KR20150010745A - 냉동 장치 - Google Patents

Abstract

냉동 장치에 있어서, 프린트 배선판(90)의 주면은, 프린트 배선판의 하부 영역이며 강전 부품군이 배치된 강전 영역(R1)과, 강전 영역보다도 상부에 위치하는 영역이며 약전 부품군이 배치된 약전 영역(R2)을 가진다. 냉매 재킷(40)은, 강전영역에 배치된 파워 디바이스(20)에 접하고 있다. 냉매 배관(10)의 액 배관은, 냉매 재킷을 향해서 상방으로 연장되는 부분을 포함하고, 냉각부(10A)가 냉매 재킷에 접해 있다.

Description

냉동 장치{REFRIGERATION DEVICE}

본 발명은, 파워 디바이스를 냉각하기 위한 냉매 재킷을 구비한 냉동 장치에 관한 것이다.

종래, 파워 디바이스를 냉각하기 위한 냉매 재킷을 구비한 냉동 장치로서의 공기 조화 장치가 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1). 특허 문헌 1의 냉동 장치에서는, 유지 부재의 전면측에 있어서 유지되는 프린트 회로판(전면측 회로 기판)과 유지 부재의 배면측에 있어서 유지되는 프린트 회로판(배면측 회로 기판)을 가지는 전장품 모듈을 구비한다. 이 냉동 장치에서는, 전장품 모듈에 있어서의 파워 디바이스를 냉각하기 위해서 전장품 모듈의 전방에 냉매 재킷 및 냉매 배관이 배치되어 있다.

그러나, 특허 문헌 1과 같이 복수의 전자 부품이 유지 부재의 전면측과 배면측으로 나누어 실장된 전장품 모듈은, 전후 방향(프린트 회로판의 두께 방향)의 사이즈가 커진다. 또한, 냉매 재킷을 이용하여 파워 디바이스를 냉각하는 경우에는, 전장품 모듈의 전방에 냉매 재킷 및 냉매 배관이 배치되므로, 전후 방향(상기 두께 방향)의 사이즈가 더욱 커진다. 따라서, 냉동 장치의 케이싱 내에 있어서, 전장품 모듈 및 냉매 재킷 이외의 다양한 기기를 배치하기 위한 스페이스의 제약이 커진다.

일본국 특허공개 2010－175231호 공보

본 발명의 목적은, 파워 디바이스를 냉각하기 위한 냉매 재킷을 구비한 냉동 장치에 있어서, 케이싱 내에 있어서의 다양한 기기를 배치하기 위한 스페이스의 제약이 커지는 것을 억제하는 것이다.

본 발명은, 냉매 회로를 가지는 냉동 장치에 관한 것이다. 상기 냉동 장치는, 파워 디바이스를 포함하는 강전 부품군과, 약전 부품군과, 한쪽의 주면에 상기 강전 부품군 및 상기 약전 부품군이 실장되고, 상하 방향으로 배치된 프린트 배선판과, 상기 냉매 회로의 냉매가 흐르는 냉매 배관과, 상기 냉매 배관의 액 배관의 일부인 냉각부에 흐르는 냉매에 의해서 상기 파워 디바이스를 냉각시키는 냉매 재킷을 구비한다. 상기 프린트 배선판의 상기 주면은, 상기 프린트 배선판의 하부 영역이며 상기 강전 부품군이 배치된 강전 영역과, 상기 강전 영역보다도 상부에 위치하는 영역이며 상기 약전 부품군이 배치된 약전 영역을 가진다. 상기 냉매 재킷은, 상기 강전 영역에 배치된 상기 파워 디바이스에 접해 있다. 상기 냉매 배관은, 상기 냉매 재킷을 향하여 상방으로 연장됨과 더불어 상기 냉각부가 상기 냉매 재킷에 접해 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관련된 냉동 장치로서의 공기 조화 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 상기 공기 조화 장치의 실외기를 나타내는 정면도이며, 케이싱의 일부를 떼어낸 상태를 나타내고 있다.
도 3은 상기 실외기에 있어서의 프린트 회로판을 나타내는 정면도이다.
도 4는 부하를 제어하는 제어 회로도이다.
도 5는 냉매 재킷의 대향면에 파워 디바이스 및 온도 검지부가 부착된 상태를 나타내는 배면도이다.
도 6은 상기 냉매 재킷, 가압판, 냉매 배관의 냉각부, 파워 디바이스 및 프린트 배선판의 배치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 상기 실외기에 있어서의 냉매 재킷을 나타내는 사시도이며, 상기 냉매 재킷의 가압판이 열린 상태를 나타내고 있다.
도 8은 상기 냉매 재킷의 재킷 본체의 배면도이다.
도 9는 상기 냉매 재킷, 파워 디바이스 및 온도 검지부를 나타내는 측면도이다.
도 10은 도 9의 분해 입체도이다.
도 11은 상기 냉매 재킷을 나타내는 사시도이며, 상기 냉매 재킷의 가압판이 닫힌 상태를 나타내고 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관련된 냉동 장치에 대하여, 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, 연결 배관에 의해서 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 열 교환기(11), 압축기(12), 유(油) 분리기(13), 실외 열 교환기(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 의해서 접속되어 있다. 냉매 배관(10)은, 액 배관(10L)과 가스 배관(10G)을 포함한다.

