 및 온도 검지부를 도시하는 측면도이다.
도 10은 도 9의 분해 입체도이다.
도 11은 상기 냉매 재킷을 도시하는 사시도이며, 상기 냉매 재킷의 누름판이 닫힌 상태를 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 냉동 장치에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 실시 형태에서는, 냉동 장치가 공기 조화 장치(1)인 경우를 예로 들어 설명한다.
<공기 조화 장치>
도 1에 도시하는 바와 같이, 공기 조화 장치(1)는, 실외에 설치되는 실외기(2)와, 실내에 설치되는 실내기(3)를 구비하고 있다. 실외기(2)와 실내기(3)는, 연락 배관에 의해 서로 접속되어 있다. 공기 조화 장치(1)는, 증기 압축식 냉동 사이클을 행하는 냉매 회로(4)를 구비하고 있다. 냉매 회로(4)에는, 주로, 실내 열교환기(11), 압축기(12), 기름 분리기(13), 실외 열교환기(14), 팽창 기구인 팽창 밸브(15), 어큐뮬레이터(16), 사방 전환 밸브(17)가 설치되어 있고, 이들이 냉매 회로(4)의 냉매가 흐르는 냉매 배관(10)에 의해 접속되어 있다.
실내 열교환기(11)는, 냉매를 실내 공기와 열교환시키기 위한 열교환기이며, 실내기(3)에 설치되어 있다. 실내 열교환기(11)로서는, 예를 들어 크로스 핀형의 핀·앤드·튜브 열교환기 등을 채용할 수 있다. 실내 열교환기(11)의 근방에는, 실내 공기를 실내 열교환기(11)로 송풍하기 위한 실내 팬(도시 생략)이 설치되어 있다.
압축기(12), 기름 분리기(13), 실외 열교환기(14), 팽창 밸브(15), 어큐뮬레이터(16) 및 사방 전환 밸브(17)는, 실외기(2)에 설치되어 있다. 이들은, 모두 케이싱(5)(도 2 참조) 내에 수용되어 있다.
압축기(12)는, 흡입 포트, 압축 기구 및 토출 포트를 가지고, 흡입 포트로부터 흡입한 냉매를 압축 기구로 압축하여, 토출 포트로부터 토출한다. 압축기(12)로서는, 예를 들어, 스크롤 압축기 등의 다양한 압축기를 채용할 수 있다.
기름 분리기(13)는, 압축기(12)로부터 토출된 윤활유 및 냉매의 혼합 유체로부터 윤활유를 분리하기 위한 것이다. 분리된 냉매는 사방 전환 밸브(17)로 보내지고, 윤활유는 압축기(12)에 되돌려진다.
실외 열교환기(14)는, 냉매를 실외 공기와 열교환시키기 위한 것이며, 예를 들어 크로스 핀형의 핀·앤드·튜브 열교환기 등을 채용할 수 있다. 실외 열교환기(14)의 근방에는, 실외 공기를 실외 열교환기(14)로 송풍하기 위한 실외 팬이 설치되어 있다.
팽창 밸브(15)는, 냉매 회로(4)에 있어서 실외 열교환기(14)와 실내 열교환기(11)의 사이에 배치되어, 유입한 냉매를 팽창시키고, 소정의 압력으로 감압시킨다. 팽창 밸브(15)로서, 예를 들어 개도 가변의 전자 팽창 밸브(15)를 채용할 수 있다.
어큐뮬레이터(16)는, 유입한 냉매를 기액 분리하는 것이며, 냉매 회로(4)에 있어서 압축기(12)의 흡입 포트와 사방 전환 밸브(17)의 사이에 배치되어 있다. 어큐뮬레이터(16)로 분리된 가스 냉매는, 압축기(12)에 흡입된다.
사방 전환 밸브(17)에는, 제1~제4의 4개의 포트가 설치되어 있다. 사방 전환 밸브(17)는, 제1 포트와 제3 포트를 연통함과 동시에 제2 포트와 제4 포트를 연통하는 제1 상태(도 1에 있어서 실선으로 나타내는 상태)와, 제1 포트와 제4 포트를 연통함과 동시에 제2 포트와 제3 포트를 연통하는 제2 상태(도 1에 있어서 파선으로 나타내는 상태)로 전환 가능하다. 제1 포트는, 기름 분리기(13)를 개재하여 압축기(12)의 토출 포트에 접속되고, 또 제2 포트는, 어큐뮬레이터(16)를 개재하여 압축기(12)의 흡입 포트에 접속되며, 또 제3 포트는, 실외 열교환기(14)에 접속되고, 또 제4 포트는, 연락 배관을 개재하여 실내 열교환기(11)에 접속되어 있다. 공기 조화 장치(1)가 냉방 운전을 행할 때에는, 사방 전환 밸브(17)는 제1 상태로 전환되고, 난방 운전을 행할 때에는, 사방 전환 밸브(17)는 제2 상태로 전환된다.
냉매 회로(4)의 냉매 배관(10)의 일부(냉각부(10A))는, 후술하는 프린트 회로판(91)의 파워 디바이스(20)를 냉각하기 위한 냉매 재킷(40)에 장착된다. 본 실시 형태에서는, 냉각 능력을 고려하여, 도 1에 도시하는 바와 같이 냉매 배관(10) 중 액배관이 냉매 재킷(40)에 장착되어 있다. 본 실시 형태에서는, 냉매 재킷(40)에 장착되는 액배관은, 냉매 회로(4)에 있어서의 실외 열교환기(14)와 팽창 밸브(15)의 사이의 액배관인데, 이에 한정되지 않는다.
냉매 재킷(40)에 장착되는 액배관에는, 냉방 운전시에는, 실외 열교환기(14)로 응축한 냉매가 흐르고, 난방 운전시에는, 실내 열교환기(11)로 응축되고, 팽창 밸브(15)로 감압된 냉매가 흐른다. 이들 냉매의 온도는, 운전 조건 등에 따라 상이하나, 예를 들어 냉방 운전시에 40~45℃ 정도이다.
<실외기>
도 2에 도시하는 바와 같이, 실외기(2)는, 케이싱(5)을 구비하고 있다. 케이싱(5) 내에는, 상기 서술한 압축기(12), 기름 분리기(13), 실외 열교환기(14), 팽창 밸브(15), 어큐뮬레이터(16), 사방 전환 밸브(17) 등이 수용되어 있다.
케이싱(5)은, 바닥판(6)과, 이 바닥판(6)의 둘레가장자리부에 있어서 상방에 세워 설치된 측판(7)과, 측판(7)의 상단부에 배치된 천판(8)을 가지고, 전체적으로 대략 직방체 형상의 외관을 나타내고 있다. 실외기(2)에는, 케이싱(5) 내의 공간을 2개의 공간으로 나누는 칸막이판(9)이 설치되어 있다. 이 칸막이판(9)은, 케이싱(5) 내의 공간의 하단부로부터 상단부를 가로지르는 크기를 가지고 있으며, 케이싱(5)의 바닥판(6)에 세워 설치되어 있다. 이 칸막이판(9)에 의해, 케이싱(5) 내의 공간은, 실외 열교환기(14) 및 실외 팬이 수용되는 열교환실(5A)과, 압축기(12), 전장품 모듈(100) 등이 수용되는 기계실(5B)로 나누어져 있다. 케이싱(5)의 전면에는, 열교환실(5A)의 공기를 케이싱(5) 밖으로 취출하기 위한 취출구가 개구되어 있다.
기계실(5B)은, 케이싱(5) 내의 공간의 일부분(도 2에 도시하는 실시 형태의 경우, 케이싱(5)을 정면에서 볼 때 우측의 부분)을 차지하고 있다. 기계실(5B)을 덮는 케이싱(5)의 일부를 탈거함으로써 나타나는 개구측(본 실시 형태에서는 전측)에 전장품 모듈(100)이 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 케이싱(5)의 전면측판의 일부를 탈거함으로써 케이싱(5)의 전면의 일부가 개구한다(도 2에서는 전면측판의 우측 부분이 탈거되어 있다). 그리고, 기계실(5B) 내에 있어서의 전측에 전장품 모듈(100)이 배치되어 있다.