실내 열 교환기(11)는, 냉매를 실내 공기와 열 교환시키기 위한 열 교환기이며, 실내기(3)에 설치되어 있다. 실내 열 교환기(11)로는, 예를 들면 크로스 핀형의 핀·앤드·튜브 열 교환기 등을 채용할 수 있다. 실내 열 교환기(11)의 근방에는, 실내 공기를 실내 열 교환기(11)로 송풍하기 위한 실내 팬(도시 생략)이 설치되어 있다.

압축기(12), 유 분리기(13), 실외 열 교환기(14), 팽창 밸브(15), 어큐뮬레이터(16) 및 사방 전환 밸브(17)는, 실외기(2)에 설치되어 있다. 이들은, 어느것이나 모두 케이싱(5)(도 2 참조) 내에 수용되어 있다.

압축기(12)는, 흡입 포트, 압축 기구 및 토출 포트를 가지고, 흡입 포트로부터 흡입된 냉매를 압축 기구로 압축하여, 토출 포트로부터 토출한다. 압축기(12)로는, 예를 들면, 스크롤 압축기 등의 다양한 압축기를 채용할 수 있다.

유 분리기(13)는, 압축기(12)로부터 토출된 윤활유 및 냉매의 혼합 유체로부터 윤활유를 분리하기 위한 것이다. 분리된 냉매는 사방 전환 밸브(17)에 보내지고, 윤활유는 압축기(12)로 되돌려진다.

실외 열 교환기(14)는, 냉매를 실외 공기와 열 교환시키기 위한 것이며, 예를 들면 크로스 핀형의 핀·앤드·튜브 열 교환기 등을 채용할 수 있다. 실외 열 교환기(14)의 근방에는, 실외 공기를 실외 열 교환기(14)에 송풍하기 위한 실외 팬이 설치되어 있다.

팽창 밸브(15)는, 냉매 회로(4)에 있어서 실외 열 교환기(14)와 실내 열 교환기(11)의 사이에 설치되고, 유입된 냉매를 팽창시켜, 소정의 압력으로 감압시킨다. 팽창 밸브(15)로서 예를 들면 개도 가변의 전자 팽창 밸브(15)를 채용할 수 있다.

어큐뮬레이터(16)는 유입된 냉매를 기액 분리하는 것이며, 냉매 회로(4)에 있어서 압축기(12)의 흡입 포토와 사방 전환 밸브(17) 사이에 설치되어 있다. 어큐뮬레이터(16)로 분리된 가스 냉매는, 압축기(12)에 흡입된다.

사방 전환 밸브(17)에는, 제1~제4의 4개의 포토가 설치되어 있다. 사방 전환 밸브(17)는, 제1 포트와 제3 포트를 연통함과 동시에 제2 포토와 제4 포토를 연통하는 제1 상태(도 1에 있어서 실선으로 표시하는 상태)와, 제1 포트와 제4 포트를 연통함과 동시에 제2 포트와 제3 포트를 연통하는 제2 상태(도 1에 있어서 파선으로 표시하는 상태)로 전환 가능하다. 제1 포트는, 유 분리기(13)를 통하여 압축기(12)의 토출 포트에 접속되고, 또한 제2 포트는, 어큐뮬레이터(16)를 통하여 압축기(12)의 흡입 포토에 접속되고, 또한 제3 포트는, 실외 열교환기(14)에 접속되고, 또한 제4 포트는, 연결 배관을 통하여 실내 열 교환기(11)에 접속되어 있다. 공기 조화 장치(1)가 냉방 운전을 행할 때는, 사방 전환 밸브(17)는 제1 상태로 전환되고, 난방 운전을 행할 때는, 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 부착된다. 본 실시 형태에서는, 냉각 능력을 고려하여, 도 1에 도시하는 바와 같이 냉매 배관(10) 중 액 배관이 냉매 재킷(40)에 부착되어 있다. 본 실시 형태에서는, 냉매 재킷(40)에 부착되는 액 배관은, 냉매 회로(4)에 있어서의 실외 열 교환기(14)와 팽창 밸브(15) 사이의 액 배관인데, 이에 한정되지 않는다.

냉매 재킷(40)에 부착되는 액 배관에는, 냉방 운전시에는, 실외 열 교환기(14)에서 응축된 냉매가 흐르고, 난방 운전시에는, 실내 열 교환기(11)에서 응축되어, 팽창 밸브(15)에서 감압된 냉매가 흐른다. 이들 냉매의 온도는, 운전 조건 등에 따라서 다르지만, 예를 들면 냉방 운전시에 40~45℃ 정도이다.

<실외기>

도 2에 나타내는 바와 같이, 실외기(2)는, 케이싱(5)을 구비하고 있다. 케이싱(5) 내에는, 상술한 압축기(12), 유 분리기(13), 실외 열 교환기(14), 팽창 밸브(15), 어큐뮬레이터(16), 사방 전환 밸브(17) 등이 수용되어 있다.

케이싱(5)은, 저판(6)과, 이 저판(6)의 주연부에 있어서 상방에 세워 설치된 측판(7)과, 측판(7)의 상단부에 설치된 천판(8)을 가지고, 전체적으로 대략 직방체 형상의 외관을 나타내고 있다. 실외기(2)에는, 케이싱(5) 내의 공간을 2개의 공간으로 구획하는 칸막이판(9)이 설치되어 있다. 이 칸막이판(9)은, 케이싱(5) 내 공간의 하단부로부터 상단부에 걸치는 크기를 가지고 있고, 케이싱(5)의 저판(6)에 세워 설치되어 있다. 이 칸막이판(9)에 의해, 케이싱(5) 내의 공간은, 실외 열 교환기(14) 및 실외 팬이 수용되는 열 교환실(5A)과, 압축기(12), 전장품 모듈(100) 등이 수용되는 기계실(5B)로 나뉘어진다. 케이싱(5)의 전면에는, 열 교환실(5A)의 공기를 케이싱(5) 외로 취출하기 위한 취출구가 개구되어 있다.

기계실(5B)은, 케이싱(5) 내 공간의 일부분(도 2에 나타내는 실시 형태의 경우, 케이싱(5)을 정면으로부터 봐서 우측의 부분)을 차지하고 있다. 기계실(5B)을 덮는 케이싱(5)의 일부를 떼어냄으로써 나타나는 개구측(본 실시 형태에서는 전측)에 전장품 모듈(100)이 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 케이싱(5)의 전면 측판의 일부를 떼어냄으로써 케이싱(5) 전면의 일부가 개구한다(도 2에서는 전면 측판의 우측 부분이 떼어져 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) 전측의 전면 측판에 대략 평행이 되는 자세로, 전면 측판의 근방에 설치되어 있다. 따라서, 서비스 시 등에 있어서 케이싱(5)의 전면 측판의 일부를 떼어내면, 도 2에 나타내는 바와 같이 전장품 모듈(100)의 전면이 전측으로 노출된다.

본 실시 형태에서, 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 들면 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 형태에서, 전장품 모듈(100)은, 프린트 회로판(91)의 배면측에 설치되어 프린트 회로판(91)을 지지하는 지지 부재(93)와, 가압판(70)을 더 포함한다.

온도 검지부(T)는, 냉매 재킷(40)에 고정되어 있고, 냉매 재킷(40)은, 프린트 회로판(91)에 고정되어 있고, 프린트 회로판(91)은, 지지 부재(93)에 지지되어 있고, 지지 부재(93)는, 케이싱(5)에 지지되어 있다. 이에 따라, 전장품 모듈(100)은, 케이싱(5)에 지지되어 있다.

〈파워 디바이스의 냉각 구조〉

다음에, 파워 디바이스(20)의 냉각 구조에 대하여 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 형태에서, 냉각기(30)는, 냉매 재킷(40)에 부착되는 가압판(70)을 더 포함한다. 냉각기(30)에 대해서는 후술한다.

(프린트 회로판)

우선, 프린트 회로판(91)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2 및 도 3에 나타내는 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, 전면 측판의 일부)를 떼어냄으로써 나타나는 개구측을 향한 주면(전면)(90a)을 가진다. 프린트 배선판(90)은, 기립한 자세로 지지 부재(93)에 지지되어 있다. 프린트 배선판(90)은, 상하 방향으로 배치되어 있다. 본 실시 형태에서, 프린트 배선판(90)은, 상하 방향으로 평행한 자세로 배치되어 있는데, 이에 한정되지 않는다. 프린트 배선판(90)이 상하 방향으로 배치되어 있는 상태에는, 프린트 배선판(90)이 상하 방향으로 평행한 자세로 배치되어 있는 경우뿐만 아니라, 상하 방향에 대하여 다소 경사진 자세로 배치되어 있는 경우도 포함된다. 상기 전자 부품은, 강전 부품군과, 약전 부품군을 포함한다.