전장품 모듈(100)은, 냉매 회로(4)의 동작 제어를 행하기 위한 전장품 조립체이다. 전장품 모듈(100)은, 그 전면이 케이싱(5)의 전측의 전면측판에 대략 평행하게 되는 자세로, 전면측판의 근방에 설치되어 있다. 따라서, 서비스시 등에 있어서 케이싱(5)의 전면측판의 일부를 탈거하면, 도 2에 도시하는 바와 같이 전장품 모듈(100)의 전면이 전측에 노출한다.
본 실시 형태에서는, 전장품 모듈(100)은, 기계실(5B)에 있어서 높이 방향의 중간부에 배치되어 있는데, 이에 한정되지 않는다. 전장품 모듈의 상방 및 하방은 공간으로 되어 있어도 되고, 다른 부품이 배치되어 있어도 된다. 전장품 모듈(100)은, 예를 들어 칸막이판(9)이나 케이싱(5)의 측판에 지지(고정)되어 있다. 전장품 모듈(100)은, 프린트 회로판(91)과, 냉매 재킷(40)과, 온도 검지부(T)를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 전장품 모듈(100)은, 프린트 회로판(91)의 배면측에 설치되어 프린트 회로판(91)을 지지하는 지지 부재(93)와, 누름판(70)을 더 포함한다.
온도 검지부(T)는, 냉매 재킷(40)에 고정되어 있고, 냉매 재킷(40)은, 프린트 회로판(91)에 고정되어 있으며, 프린트 회로판(91)은, 지지 부재(93)에 지지되어 있고, 지지 부재(93)는, 케이싱(5)에 지지되어 있다. 이에 의해, 전장품 모듈(100)은, 케이싱(5)에 지지되어 있다.
<파워 디바이스의 냉각 구조>
다음에, 파워 디바이스(20)의 냉각 구조에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 냉각 구조에서는, 냉각기(30)가 프린트 회로판(91)의 파워 디바이스(20)를 냉각한다. 냉각기(30)는, 냉매 재킷(40)과, 냉매 배관(10)의 일부인 냉각부(10A)를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 냉각기(30)는, 냉매 재킷(40)에 장착되는 누름판(70)을 더 포함한다. 냉각기(30)에 대해서는 후술한다.
(프린트 회로판)
우선, 프린트 회로판(91)의 대략적인 구성에 대해 설명한다. 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 프린트 회로판(91)은, 다양한 전자 부품과, 이들 전자 부품을 실장하는 프린트 배선판(90)을 포함한다. 프린트 배선판(90)은, 케이싱(5)의 일부(본 실시 형태에서는, 전면측판의 일부)를 탈거함으로써 나타나는 개구측을 향한 주면(전면)(90a)을 가진다. 프린트 배선판(90)은, 기립한 자세로 지지 부재(93)에 지지되어 있다. 본 실시 형태에서는, 프린트 배선판(90)은, 상하 방향으로 평행한 자세로 배치되어 있는데, 이에 한정되지 않고, 상하 방향에 대해 다소 경사한 자세로 배치되어 있어도 된다.
상기 전자 부품은, 강전 부품군과, 약전 부품군(98)을 포함한다. 강전 부품군은, 파워 디바이스(20), 전해 콘덴서(94), 리액터 단자(95), 도시 생략한 전원의 입력선부(96) 및 인버터 출력선부(97)를 포함한다. 파워 디바이스(20)는, 인버터와, 컨버터를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 파워 디바이스(20)는, 압축기 제어용의 제1 인버터(21)와, 팬 모터 제어용의 제2 인버터(22)와, 제1 컨버터(23)와, 제2 컨버터(24)를 포함한다. 상기 전원으로부터 입력선부(96)에 입력되는 전력은, 컨버터(23, 24), 리액터 단자(95), 도시 생략한 리액터, 전해 콘덴서(94), 인버터(21, 22), 출력선부(97)의 순으로 흐른다. 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에는, 상기 서술한 전자 부품 외, 마이크로 컴퓨터(99), 도시 생략한 노이즈 필터, 설정 스위치, 제어 동작 상황을 표시 가능한 표시부 등의 다양한 전자 부품이 실장되어 있다. 리액터 단자(95)와 상기 리액터는, 도시 생략한 리액터선에 의해 접속되어 있다. 인버터(21, 22)로서는, 예를 들어 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 반도체 스위칭 소자를 예시할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 있어서, 강전 부품군은, 프린트 배선판(90)의 하부의 영역(강전 영역)에 배치되어 있고, 약전 부품군(98)은, 상기 강전 영역보다 상부에 위치하는 영역(약전 영역)에 배치되어 있는데, 이에 한정되지 않는다.
입력선부(96)는, 파워 디바이스(20)의 한쪽 사이드(도 3에서는 파워 디바이스(20)의 좌측)에 배치되고, 출력선부(97)는, 파워 디바이스(20)의 다른쪽 사이드(도 3에서는 파워 디바이스(20)의 우측)에 배치되어 있다. 이와 같이 전원의 입력선부(96)와 인버터 출력선부(97)를 분리함으로써 노이즈 저감 효과를 높일 수 있다.
인버터(21, 22) 및 컨버터(23, 24)는, 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 있어서, 일 방향을 따라 일렬로 줄지어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 인버터(21), 제2 인버터(22), 제1 컨버터(23) 및 제2 컨버터(24)는, 상하 방향으로 일렬로 줄지어 있고, 위에서부터 이 순번으로 줄지어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 인버터(21)는, 디바이스 본체(200)와, 제1 리드부(201)와, 제2 리드부(202)를 가진다. 디바이스 본체(200)는, 제1 리드부(201)측에 위치하는 신호부(20S)와, 제2 리드부(202)측에 위치하고, 신호부(20S)보다 발열하기 쉬운 강전부(20P)를 가진다. 신호부(20S)에는 제1 리드부(201)가 접속되어 있고, 강전부(20P)에는 제2 리드부(202)가 접속되어 있다. 신호부(20S)와 강전부(20P)의 대략적인 경계는, 도 4에 있어서 파선으로 나타내고 있다.
마찬가지로, 제2 인버터(22)는, 디바이스 본체(200)와, 제1 리드부(201)와, 제2 리드부(202)를 가진다. 디바이스 본체(200)는, 제1 리드부(201)측에 위치하는 신호부(20S)와, 제2 리드부(202)측에 위치하고, 신호부(20S)보다 발열하기 쉬운 강전부(20P)를 가진다. 신호부(20S)에는 제1 리드부(201)가 접속되어 있고, 강전부(20P)에는 제2 리드부(202)가 접속되어 있다. 제2 인버터(22)에 있어서의 신호부(20S)와 강전부(20P)의 대략적인 경계는, 도 4에 있어서 파선으로 나타내고 있다.
제1 인버터(21)의 제1 리드부(201) 및 제2 인버터(22)의 제1 리드부(201)의 각각은, 디바이스 본체(200)의 한쪽 사이드로부터 프린트 배선판(90)을 향해 연장되어, 프린트 배선판(90)에 접속된다. 제1 인버터(21)의 제2 리드부(202) 및 제2 인버터(22)의 제2 리드부(202)의 각각은, 디바이스 본체(200)의 다른쪽 사이드로부터 프린트 배선판(90)을 향해 연장되어, 프린트 배선판(90)에 접속된다.
제1 컨버터(23)는, 디바이스 본체(200)와, 리드부(202)를 가진다. 마찬가지로, 제2 컨버터(24)는, 디바이스 본체(200)와, 리드부(202)를 가진다. 제1 컨버터(23) 및 제2 컨버터(24)의 디바이스 본체(200)의 거의 전체는, 발열하기 쉬운 강전부에 의해 구성되어 있다.
(냉각기)
다음에, 냉각기(30)에 대해 설명한다. 상기 서술한 바와 같이, 본 실시 형태의 냉각기(30)는, 냉매 재킷(40)과, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)와, 냉매 재킷(40)에 장착되는 누름판(70)을 포함한다.
냉각부(10A)는, 냉매 배관(10)의 일부를 구성하고 있다. 냉각부(10A)는, 파워 디바이스(20)를 냉각 가능한 온도의 냉매가 흐른다. 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 냉각부(10A)는, 실외 열교환기(14)와 팽창 밸브(15)의 사이에 위치하는 액배관의 일부이다. 본 실시 형태에서는, 상기 액배관의 일부는, 도 2에 도시하는 바와 같이 U자형상으로 접어 구부러진 형상을 가지며, 이 U자형상 부분이 냉각부(10A)로서 기능한다. U자 형상 부분의 단부(굴곡부)는 냉매 재킷(40)의 밖에 위치하고 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 상기 액배관의 일부는, 케이싱(5) 내에 있어서 U자형상 부분에 있어서의 상기 굴곡부(상기 단부)가 가장 상부에 위치하도록 배치되어 있는데, 이에 한정되지 않는다.
도 2, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 냉각부(10A)는, 서로 평행한 자세로 상하 방향으로 연장되는 제1 냉각부(A1)와 제2 냉각부(A2)를 가진다. 제1 냉각부(A1)와 제2 냉각부(A2)는, 상기 굴곡부를 개재하여 접속되어 있다. 냉각부(10A)의 상류측(제1 냉각부(A1)의 상류측)에 연결되는 냉매 배관(10)의 상류측 부분은, 케이싱(5) 내에 있어서, 프린트 회로판(91)의 파워 디바이스(20)를 향해 상방으로 연장되어 있고, 냉각부(10A)의 하류측(제2 냉각부(A2)의 하류측)에 연결되는 냉매 배관(10)의 하류측 부분은, 케이싱(5) 내에 있어서, 프린트 회로판(91)의 파워 디바이스(20)로부터 하방으로 연장되어 있다. 냉각부(10A)는, 냉매 재킷(40)을 따라 상방으로 연장되어 있다.
다음에, 냉매 재킷(40) 및 누름판(70)에 대해 설명한다. 냉매 재킷(40)은, 도 3에 있어서 이점쇄선으로 나타내는 영역에 배치된다. 냉매 재킷(40)은, 프린트 회로판(91)과 일체화되고, 또한 냉각부(10A)가 장착된 상태로 냉각부(10A)를 흐르는 냉매에 의해 파워 디바이스(20)를 냉각한다. 본 실시 형태에서는, 냉매 재킷(40)은, 상기 일 방향(본 실시 형태에서는 상하 방향)으로 긴 형상을 나타내고 있다. 구체적으로, 냉매 재킷(40)의 상기 일 방향의 치수는, 냉매 재킷(40)의 상기 일 방향에 직교하는 방향(폭 방향)의 치수보다 크다. 냉매 재킷(40)의 하단부는, 프린트 배선판(90)의 하단부에 대향하는 위치, 또는 이 위치의 근방에 있으며, 냉매 재킷(40)은, 그 하단부로부터 상방으로 연장되어 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 냉매 재킷(40)은, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)와 파워 디바이스(20)의 사이에 개재하는 재킷 본체(50)와, 이 재킷 본체(50)를 프린트 배선판(90)에 장착하기 위한 지지각(脚)(60a, 60b)을 가진다. 재킷 본체(50)는, 냉각부(10A)와 파워 디바이스(20)의 양방에 접하고 있다.
재킷 본체(50)는, 알루미늄 등의 열전도성이 높은 재료로 이루어진다. 이 재킷 본체(50)는, 압출 성형에 의해 성형되어, 상기 일 방향으로 긴 형상을 가진다. 재킷 본체(50)는, 착탈면(51)과, 대향면(52)을 가진다. 대향면(52)은, 파워 디바이스(20)에 접한다. 대향면(52)은, 프린트 배선판(90)에 비접촉 상태로 프린트 배선판(90)에 대향하고 있다. 착탈면(51)은, 대향면(52)의 반대측에 있어서 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 착탈 가능하다. 본 실시 형태에서는, 재킷 본체(50)는, 두께가 얇은 편평형상으로 형성되어 있다. 착탈면(51)은, 재킷 본체(50)의 두께 방향의 한쪽 주면에 설치되고, 대향면(52)은, 재킷 본체(50)의 두께 방향의 다른쪽 주면에 설치되어 있다.
도 7 및 도 8(C), (D)에 도시하는 바와 같이, 착탈면(51)에는, 상기 일 방향으로 연장되는 한 쌍의 홈(배관 배치홈)(51L, 51R)이 설치되어 있다. 이들 홈(51L, 51R)은, 서로 평행한 자세로 상기 일 방향으로 연장되어 있다. 한쪽 홈(51R)에는, 냉각부(10A)의 제1 냉각부(A1) 및 제2 냉각부(A2) 중 한쪽이 배치되고, 다른쪽 홈(51L)에는, 제1 냉각부(A1) 및 제2 냉각부(A2) 중 다른쪽이 배치된다.
각 홈의 내면은, 반원 기둥형상의 만곡면(반원 갈고리형상의 단면 형상을 가지는 만곡면)으로 되어 있다(도 5 참조). 이 만곡한 내면의 반경은, 단면이 원형인 냉각부(10A)의 반경과 거의 같거나 약간 크다. 이에 의해, 각 홈의 내면과 냉각부(10A)의 외면의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 또, 각 홈의 내면의 반경이 냉각부(10A)의 반경과 거의 같거나 약간 큰 것에 의해, 냉각부(10A)를 착탈면(51)의 홈(51L, 51R)에 장착하기 쉽고, 또한 탈거하기 쉽다.
도 5 및 도 8(A), (B), (D)에 도시하는 바와 같이, 대향면(52)은, 파워 디바이스(20)의 디바이스 본체(200)에 접하는 접촉부(520)와, 제1 오목부(521)와, 제2 오목부(522)를 가진다. 접촉부(520)는, 열전도성이 높은 그리스 등의 도포제를 개재하여 디바이스 본체(200)와 접하고 있어도 된다. 디바이스 본체(200)의 표면이 평면인 경우에는, 접촉부(520)는, 평면인 것이 바람직하고, 이에 의해, 디바이스 본체(200)의 표면과 면접촉한다.
도 8(A), (C)에 도시하는 바와 같이, 접촉부(520)에는, 파워 디바이스(20)를 접촉부(520)에 고정하기 위한 복수의 나사 구멍(85, 88)과, 온도 검지부(T)를 접촉부(520)에 고정하기 위한 나사 구멍(87)과, 지지각(60a, 60b)을 재킷 본체(50)에 고정하기 위한 나사 구멍(86, 86)이 형성되어 있다.
도 4, 도 5 및 도 8(B), (D)에 도시하는 바와 같이, 제1 오목부(521)는, 제1 리드부(201)에 대향하는 위치에 있다. 제1 오목부(521)는, 접촉부(520)보다 파워 디바이스(20)의 제1 리드부(201)로부터 멀어지는 방향에 위치한다. 바꾸어 말하면, 제1 오목부(521)는, 접촉부(520)보다 착탈면(51)측에 위치하도록 오목한 부위이다. 이에 의해, 제1 오목부(521)와 제1 리드부(201)가 서로 절연 상태가 되는 거리(절연 거리)가 확보된다. 제2 오목부(522)는, 제2 리드부(202)에 대향하는 위치에 있다. 제2 오목부(522)는, 접촉부(520)보다 파워 디바이스(20)의 제2 리드부(202)로부터 멀어지는 방향에 위치한다. 바꾸어 말하면, 제2 오목부(522)는, 접촉부(520)보다 착탈면(51)측에 위치하도록 오목한 부위이다. 이에 의해, 제2 오목부(522)와 제2 리드부(202)가 서로 절연 상태가 되는 거리(절연 거리)가 확보된다. 접촉부(520), 제1 오목부(521) 및 제2 오목부(522)의 각각은, 상기 일 방향(본 실시 형태에서는 상하 방향)으로 연장되어 있다.
본 실시 형태에서는, 재킷 본체(50)는, 압출 성형에 의해 제작되어 있으므로, 재킷 본체(50)의 길이 방향의 일단으로부터 타단까지, 접촉부(520), 제1 오목부(521) 및 제2 오목부(522)의 각각은, 일정한 폭을 가진다. 또, 제1 오목부(521) 및 제2 오목부(522)의 각각은, 리드부(201, 202)와의 절연 거리를 확보하기 위해, 도 5에 도시하는 바와 같이 일부분이 잘려진 것 같은(노치된 것 같은) 형상을 가진다.