강전 부품군에는, 동력 제어(전력 제어)나 전력 변환 등을 행하기 위한 동력계 복수의 부품이 포함된다. 구체적으로, 예를 들면 강전 부품군에는, 파워 디바이스(20), 대용량의 전해 콘덴서 등의 콘덴서(94), 전원(E)(도 4 참조)의 입력선부(96), 인버터의 출력선부(97), 이들을 제어하는 연산부(마이크로컴퓨터)(99), 션트 저항(92), 연산 증폭기(104) 등의 동력계의 부품이 포함된다. 본 실시 형태에서, 파워 디바이스(20)는, 압축기 제어용의 제1 인버터(21)와, 팬 모터 제어용의 제2 인버터(22)와, 압축기 제어용의 제1 컨버터(23)와, 팬 모터 제어용의 제2 컨버터(24)를 포함한다. 인버터(21, 22)로는, 예를 들면 IGBT(Insulated Gate Blpolar Transistor) 등의 반도체 스위칭 소자를 예시할 수 있다.

약전 부품군에는, 예를 들면 스위치 나 커넥터 등의 조작 소자나 LED 등의 표시 소자와 같은 통신계, 신호계의 복수의 부품이 포함된다. 구체적으로, 예를 들면 약전 부품군에는, 도 3에 도시하는 바와 같이 설정 스위치(서비스 스위치)(98), 대기 전력 제어의 대응 및 미대응을 전환하는 설정 스위치(101), 약전 부품을 제어하는 연산부(마이크로컴퓨터)(103) 등이 포함된다.

또한, 설정 스위치(101)에서는, 실내기가 대기 전력 제어에 대응하고 있는 경우에는, 설정 스위치(101)를 「대응」에 설정하여, 대기시의 전력을 낮추는 제어가 실행되도록 한다. 한편, 실내기가 대기 전력 제어에 대응하고 있지 않은 경우에는, 설정 스위치(101)를 「미대응」에 설정한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 설정 스위치(98)는, 프린트 배선판(90)의 가장자리부(상측 가장자리부)에 배치되어 있으므로, 서비스 시의 작업성이 뛰어나다. 또한, 설정 스위치(101)는, 프린트 배선판(90)의 가장자리부(측가장자리부)에 배치되어 있으므로, 서비스 시의 작업성이 뛰어나다.

도 4는, 부하(M)를 제어하는 제어 회로도를 나타내고 있다. 이 도 4에서는, 압축기의 모터를 제어하는 제어 회로를 나타내고 있는데, 팬 모터를 제어하는 제어 회로도 동일한 구성을 가진다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 제어 회로에서는, 상용 전원 등의 전원(E)으로부터 입력선부(96)에 3상(R상, S상 및 T상)의 교류 전원(입력 전류)이 입력된다. 이 입력 전류는, 컨버터(23)에 있어서 직류 전류로 변환된다. 이 직류 전류는, 인버터(21)에 있어서 원하는 3상(U상, V상 및 W상)의 구동 전류로 변환되어 부하(M)(압축기의 모터)에 출력된다.

제어 회로에 있어서, 컨버터(23)와 인버터(21)의 사이에는, 리액터(102) 및 콘덴서(94)가 설치되어 있고, 컨버터(23)로부터 출력되는 직류 전류가 평활화되고, 이 평활화된 전류가 인버터(21)에 입력된다. 또한, 본 실시 형태에서, 리액터(102)는, 프린트 배선판(90)에는 실장되지 않고, 케이싱(5) 내에 있어서 프린트 회로판(90)의 근방에 설치되어 있다.

션트 저항(92)은, 션트 저항(92)에 흐르는 전류(인버터(21)에 출력되는 출력 전류)를 검출하기 위한 것이다. 션트 저항(92)은, 콘덴서(94)의 접지측과 인버터(21)의 접지측 사이에 직렬로 접속되어 있다. 션트 저항(92)에 있어서 검출된 전류 검출 신호는, 연효 증폭기(104)에 있어서 증폭된 후, 마이크로컴퓨터(99)에 입력된다. 마이크로컴퓨터(99)는, 입력된 전류 검출 신호에 의거하여 인버터(21)의 출력 전류의 조정을 행한다. 이에 따라, 압축기의 모터가 제어된다. 또한, 상술한 것처럼, 팬 모터를 제어하는 제어도 상기한 압축기의 모터 제어와 동일하게 하여 행해진다.