도 4, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 접촉부(520)는, 재킷 본체(50)에 있어서의 폭 방향(상기 일 방향에 직교하는 방향)의 중심을 통과하는 중심선(C, C＇)을 포함하는 영역에 설치되어 있다. 제1 오목부(521)는, 접촉부(520)에 대해 상기 폭 방향의 한쪽 사이드에 설치되어 있고, 제2 오목부(522)는, 접촉부(520)에 대해 상기 폭 방향의 다른쪽 사이드에 설치되어 있다. 도 4에 있어서의 중심선(C)은, 재킷 본체(50)의 길이 방향에 평행한 직선이며, 재킷 본체(50)의 폭 방향의 중심을 통과하는 직선이다. 도 5 및 도 6에 있어서의 중심선(C＇)은, 중심선(C)에 직교하는 직선이며, 재킷 본체(50)의 폭 방향의 중심을 통과하는 직선이다. 중심선(C＇)은, 재킷 본체(50)의 두께 방향에 평행한 직선이다.
본 실시 형태에서는, 제2 오목부(522)는, 제1 오목부(521)보다 중심선(C)에 가까운 위치에 설치되어 있다. 그리고, 재킷 본체(50)를 배면시 했을 때에, 제2 오목부(522)에 있어서의 상기 폭 방향의 길이(L2)가 제1 오목부(521)에 있어서의 상기 폭 방향의 길이(L1)보다 커지도록, 제1 오목부(521) 및 제2 오목부(522)가 설치되어 있다. 이에 의해, 제1 인버터(21)의 강전부(20P)에 접속되어 있는 제2 리드부(202)와, 제2 오목부(522)의 절연 거리, 및 제2 인버터(22)의 강전부(20P)에 접속되어 있는 제2 리드부(202)와, 제2 오목부(522)의 절연 거리를 보다 확실히 확보할 수 있다.
접촉부(520)에 있어서의 상기 폭 방향의 길이(L0)는, 길이(L1)보다 크고, 길이(L2)보다 크다. 이에 의해, 접촉부(520)와 파워 디바이스(20)의 접촉 면적을 크게 하여 냉각 효율을 높일 수 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 인버터(21)의 디바이스 본체(200)에 있어서의 폭 방향의 중심(C1)은, 강전부(20P)에 위치하고 있다. 이 중심(C1)은, 재킷 본체(50)에 있어서의 중심선(C＇)보다 제1 오목부(521)측에 위치하고 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 인버터(22)의 디바이스 본체(200)에 있어서의 폭 방향의 중심(C2)은, 강전부(20P)에 위치하고 있다. 이 중심(C2)은, 재킷 본체(50)에 있어서의 중심선(C＇)보다 제1 오목부(521)측에 위치하고 있다. 이에 의해, 강전부(20P)와 접촉부(520)의 접촉 면적을 크게 할 수 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 오목부(521)에 있어서의 접촉부(520)측의 단부(52K)는, 제1 리드부(201)로부터 멀어지는 방향을 향함에 따라 접촉부(520)로부터 멀어지도록 접촉부(520)에 대해 경사하는 경사면이다. 제2 오목부(522)에 있어서의 접촉부(520)측의 단부(52K)는, 제2 리드부(202)로부터 멀어지는 방향을 향함에 따라 접촉부(520)로부터 멀어지도록 접촉부(520)에 대해 경사하는 경사면이다. 접촉부(520)의 표면과 각 단부(52K)의 경사면이 이루는 각도는 둔각이다. 또한, 이 경사면은, 평면이어도 되고, 철곡면이나 요곡면 등이어도 된다.
각 단부(52K)가 경사면임으로써, 단부(52K)가 경사면이 아닌 접촉부(520)에 직교하는 평면인 경우에 비해, 접촉부(520)로부터 재킷 본체(50)에 전달되는 파워 디바이스(20)의 열은, 경사면을 따르는 방향(도 5에 있어서 화살표로 나타내는 방향)으로 재킷 본체(50) 중에 전달되기 쉬워진다. 이에 의해, 재킷 본체(50)가 파워 디바이스(20)를 냉각하는 능력을 높일 수 있다.
또, 한쪽 단부(52K)(경사면)는, 홈(51L)에 대해 재킷 본체(50)의 두께 방향에 대향하는 위치에 있고, 다른쪽 단부(52K)(경사면)는, 홈(51R)에 대해 재킷 본체(50)의 두께 방향에 대향하는 위치에 있다. 이에 의해, 파워 디바이스(20)의 열이 홈(51L, 51R)측에 더 전달되기 쉬워진다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 재킷 본체(50)에 있어서, 홈(51L)과 제1 오목부(521)는, 재킷 본체(50)의 두께 방향에 서로 대향하는 위치에 설치되어 있고, 홈(51R)과 제2 오목부(522)는, 재킷 본체(50)의 두께 방향에 서로 대향하는 위치에 설치되어 있다. 재킷 본체(50)에 있어서의 홈(51L)과 제1 오목부(521)의 사이의 영역, 및 재킷 본체(50)에 있어서의 홈(51R)과 제2 오목부(522)의 사이의 영역은, 접촉부(520)가 설치되어 있는 영역에 대해, 재킷 본체(50)의 폭 방향의 외측으로 돌출되어 있다. 또, 재킷 본체(50)에 있어서의 홈(51R)과 제2 오목부(522)의 사이의 영역은, 디바이스 본체(200)보다 상기 폭 방향의 외측으로 돌출되어 있다. 이 구성에서는, 디바이스 본체(200)에 대해 폭 방향의 양 사이드에(폭 방향 외측에), 비교적 큰 반경의 제1 냉각부(A1)와 제2 냉각부(A2)를 배치할 수 있으므로, 파워 디바이스(20)를 냉각하는 능력을 높일 수 있다.
도 5, 도 8(C), (D)에 도시하는 바와 같이, 재킷 본체(50)의 착탈면(51)에는, 누름판(70)을 장착하는 누름판 장착부(53)가 더 설치되어 있다. 누름판 장착부(53)는, 홈(51L)과 홈(51R) 사이에 형성되어 있고, 이들 홈(51L, 51R)보다 누름판(70)측으로 돌출하는 형상을 가진다. 이 누름판 장착부(53)는, 재킷 본체(50)의 폭 방향의 대략 중앙에 설치되어 있다. 누름판 장착부(53)는, 재킷 본체(50)의 두께 방향(도 5의 상하 방향)에 일정한 높이를 가진다. 누름판 장착부(53)는, 재킷 본체(50)의 길이 방향의 전체에 걸쳐서 높이가 일정하게 형성되어 있다. 또, 누름판 장착부(53)는, 누름판(70)에 대향하는 대향면(도 5에 있어서의 상면)이 평탄하게 형성되어 있다. 누름판 장착부(53)는, 고정구(80)를 고정하는 고정구 장착부(53a)를 가진다. 고정구 장착부(53a)는, 누름판 장착부(53)의 상기 대향면으로부터, 재킷 본체(50)의 두께 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 본 실시 형태에서는, 고정구(80)로서 두부 및 이와 연결되는 축부를 가지는 나사를 이용하며, 고정구 장착부(53a)는, 상기 축부가 나사 결합되는 나사 구멍인데, 이에 한정되지 않는다.
또, 재킷 본체(50)의 착탈면(51)에는, 누름판(70)이 닫힘 상태일 때에 누름판(70)의 후술하는 탄성 변형부(73L)에 대향하는 위치에 회피부(54L)가 설치되어 있고, 누름판(70)의 후술하는 탄성 변형부(73R)에 대향하는 위치에 회피부(54R)가 설치되어 있다. 회피부(54L)는, 홈(51L)과 누름판 장착부(53)의 사이에 형성되어 있고, 탄성 변형부(73L)와의 간섭을 피하는 형상(본 실시 형태에서는 오목형상)을 가진다. 회피부(54R)는, 홈(51R)과 누름판 장착부(53)의 사이에 형성되어 있고, 탄성 변형부(73R)와의 간섭을 피하는 형상(본 실시 형태에서는 오목형상)을 가진다.
재킷 본체(50)의 나사 구멍(85, 86, 87, 88)은, 재킷 본체(50)의 요철 부분과 간섭하지 않는 위치에 설치되어 있다. 즉, 이들 나사 구멍(85, 86, 87, 88)은, 착탈면(51)에 있어서의 오목부 및 볼록부 중 어느 한쪽에 설치되어 있으며, 착탈면(51)에 있어서의 오목부와 볼록부를 걸치도록은 설치되어 있지 않았다. 이에 의해, 나사 구멍을 형성하는 것에 의한 가장자리의 거스러미의 발생을 방지할 수 있다.
구체적으로, 나사 구멍(85, 86, 87, 88)은, 도 8(C)에 도시하는 정면시로, 누름판 장착부(53)의 범위 내, 회피부(54L)의 범위 내 및 회피부(54R) 중 범위 내의 어느 한쪽에 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 각 나사 구멍은, 예를 들어 누름판 장착부(53)와 회피부(54L)에 걸치는 위치, 판장착부(53)와 회피부(54R)에 걸치는 위치에는 설치되어 있지 않았다.
2개의 나사 구멍(85, 85)은, 회피부(54L)와 접촉부(520)의 사이를 관통하는 위치에 설치되어 있다. 나사 구멍(87)은, 회피부(54R)와 접촉부(520)의 사이를 관통하는 위치에 설치되어 있다. 복수의 나사 구멍(85, 86, 88)은, 누름판 장착부(53)와 접촉부(520)의 사이를 관통하는 위치에 설치되어 있다. 또한, 후술하는 2개의 고정구 장착부(53a)도 마찬가지로, 오목부와 볼록부를 걸치도록은 설치되어 있지 않으며, 누름판 장착부(53)와 접촉부(520)의 사이를 관통하는 위치에 설치되어 있다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 지지각(60a, 60b)은, 재킷 본체(50)를 프린트 배선판(90)에 장착하기 위한 것이다. 도 7 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 제1 지지각(60a)은, 재킷 본체(50)의 길이 방향의 일단측에 있어서 나사 구멍(86)에 나사 결합되는 나사(84)(도 10 참조)에 의해 고정되고, 제2 지지각(60b)은, 타단측에 있어서 나사 구멍(86)에 나사 결합되는 나사(84)(도 10 참조)에 의해 고정된다.
제1 지지각(60a)은, 프린트 배선판(90)에 장착하기 위한 장착부(62)와, 누름판(70)과 걸어맞춰지고, 누름판(70)이 개폐할 때의 회동부로서의 역할을 완수하는 걸어맞춤부(64)와, 누름판(70)을 닫힘 상태로 유지하는 걸어맞춤부(65)를 포함한다. 마찬가지로, 제2 지지각(60b)은, 프린트 배선판(90)에 장착하기 위한 장착부(62)와, 누름판(70)과 걸어맞춰지고, 누름판(70)이 개폐할 때의 회동부로서의 역할을 완수하는 걸어맞춤부(64)와, 누름판(70)을 닫힘 상태로 유지하는 걸어맞춤부(65)를 포함한다. 걸어맞춤부(64)는, 누름판(70)의 폭 방향의 한쪽 측부에 설치되어 있고, 걸어맞춤부(65)는, 걸어맞춤부(64)에 대해 누름판(70)의 폭 방향의 반대측의 측부에 설치되어 있다.
각 장착부(62)는, 프린트 배선판(90)의 표면과 접촉부(520)의 사이에 파워 디바이스(20)를 배치하기 위한 공간을 확보 가능한 치수로 설정된다. 각 장착부(62)의 선단부는, 프린트 배선판(90)에 고정된다(도 9 참조). 도 7에 도시하는 바와 같이, 각 걸어맞춤부(64)는, 후술하는 누름판(70)의 걸어맞춤부(75L)가 삽입되는 삽입 구멍(64a)을 가진다. 각 걸어맞춤부(65)는, 후술하는 누름판(70)의 걸어맞춤부(75R)가 삽입되는 삽입 구멍(65a)을 가진다.
누름판(70)은, 냉매 재킷(40)과의 사이에 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 끼우기 위한 것이다. 누름판(70)은, 냉매 재킷(40)에 있어서의 착탈면(51)측에 장착된다. 누름판(70)은, 냉매 재킷(40)과 누름판(70)의 사이에 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 끼운 상태로 냉각부(10A)를 착탈면(51)측에 누르는 닫힘 상태와(도 5, 도 11 참조), 냉각부(10A)를 착탈면(51)에 대해 착탈 가능한 열림 상태(도 7 참조)를 취할 수 있다.
누름판(70)은, 냉매 재킷(40)의 길이 방향과 같은 방향(상기 일 방향)으로 긴 형상을 가진다. 본 실시 형태에서는, 누름판(70)은, 한 장의 판금에 의해 형성되어 있는데, 이에 한정되지 않는다. 누름판(70)은, 고정구(80)에 의해 냉매 재킷(40)을 향해 눌러짐과 더불어, 냉각부(10A)를 덮는 형상을 가진다.
누름판(70)은, 고정구(80)에 의해 냉매 재킷(40)을 향해 눌러지는 피누름부(71)와, 누름부(72L, 72R)와, 탄성 변형부(73L, 73R)와, 상기 서술한 걸어맞춤부(75L, 75R)를 가진다. 이 누름판(70)은, 피누름부(71)가 고정구(80)에 의해 냉매 재킷(40)을 향해 눌러졌을 때에, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)의 굴곡을 교정 가능한 강성을 가진다.
피누름부(71)는, 누름판(70)의 폭 방향의 대략 중앙에 있어서 그 길이 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 평탄한 형상을 가진다. 이 피누름부(71)는, 고정구(80)의 축부를 삽입 통과하기 위한 삽입 통과 구멍(71a)을 가진다. 그리고, 삽입 통과 구멍(71a)에 삽입 통과된 고정구(80)의 축부가 재킷 본체(50)의 고정구 장착부(53a)에 고정됨으로써, 상기 피누름부(71)는, 고정구(80)의 두부에 의해 누름판 장착부(53)를 향해 눌러진다.
누름부(72L)는, 탄성 변형부(73L)를 개재하여 연결되는 피누름부(71)에 있어서 지지되어 있다. 이 누름부(72L)는, 피누름부(71)가 고정구(80)에 의해 재킷 본체(50)를 향해 눌러졌을 때에, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 홈(51L)에 대해 누르는 부위이다. 이 누름부(72L)는, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)의 길이 방향과 같은 방향으로 긴 형상을 가지고, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A) 중 홈(51L)에 올려놓여진 부위를 전체에 걸쳐서 홈(51L)의 표면에 대해 누른다. 누름부(72R)는, 피누름부(71)를 기준으로 하여 누름부(72L)와 대칭인 형상을 가지므로, 그 설명을 생략한다.
탄성 변형부(73L)는, 피누름부(71)와 누름부(72L)의 사이에 형성되어 있고, 누름판(70)의 길이 방향의 일단으로부터 타단에 이르도록 연장되는 형상을 가진다. 탄성 변형부(73L)는, 재킷 본체(50)측을 향해 볼록하게 됨과 더불어, 상기 누름판(70)의 길이 방향(냉매 배관(10)의 냉각부(10A)가 연장되는 방향)에 긴 오목형상을 가진다. 이러한 오목형상을 나타내기 때문에, 누름판(70)의 강성을 높이는 기능을 가진다. 이 탄성 변형부(73L)는, 피누름부(71)가 고정구(80)에 의해 재킷 본체(50)를 향해 눌러졌을 때에, 누름부(72L)가 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)로부터의 반력을 받음으로써 재킷 본체(50)로부터 멀어지는 방향으로 변위하는 것을 허용하도록 탄성 변형한다(도 5, 6에 도시하는 각도θ가 변화한다). 탄성 변형부(73L)는, 피누름부(71)로부터 냉매 재킷(40)측에 돌출하는 형상을 가지는데, 그 돌출 치수가, 회피부(54L)의 바닥부와 누름판 장착부(53)의 상면의 사이의 치수보다 작으므로, 회피부(54L)와 간섭할 일은 없다. 탄성 변형부(73R)는, 피누름부(71)를 기준으로 하여 탄성 변형부(73L)와 대칭인 형상을 가지므로, 그 설명을 생략한다.