다음에, 프린트 회로판(91)에 있어서의 전자 부품 등의 레이아웃에 대하여 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 있어서, 강전 부품군은, 프린트 배선판(90)의 하부 영역 R1(강전 영역(R1))에 배치되어 있고, 약전 부품군은, 상기 강전 영역보다도 상부에 위치하는 영역 R2(약전 영역(R2))에 배치되어 있다. 이와 같이 강전 영역과 약전 영역을 나눔으로써, 약전 부품이 강전으로부터 악영향을 받기 어려워진다.

강전 영역(R1)에 있어서, 입력선부(96)는, 파워 디바이스(20)의 한쪽의 사이드(도 3에서는 파워 디바이스(20)의 좌측)에 배치되고, 출력선부(97)는, 파워 디바이스(20)의 다른쪽의 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. 또한, 이러한 배치의 경우, 동력계의 배선 패턴의 경로를 짧게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 입력선부(96)는, 프린트 배선판(90)의 상기 한쪽 사이드의 측가장자리부에 배치되어 있고, 출력선부(97)는, 프린트 배선판(90)의 상기 다른쪽 사이드의 측가장자리부에 배치되어 있다. 이에 따라, 제조 라인에 있어서, 입력선부(96) 및 출력선부(97)에 다른 배선을 접속하는 작업 등의 작업 효율이 향상된다.

인버터(21, 22) 및 컨버터(23, 24)는, 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 있어서, 한쪽 방향을 따라서 일렬로 늘어서 있다. 이와 같이 인버터(21, 22) 및 컨버터(23, 24)를 일렬로 늘어세우는 경우에는, 이에 대응하도록 냉매 재킷을 가늘고 긴 형상으로 한다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이 가늘고 긴 냉매 재킷의 재킷 본체를 압출 성형에 의해서 효율적으로 제작할 수 있다. 본 실시 형태에서, 제1 인버터(21), 제2 인버터(22), 제1 컨버터(23) 및 제2 컨버터(24)는, 상하 방향으로 일렬로 늘어서 있고, 위로부터 이 순서대로 늘어서 있다.

도 3에는, 콘덴서(94)의 접지측과 인버터(21)의 접지측 사이의 배선 패턴(201)과, 션트 저항(92), 연산 증폭기(104) 및 마이크로컴퓨터(99)를 연결하는 배선 패턴(202)을 도시하고 있고, 다른 배선 패턴의 도시는 생략한다.

배선 패턴(201)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 형성되어 있는 것에 추가하여, 주면(90a)의 반대면(이면)의 거의 같은 위치에도 형성되어 있다. 배선 패턴(202)은, 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 형성되어 있다. 이들 배선 패턴(201, 202)은, 예를 들면 구리 등의 도체 패턴을 절연 기판의 표면 등에 인쇄함으로써(프린트한다) 형성할 수 있다.

배선 패턴(202)은, 션트 저항(92)에 있어서 검출된 전류 검출 신호를 마이크로컴퓨터(99)에 보내기 위한 것이다. 본 실시 형태에서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 션트 저항(92)과 연산 증폭기(104)의 사이를 연결하는 전류 검출 신호의 배선 패턴(202)은, 콘덴서(94)와 인버터(21)를 연결하는 배선 패턴(201)과 교차하지 않도록 설치되어 있다.

통상, 전류 검출 신호는, 작은 전압의 신호이므로, 배선 패턴(201)에 흐르는 강전계(동력계)의 전류로부터의 영향을 받기 쉽다. 만일, 전류 검출 신호의 배선 패턴(201)이 동력계의 배선 패턴(201)과 교차하도록 설치되어 있는 경우에는, 그 영향을 크게 받아 전류 검출 신호에 노이즈가 포함되기 쉬워진다.

한편, 본 실시 형태에서는, 상술과 같이 전류 검출 신호의 배선 패턴(202)은, 동력계의 배선 패턴(201)과 교차하지 않도록(걸쳐지지 않도록) 설치되어 있으므로, 전류 검출 신호에 노이즈가 포함되는 것을 억제할 수 있다. 배선 패턴(201)과 배선 패턴(202)이 교차하지 않는 경우는, 배선 패턴(201)과 배선 패턴(202)의 양쪽 모두가 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 형성되어 있고, 이들 배선 패턴(201, 202)이 서로 겹치지 않고, 서로 어긋난 위치에 설치되어 있는 경우나, 배선 패턴(201)이 예를 들면 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 형성되어 있고, 배선 패턴(202)이 프린트 배선판(90)의 주면(90a)과는 반대측의 면(다른쪽의 주면)에 형성되어 있고, 프린트 회로판(91)을 정면에서 본 경우(도 3에 나타내는 방향으로 본 경우)에, 이들 배선 패턴(201, 202)이 서로 겹쳐지지 않는 경우를 말한다.