걸어맞춤부(75L, 75R)는, 누름판(70)의 폭 방향으로 연장되는 부위와 길이 방향으로 연장되는 부위를 가진다. 즉, 걸어맞춤부(75L, 75R)는, L자형상의 부위를 가진다.
누름판(70)을 냉매 재킷(40)에 장착하는 순서는 다음과 같다. 우선, 도 7에 도시하는 바와 같이, 누름판(70)의 각 걸어맞춤부(75L)를 냉매 재킷(40)의 대응하는 걸어맞춤부(64)의 삽입 구멍(64a)에 삽입하고, 이들을 서로 걸어맞춘다(열림 상태). 이어서, 걸어맞춤부(64)와 걸어맞춤부(75L)의 걸어맞춰지는 부분을 중심으로 누름판(70)을 회동시킨다. 이에 의해, 도 11에 도시하는 바와 같이, 누름판(70)이 냉매 재킷(40)의 착탈면(51)에 대면한다(닫힘 상태). 도 11에는, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 그리고 있지 않으나, 도 5에 도시하는 바와 같이 냉매 재킷(40)과 누름판(70)의 사이에 냉각부(10A)를 개재시켜, 상기 닫힘 상태로 함으로써 냉각부(10A)가 냉매 재킷(40)의 착탈면(51)에 눌러져, 냉각부(10A)가 착탈면(51)과 면접촉한다.
또한, 상기 닫힘 상태에서는, 누름판(70)의 걸어맞춤부(75L, 75R)는, 대응하는 걸어맞춤부(65)의 삽입 구멍(65a)에 삽입된다. 이때, 누름판(70)을 그 길이 방향에 슬라이드 이동시킴으로써, 걸어맞춤부(75L, 75R)의 L자형상의 부위가 대응하는 삽입 구멍에 대해 보다 강고하게 걸어맞춰진다.
온도 검지부(T)는, 파워 디바이스(20)의 온도를 검지하기 위한 것이다. 본 실시 형태에서는, 온도 검지부(T)는 서미스터(핀 서미스터)인데, 파워 디바이스(20)의 온도를 검지할 수 있는 것이면 되고, 서미스터에 한정되지 않는다.
도 4 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 온도 검지부(T)는, 냉매 재킷(40)의 대향면(52)에 장착되어 있다. 특히, 본 실시 형태에서는, 온도 검지부(T)는, 대향면(52)의 접촉부(520)에 장착되어 있다. 또, 온도 검지부(T)는, 컨버터(23, 24)보다 인버터(21, 22)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 온도 검지부(T)는, 제1 인버터(21)와 제2 인버터(22)의 사이에 배치되어 있다. 제1 인버터(21)와 제2 인버터(22)는, 온도 검지부(T)를 배치할 수 있는 간격을 두고 배치되어 있다.
온도 검지부(T)는, 제1 나사(81)가 삽입 통과되는 나사 구멍(T3)을 가지는 나사 고정부(T1)와, 나사 고정부(T1)로부터 대향면(52)을 따라 연장되는 연장부(T2)를 포함한다. 온도 검지부(T)는, 대향면(52)을 따르는 방향으로 긴 형상을 나타내고 있으며, 접촉부(520)를 따라 연장되도록 배치되어 있다. 온도 검지부(T)는, 재킷 본체(50)의 접촉부(520)에 형성된 나사 구멍(87)에 나사 결합되는 제1 나사(81)에 의해 재킷 본체(50)에 고정된다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 온도 검지부(T)에는, 검지한 신호를 프린트 회로판(91)으로 보내기 위한 가늘고 긴 배선(W)이 접속되어 있다. 이 온도 검지부(T)의 배선(W)의 단부는, 전장품 모듈(100)의 프린트 회로판(91)에 접속된다.
여기서, 도 4, 도 8(A), (C), 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 제1 인버터(21)의 디바이스 본체(200)는, 재킷 본체(50)의 접촉부(520)에 형성된 나사 구멍(85, 85)에 나사 결합되는 나사(83, 83)에 의해 재킷 본체(50)에 고정된다. 제1 컨버터(23)의 디바이스 본체(200)는, 접촉부(520)에 형성된 나사 구멍(85)에 나사 결합되는 나사(83)에 의해 재킷 본체(50)에 고정된다. 제2 컨버터(24)의 디바이스 본체(200)는, 접촉부(520)에 형성된 나사 구멍(85)에 나사 결합되는 나사(83)에 의해 재킷 본체(50)에 고정된다.
제2 인버터(22)의 디바이스 본체(200)는, 재킷 본체(50)의 접촉부(520)에 형성된 나사 구멍(85)에 나사 결합되는 나사(83)와, 나사 구멍(88)에 나사 결합되는 제2 나사(82)에 의해 재킷 본체(50)에 고정된다. 이 제2 나사(82)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 온도 검지부(T)의 연장부(T2)가 제2 나사(82)에 맞닿음으로써 온도 검지부(T)가 나사 구멍(T3)을 중심으로 하여 회전하는 것을 규제하는 위치에 설치되어 있다.
즉, 제2 나사(82)는, 제2 인버터(22)를 재킷 본체(50)에 대해 고정하는 기능과, 온도 검지부(T)의 회전을 규제하는 기능을 겸비하고 있다. 따라서, 온도 검지부(T)를 착탈면(51)에 장착하는 공정에 있어서, 나사 고정부(T1)의 나사 구멍(T3)에 삽입 통과된 제1 나사(81)를 공구에 의해 회전시켜, 제1 나사(81)를 나사 구멍(87)에 나사 결합할 때에, 연장부(T2)가 제2 나사(82)에 맞닿음으로써 온도 검지부(T)가 나사 구멍(T3)을 중심으로 하여 더 회전하는 것이 규제된다.
상기와 같은 공기 조화 장치(1)에서는, 냉동 사이클이 실행되면, 파워 디바이스(20)가 구동하여 그 발열부가 발열하는데, 파워 디바이스(20)는, 냉각기(30)에 의해 냉각된다. 즉, 파워 디바이스(20)는, 냉매 재킷(40) 및 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 개재하여 냉각부(10A)를 흐르는 액냉매와의 사이에서 열교환함으로써 냉각된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 접촉부(520)에 있어서 냉매 재킷(40)을 디바이스 본체(200)에 접촉시킴으로써 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 흐르는 냉매에 의해 파워 디바이스(20)를 냉각할 수 있다. 그리고, 이러한 냉각 성능을 확보하면서, 접촉부(520)의 한쪽 사이드의 제1 오목부(521)에 있어서 냉매 재킷(40)과 제1 리드부(201)의 절연 거리를 확보하고, 접촉부(520)의 다른쪽 사이드의 제2 오목부(522)에 있어서 냉매 재킷(40)과 제2 리드부(202)의 절연 거리를 확보할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 냉매 재킷(40)과 파워 디바이스(20)의 리드부(201, 202)의 절연성을 확보하면서, 종래의 냉동 장치에 있어서 냉매 재킷과 파워 디바이스의 사이에 설치되어 있던 절연 시트를 생략할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 냉매 재킷(40)의 재킷 본체(50)는, 압출 성형에 의해 형성된 일 방향으로 긴 형상을 가지고, 접촉부(520), 제1 오목부(521) 및 제2 오목부(522)의 각각이 상기 일 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 냉매 재킷(40)의 재킷 본체(50)를 압출 성형에 의해 효율적으로 제작할 수 있다. 게다가, 압출 성형에 의해 얻어지는 재킷 본체(50)는, 접촉부(520), 제1 오목부(521) 및 제2 오목부(522)의 각각이 상기 일 방향으로 연장되는 구조를 가지므로, 접촉부(520)에 디바이스 본체(200)를 접촉시켜, 제1 오목부(521)에 제1 리드부(201)를 대향시키고, 제2 오목부(522)에 제2 리드부(202)를 대향시킨 상태로 파워 디바이스(20)를 배치하는 것만으로, 파워 디바이스(20)를 냉각할 수 있음과 더불어, 냉매 재킷(40)과 제1 리드부(201) 및 제2 리드부(202)의 절연 거리를 확보할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 제1 오목부(521)에 있어서의 접촉부(520)측의 단부(52K) 및 제2 오목부(522)에 있어서의 접촉부(520)측의 단부(52K)가 경사면이므로, 냉매 재킷(40)의 재킷 본체(50)와 제1 리드부(201) 및 제2 리드부(202)의 절연 거리를 확보하면서, 파워 디바이스(20)의 열을 냉각부(10A)에 전달하는 능력이 뛰어나다. 즉, 단부(52K)가 경사면이 아닌 접촉부(520)에 직교하는 평면인 경우에 비해 냉매 재킷(40)이 파워 디바이스(20)의 열을 냉각부(10A)에 전달하는 능력을 높일 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 제2 오목부(522)의 폭(L2)을 제1 오목부(521)의 폭(L1)보다 크게 함으로써 디바이스 본체(200)의 강전부(20P)에 접속되어 있는 제2 리드부(202)와, 제2 오목부(522)의 절연 거리를 보다 확실히 확보할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 제2 오목부(522)가 제1 오목부(521)보다 냉매 재킷(40)의 재킷 본체(50)의 폭 방향의 중심선(C)에 가까운 위치에 설치되어 있으므로, 제2 리드부(202)와, 제2 오목부(522)의 절연 거리를 더 확보하기 쉬워진다.
<다른 실시 형태>
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경, 개량 등이 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 파워 디바이스(20)가 2개의 인버터(21, 22)와, 2개의 컨버터(23, 24)를 포함하는 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 파워 디바이스(20)가 1개의 인버터와 1개의 컨버터로 이루어지는 경우여도 된다. 또, 파워 디바이스(20)가 3개 이상의 인버터나 3개 이상의 컨버터를 포함하고 있어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 재킷 본체(50)가 압출 성형에 의해 제작되는 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않고, 다른 성형 수단을 이용해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제1 오목부(521)의 단부(52K) 및 제2 오목부(522)의 단부(52K)가 경사면인 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 실시 형태에서는, 제2 오목부(522)의 폭(L2)이 제1 오목부(521)의 폭(L1)보다 큰 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 폭(L2)은, 폭(L1)과 동일한 정도여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제2 오목부(522)가 제1 오목부(521)보다 재킷 본체(50)의 폭 방향의 중심선(C)에 가까운 위치에 설치되어 있는 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 오목부(522)와 중심선(C)의 거리가 제1 오목부(521)와 중심선(C)의 거리가 동일한 정도여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)가 냉매 재킷(40)의 홈에 배치되는 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 냉각부(10A)와 냉매 재킷(40)의 접촉 면적을 많이 할 수 있으면, 냉매 재킷(40)은, 반드시 홈을 구비하지 않아도 된다.
상기 실시 형태에서는, 누름판(70)이 재킷 본체(50)의 거의 전체를 덮을 수 있는 크기를 가지고 있는 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 누름판(70)은, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 착탈면(51)측에 누를 수 있으면 되므로, 재킷 본체(50)보다 작아도 된다.
상기 실시 형태에서는, 냉각기(30)가 누름판(70)을 포함하는 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 냉동 장치(1)의 운전시에 있어서 냉각부(10A)가 착탈면(51)에 접하는 상태를 유지할 수 있고, 서비스시 등에 있어서 냉각부(10A)를 착탈면(51)으로부터 탈거할 수 있는 구조이면, 누름판(70)을 생략해도 되고, 또, 누름판(70)을 대신하여 다른 지지 부재를 채용할 수도 있다. 누름판(70)을 생략하는 수단으로서는, 예를 들어 냉각부(10A)를 착탈 가능하고 또한 냉각부(10A)를 유지할 수 있는 정도로, 냉매 재킷(40)의 홈(51L, 51R)의 내경을 냉각부(10A)의 외형과 거의 같게 하는 방법을 들 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 파워 디바이스(20)를 대향면(52)에 장착하기 위한 수단으로서 나사를 나사 구멍에 나사 결합하는 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않고, 다른 고정 수단을 이용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 냉매 재킷(40)이 재킷 본체(50)와 지지각(60a, 60b)을 포함하거나, 재킷 본체(50)와 지지각(60a, 60b)이 별체인 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 재킷 본체(50)와 지지각(60a, 60b)은 일체 성형된 것이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 냉동 장치가 공기 조화 장치인 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 냉동 장치는, 예를 들어, 공랭식의 실내 열교환기(11)를 대신하여 수랭식의 열교환기를 구비한 급탕 장치나 냉각 장치 등이어도 된다.
또한, 상기 서술한 실시 형태를 개설하면 다음과 같다.
상기 냉동 장치는, 냉매 회로를 가진다. 상기 냉동 장치는, 파워 디바이스와, 상기 파워 디바이스를 실장하는 프린트 배선판과, 상기 냉매 회로의 냉매가 흐르는 냉매 배관과, 상기 파워 디바이스에 접함과 더불어 상기 프린트 배선판에 대향하는 대향면을 가지는 한편, 상기 냉매 배관의 일부인 냉각부를 흐르는 냉매에 의해 상기 파워 디바이스를 냉각하는 냉매 재킷을 구비한다.
상기 파워 디바이스는, 디바이스 본체와, 상기 디바이스 본체의 한쪽 사이드로부터 상기 프린트 배선판을 향해 연장되어, 상기 프린트 배선판에 접속된 제1 리드부와, 상기 디바이스 본체의 다른쪽 사이드로부터 상기 프린트 배선판을 향해 연장되어, 상기 프린트 배선판에 접속된 제2 리드부를 가진다.
상기 냉매 재킷의 상기 대향면은, 상기 디바이스 본체에 접하는 접촉부와, 상기 제1 리드부에 대향함과 더불어 상기 접촉부보다 상기 파워 디바이스로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 상기 제1 리드부와의 절연 거리를 확보하는 제1 오목부와, 상기 제2 리드부에 대향함과 더불어 상기 접촉부보다 상기 파워 디바이스로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 상기 제2 리드부와의 절연 거리를 확보하는 제2 오목부를 가진다.
이 구성에서는, 접촉부에 있어서 냉매 재킷을 디바이스 본체에 접촉시킴으로써 냉매 배관의 냉각부를 흐르는 냉매에 의해 파워 디바이스를 냉각할 수 있다. 즉, 상기 냉동 장치는, 냉매 재킷에 의한 냉각성을 저해하지 않는 것을 전제하는 것이다. 그리고, 이러한 냉각 성능을 확보하면서, 접촉부의 한쪽 사이드의 제1 오목부에 있어서 냉매 재킷과 제1 리드부의 절연 거리를 확보하고, 접촉부의 다른쪽 사이드의 제2 오목부에 있어서 냉매 재킷과 제2 리드부의 절연 거리를 확보할 수 있다.
따라서, 이 구성에서는, 냉매 재킷과 파워 디바이스의 리드부의 절연성을 확보하면서, 종래의 냉동 장치에 있어서 냉매 재킷과 파워 디바이스의 사이에 설치되어 있던 절연 시트를 생략할 수 있다.
상기 냉동 장치에 있어서, 상기 냉매 재킷은, 압출 성형에 의해 형성된 일 방향으로 긴 형상을 가지고, 상기 접촉부, 상기 제1 오목부 및 상기 제2 오목부의 각각이 상기 일 방향으로 연장되어 있는 구성인 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 냉매 재킷을 압출 성형에 의해 효율적으로 제작할 수 있다. 게다가, 압출 성형에 의해 얻어지는 냉매 재킷은, 접촉부, 제1 오목부 및 제2 오목부의 각각이 상기 일 방향으로 연장되는 구조를 가지므로, 접촉부에 디바이스 본체를 접촉시켜, 제1 오목부에 제1 리드부를 대향시키고, 제2 오목부에 제2 리드부를 대향시킨 상태로 파워 디바이스를 배치하는 것만으로, 파워 디바이스를 냉각할 수 있음과 더불어, 냉매 재킷과 제1 리드부 및 제2 리드부의 절연 거리를 확보할 수 있다.