또한, 배선 패턴(201)과 배선 패턴(202)이 교차하는 경우(걸쳐지는 경우)는, 프린트 회로판(91)을 정면에서 본 경우(도 3에 나타내는 방향으로 본 경우)에, 주면(90a)에 형성된 배선 패턴(202)의 적어도 일부와, 주면(90a)의 반대측의 면(다른쪽의 주면)에 형성된 배선 패턴(201)의 적어도 일부가, 서로 겹쳐지는 것을 말한다.

또한, 인버터 구동용 신호인 게이트 신호(PWM 파형)는, 전류 검출 신호에 비해 전압이 높고 강한 전류계의 전류로부터의 영향을 받기 어렵다. 따라서, 게이트 신호의 배선 패턴(도시 생략)은 배선 패턴(201)과 교차하고 있어도 된다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서, 리액터(102)는, 하니스(105, 106)에 의해서 컨버터(23, 24)와 콘덴서(94, 94)에 접속되어 있다. 구체적으로, 컨버터(23(24))로부터 출력된 전류는 제1 단자(P1)에 입력된다. 이 제1 단자(P1)와 리액터(102)는, 제1 리액터 하니스(105)에 의해서 접속되어 있다. 또한, 리액터(102)로부터 출력되는 전류는, 제2 리액터 하니스(106)를 통하여 제2 단자(P2)에 입력되고, 이 제2 단자(P2)로부터 다시 콘덴서(94)에 입력된다.

본 실시 형태에서, 강전 부품군 및 약전 부품군의 양쪽 모두를 프린트 배선판(90)의 한쪽의 주면(90a)에 배치하고 있으므로, 특히 강전 부품을 접속하는 라인(배선 패턴)의 설치의 제약이 커진다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 강전을 하니스에 의해서 접속하고 있는 부분이 존재한다. 즉, 제1 리액터 하니스(105) 및 제2 리액터 하니스(106)에 의해서 라액터(102)가 컨버터(23, 24) 및 콘덴서(94, 94)와 접속되어 있다. 이에 따라, 프린트 회로판(91)의 배선 패턴을 간소화할 수 있다.

특히, 본 실시 형태와 같이, 냉매 재킷(40)과 같은 큰 부품을 프린트 배선판(90)에 부착하는 경우에는, 강전 부품을 접속하는 라인(배선 패턴)의 설치의 제약이 매우 커지므로, 하니스(105, 106)에 의해서 리액터(102)를 컨버터(23, 24)와 콘덴서(94, 94)에 접속하는 구조는 특히 유효하다.

또한, 본 실시 형태와 같이, 파워 디바이스(20)의 한쪽의 사이드(도 3에서는 파워 디바이스(20)의 좌측)에 제2 단자(P2) 및 콘덴서(94)가 배치되고, 다른쪽의 사이드(도 3에서는 파워 디바이스(20)의 우측)에 컨버터(23)로부터의 출력이 입력되는 제1 단자(P1)가 배치되는 레이아웃을 채용하는 경우(제1 단자(P1)와 제2 단자(P2) 사이에 파워 디바이스(20) 및 냉매 재킷(40)이 개재하고 있는 경우)에는, 제1 단자(P1), 리액터(102) 및 제2 단자(P2)를 프린트 배선판(90) 상에 있어서 접속하고자 하면, 배선 패턴이 복잡해지기 쉽다. 따라서, 하니스(105, 106)에 의해서 리액터(102)를 컨버터(23, 24)와 콘덴서(94, 94)에 접속하는 구조는 특히 유효하다.

또한, 본 실시 형태와 같이 냉매 재킷(40)을 프린트 회로판(91)에 부착하면, 파워 디바이스(20)의 배치가 어느 정도 제한되므로, 레이아웃 설계가 어려워져, 강전과 약전의 분리도 곤란해진다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 프린트 배선판(90)의 주면(90a)에 있어서, 상기와 같은 레이아웃을 채용함으로써, 냉매 재킷(40)에 의한 냉각성을 확보하면서, 케이싱 내에 있어서의 다양한 기기를 배치하기 위한 스페이스의 제약이 커지는 것을 억제할 수 있다.

다음에, 파워 디바이스(20)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 5에 나타내는 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)보다도 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 대강의 경계는, 도 5에 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)보다도 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 대강의 경계는, 도 5에 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 연장되고, 프린트 배선판(90)에 접속된다. 제1 인버터(21)의 제2 리드부(202) 및 제2 인버터(22)의 제2 리드부(202)는, 디바이스 본체(200)의 다른쪽의 사이드로부터 프린트 배선판(90)을 향해 연장되고, 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, 발열되기 쉬운 강전부(20P)에 의해 구성되어 있다.

(냉각기)

다음에, 냉각기(30)에 대하여 설명한다. 상술한 것처럼, 본 실시 형태의 냉각기(30)는, 냉매 재킷(40)과, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)와, 냉매 재킷(40)에 부착되는 가압판(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 열 교환기(14)와 팽창 밸브(15) 사이에 위치하는 액 배관(10L)의 일부이다. 본 실시 형태에서, 상기 액 배관(10L)의 일부는, 도 2에 도시하는 바와 같이 U자 형상으로 절곡된 형상을 가지고, 이 U자 형상 부분이 냉각부(10A)로서 기능한다. U자 형상 부분의 단부(굴곡부)는 냉매 재킷(40)의 외부에 위치하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서, 상기 액 배관(10L)의 일부는, 케이싱(5) 내에 있어서 U자 형상 부분에 있어서의 상기 굴곡부(상기 단부)가 가장 상부에 위치하도록 배치되어 있는데, 이에 한정되지 않는다.

도 2 및 도 6에 나타내는 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 통하여 접속되어 있다. 냉각부(10A)의 상류측(제1 냉각부(A1)의 상류측)에 연결되는 냉매 배관(10)의 액 배관의 상류측 부분은, 케이싱(5) 내에 있어서, 프린트 회로판(91)의 파워 디바이스(20)를 향하여 상방으로 연장되어 있고(상기 상류측 부분은 냉매 재킷(40)을 향하여 상방으로 연장되어 있고), 냉각부(10A)의 하류측(제2 냉각부(A2)의 하류측)에 연결되는 냉매 배관(10)의 액 배관의 하류측 부분은, 케이싱(5) 내에 있어서, 프린트 회로판(91)의 파워 디바이스(20)로부터 하방으로 연장되어 있다(상기 하류측 부분은 냉매 재킷(40)으로부터 하방으로 연장되어 있다). 냉각부(10A)는, 냉매 재킷(40)을 따라서 상방으로 연장되어 있다.

다음에, 냉매 재킷(40) 및 가압판(70)에 대하여 설명한다. 냉매 재킷(40)은, 도 3에 있어서 2점 쇄선으로 표시하는 영역에 배치된다. 냉매 재킷(40)은, 프린트 회로판(91)과 일체화되고, 또한 냉각부(10A)가 부착된 상태에서 냉각부(10A)에 흐르는 냉매에 의해서 파워 디바이스(20)를 냉각시킨다. 본 실시 형태에서, 냉매 재킷(40)은, 상기 일방향(상하 방향)으로 긴 형상을 나타내고 있다. 구체적으로, 냉매 재킷(40)의 상기 일방향의 치수는, 냉매 재킷(40)의 상기 일방향에 직교하는 방향(폭 방향))의 치수보다도 크다. 냉매 재킷(40)의 하단부는, 프린트 배선판(90)의 하단부에 따른 위치에 설치되어 있다. 냉매 재킷(40)의 하단부는, 프린트 배선판(90)의 하단부에 대향하는 위치에 있는 것이 바람직하다. 냉매 재킷(40)은, 냉매 재킷(40)의 하단부로부터 상방으로 연장되어 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 냉매 재킷(40)은, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)와 파워 디바이스(20) 사이에 개재하는 재킷 본체(50)와, 이 재킷 본체(50)를 프린트 배선판(90)에 부착하기 위한 지지 레그(60a, 60b)를 가진다. 재킷 본체(50)는, 냉각부(10A)와 파워 디바이스(20)의 양쪽에 접해 있다.

재킷 본체(50)는, 알루미늄 등의 열 전도성이 높은 재료로 이루어진다. 이 재킷 본체(50)는, 압출 성형에 의해 성형되고, 상기 일방향으로 긴 형상을 가진다. 재킷 본체(50)는, 탈착면(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. 탈착면(51)은, 대향면(52)의 반대측에 있어서 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 탈착 가능하다. 본 실시 형태에서, 재킷 본체(50)는, 두께가 얇은 편평한 형상으로 형성되어 있다. 탈착면(51)은, 재킷 본체(50)의 두께 방향의 한쪽의 주면에 설치되고, 대향면(52)은, 재킷 본체(50)의 두께 방향의 다른쪽의 주면에 설치되어 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 탈착면(51)에는, 상기 일방향으로 늘어서는 한쌍의 홈(배관 배치 홈)(51L, 51R)이 설치되어 있다. 이들 홈(51L, 51R)은, 서로 평행한 자세로 상기 일방향으로 늘어서 있다. 한쪽의 홈(51R)에는, 냉각부(10A)의 제1 냉각부(A1) 및 제2 냉각부(A2) 중 한쪽이 배치되고, 다른쪽의 홈(51L)에는, 제1 냉각부(A1) 및 제2 냉각부(A2) 중 다른쪽이 배치된다.