상기 냉동 장치에 있어서, 상기 제1 오목부에 있어서의 상기 접촉부측의 단부는, 상기 제1 리드부로부터 멀어지는 방향을 향함에 따라 상기 접촉부로부터 멀어지는 경사면이며, 상기 제2 오목부에 있어서의 상기 접촉부측의 단부는, 상기 제2 리드부로부터 멀어지는 방향을 향함에 따라 상기 접촉부로부터 멀어지는 경사면인 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 제1 오목부에 있어서의 접촉부측의 단부 및 제2 오목부에 있어서의 접촉부측의 단부가 경사면이므로, 냉매 재킷과 제1 리드부 및 제2 리드부의 절연 거리를 확보하면서, 파워 디바이스의 열을 냉각부에 전달하는 능력이 뛰어나다. 즉, 단부가 경사면이 아닌 접촉부에 직교하는 평면인 경우에 비해 냉매 재킷이 파워 디바이스의 열을 냉각부에 전달하는 능력을 높일 수 있다.
상기 냉동 장치에 있어서, 상기 디바이스 본체는, 상기 제1 리드부측에 위치하여 상기 제1 리드부에 접속되어 있는 신호부와, 상기 제2 리드부측에 위치하여 상기 제2 리드부에 접속되어 있고, 상기 신호부보다 발열하기 쉬운 강전부를 포함하며, 상기 제2 오목부의 폭은, 상기 제1 오목부의 폭보다 큰 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 제2 오목부의 폭을 상기 제1 오목부의 폭보다 크게 함으로써 디바이스 본체의 강전부에 접속되어 있는 제2 리드부와, 제2 오목부의 절연 거리를 보다 확실히(우선적으로) 확보할 수 있다.
상기 냉동 장치에 있어서, 상기 제2 오목부가 상기 제1 오목부보다 상기 냉매 재킷의 폭 방향의 중심에 가까운 위치에 설치되어 있는 경우에는, 제2 리드부와, 제2 오목부의 절연 거리를 더 확보하기 쉬워진다.
1 공기 조화 장치
2 실외기
3 실내기
4 냉매 회로
10 냉매 배관
10A 냉매 배관의 냉각부
20 파워 디바이스
20P 강전부
20S 신호부
200 디바이스 본체
201 제1 리드부
202 제2 리드부
21 제1 인버터
22 제2 인버터
23 제1 컨버터
24 제2 컨버터
30 냉각기
40 냉매 재킷
51 착탈면
52 대향면
520 접촉부
521 제1 오목부
522 제2 오목부
90 프린트 배선판
91 프린트 회로판
100 전장품 모듈
C 냉매 재킷에 있어서의 재킷 본체의 폭 방향의 중심
L1 제1 오목부의 폭
L2 제2 오목부의 폭

Claims (5)

  1. 냉매 회로를 가지는 냉동 장치로서,
    파워 디바이스(20)와,
    상기 파워 디바이스(20)를 실장하는 프린트 배선판(90)과,
    상기 냉매 회로(4)의 냉매가 흐르는 냉매 배관(10)과,
    상기 파워 디바이스(20)에 접함과 더불어 상기 프린트 배선판(90)에 대향하는 대향면(52)을 가지는 한편, 상기 냉매 배관(10) 중 일부인 냉각부(10A)를 흐르는 냉매에 의해 상기 파워 디바이스(20)를 냉각하는 냉매 재킷(40)을 구비하고,
    상기 파워 디바이스(20)는,
    디바이스 본체(200)와,
    상기 디바이스 본체(200)의 한쪽 사이드로부터 상기 프린트 배선판(90)을 향해 연장되어, 상기 프린트 배선판(90)에 접속된 제1 리드부(201)와,
    상기 디바이스 본체(200)의 다른쪽 사이드로부터 상기 프린트 배선판(90)을 향해 연장되어, 상기 프린트 배선판(90)에 접속된 제2 리드부(202)를 가지며,
    상기 냉매 재킷(40)의 상기 대향면(52)은,
    상기 디바이스 본체(200)에 접하는 접촉부(520)와,
    상기 제1 리드부(201)에 대향함과 더불어 상기 접촉부(520)보다 상기 파워 디바이스(20)로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 상기 제1 리드부(201)와의 절연 거리를 확보하는 제1 오목부(521)와,
    상기 제2 리드부(202)에 대향함과 더불어 상기 접촉부(520)보다 상기 파워 디바이스(20)로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 상기 제2 리드부(202)와의 절연 거리를 확보하는 제2 오목부(522)를 가지고,
    상기 제1 오목부(521)에 있어서의 상기 접촉부(520)측의 단부(52K)는, 상기 제1 리드부(201)로부터 멀어지는 방향을 향함에 따라 상기 접촉부(520)로부터 멀어지는 경사면이며,
    상기 제2 오목부(522)에 있어서의 상기 접촉부(520)측의 단부(52K)는, 상기 제2 리드부(202)로부터 멀어지는 방향을 향함에 따라 상기 접촉부(520)로부터 멀어지는 경사면인, 냉동 장치.
  2. 냉매 회로를 가지는 냉동 장치로서,
    파워 디바이스(20)와,
    상기 파워 디바이스(20)를 실장하는 프린트 배선판(90)과,
    상기 냉매 회로(4)의 냉매가 흐르는 냉매 배관(10)과,
    상기 파워 디바이스(20)에 접함과 더불어 상기 프린트 배선판(90)에 대향하는 대향면(52)을 가지는 한편, 상기 냉매 배관(10) 중 일부인 냉각부(10A)를 흐르는 냉매에 의해 상기 파워 디바이스(20)를 냉각하는 냉매 재킷(40)을 구비하고,
    상기 파워 디바이스(20)는,
    디바이스 본체(200)와,
    상기 디바이스 본체(200)의 한쪽 사이드로부터 상기 프린트 배선판(90)을 향해 연장되어, 상기 프린트 배선판(90)에 접속된 제1 리드부(201)와,
    상기 디바이스 본체(200)의 다른쪽 사이드로부터 상기 프린트 배선판(90)을 향해 연장되어, 상기 프린트 배선판(90)에 접속된 제2 리드부(202)를 가지며,
    상기 냉매 재킷(40)의 상기 대향면(52)은,
    상기 디바이스 본체(200)에 접하는 접촉부(520)와,
    상기 제1 리드부(201)에 대향함과 더불어 상기 접촉부(520)보다 상기 파워 디바이스(20)로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 상기 제1 리드부(201)와의 절연 거리를 확보하는 제1 오목부(521)와,
    상기 제2 리드부(202)에 대향함과 더불어 상기 접촉부(520)보다 상기 파워 디바이스(20)로부터 멀어지는 방향에 위치함으로써 상기 제2 리드부(202)와의 절연 거리를 확보하는 제2 오목부(522)를 가지고,
    상기 디바이스 본체(200)는,
    상기 제1 리드부(201)측에 위치하여 상기 제1 리드부(201)에 접속되어 있는 신호부(20S)와,
    상기 제2 리드부(202)측에 위치하여 상기 제2 리드부(202)에 접속되어 있고, 상기 신호부(20S)보다 발열되기 쉬운 강전부(20P)를 포함하며,
    상기 제2 오목부(522)의 폭(L2)은 상기 제1 오목부(521)의 폭(L1)보다 큰, 냉동 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 디바이스 본체(200)는,
    상기 제1 리드부(201)측에 위치하여 상기 제1 리드부(201)에 접속되어 있는 신호부(20S)와,
    상기 제2 리드부(202)측에 위치하여 상기 제2 리드부(202)에 접속되어 있고, 상기 신호부(20S)보다 발열되기 쉬운 강전부(20P)를 포함하며,
    상기 제2 오목부(522)의 폭(L2)은 상기 제1 오목부(521)의 폭(L1)보다 큰, 냉동 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 재킷(40)은, 압출 성형에 의해 형성된 일 방향으로 긴 형상을 가지고,
    상기 접촉부(520), 상기 제1 오목부(521) 및 상기 제2 오목부(522)의 각각은, 상기 일 방향으로 연장되어 있는, 냉동 장치.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 오목부(522)는 상기 제1 오목부(521)보다 상기 냉매 재킷(40)의 폭 방향의 중심(C)에 가까운 위치에 설치되어 있는, 냉동 장치.
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