각 홈의 내면은, 반원 기둥형상의 만곡면(반원호 형상의 단면 형상을 가지는 만곡면)으로 되어 있다(도 6 참조). 이 만곡한 내면의 직경은, 단면이 원형인 냉각부(10A)의 직경과 거의 같거나 약간 크다. 이에 따라, 각 홈의 내면과 냉각부(10A)의 외면의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 또한, 각 홈의 내면의 직경이 냉각부(10A)의 직경과 거의 같거나 약간 크기 때문에, 냉각부(10A)를 탈착면(51)의 홈(51L, 51R)에 부착하기 쉽고, 또한 떼어내기 쉽다.

도 6 및 도 8에 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, 열 전도성이 높은 그리스 등의 도포제를 통하여 디바이스 본체(200)와 접하고 있어도 된다. 디바이스 본체(200)의 표면이 평면인 경우에는, 접촉부(520)는, 평면인 것이 바람직하고, 이에 따라, 디바이스 본체(200)의 표면과 면 접촉한다.

도 8에 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, 지지 레그(60a, 60b)를 재킷 본체(50)에 고정하기 위한 나사 구멍(86, 86)이 형성되어 있다.

도 5, 도 6 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 오목부(521)는, 제1 리드부(201)에 대향하는 위치에 있다. 제1 오목부(521)는, 접촉부(520)보다도 파워 디바이스(20)로부터 떨어지는 방향에 위치한다. 바꾸어 말하면, 제1 오목부(521)는, 접촉부(520)보다도 탈착면(51)측에 위치하도록 오목하게 들어간 부위이다. 이에 따라, 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)보다도 파워 디바이스(20)로부터 떨어지는 방향에 위치한다. 바꾸어 말하면, 제2 오목부(522)는, 접촉부(520)보다도 탈착면(51)측에 위치하도록 오목하게 들어간 부위이다. 이에 따라, 제2 오목부(522)와 제2 리드부(202)가 서로 절연 상태가 되는 거리(절연 거리)가 확보된다. 접촉부(520), 제1 오목부(521) 및 상기 제2 오목부(522)의 각각은, 상기 일방향(본 실시 형태에서는 상하 방향)으로 연장되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 접촉부(520)는, 재킷 본체(50)에 있어서의 폭 방향의 중심을 통과하는 중심선(C)을 포함하는 영역에 설치되어 있다. 제1 오목부(521)는, 접촉부(520)에 대하여 상기 짧은 방향의 한쪽의 사이드에 설치되어 있고, 제2 오목부(522)는, 접촉부(520)에 대하여 상기 짧은 방향의 다른쪽의 사이드에 설치되어 있다.

본 실시 형태에서, 제2 오목부(522)는, 제1 오목부(521)보다도 중심선(C)에 가까운 위치에 설치되어 있다. 그리고, 재킷 본체(50)를 배면에서 보았을 때에, 제2 오목부(522)에 있어서의 상기 짧은 방향의 길이(L2)가 제1 오목부(521)에 있어서의 상기 짧은 방향의 길이(L1)보다 커지도록, 제1 오목부(521) 및 제2 오목부(522)가 설치되어 있다. 이에 따라, 제1 인버터(21)의 강전부(20P)에 접속되어 있는 제2 리드부(202), 및 제2 인버터(22)의 강전부(20P)에 접속되어 있는 제2 리드부(202)와, 제2 오목부(522)의 절연 거리를 보다 확실하게 확보할 수 있다.

접촉부(520)에 있어서의 상기 짧은 방향의 길이(LO)는, 길이(L1)보다도 크고, 길이(L2)보다도 크다. 이에 따라, 파워 디바이스(20)와의 접촉 면적을 크게 하여 냉각 효율을 높일 수 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 오목부(521)에 있어서의 접촉부(520)측의 단부(52K)는, 제1 리드부(201)로부터 떨어지는 방향을 향함에 따라서 접촉부(520)로부터 떨어지도록 접촉부(520)에 대하여 경사진 경사면이다. 제2 오목부(522)에 있어서의 접촉부(520)측의 단부(52K)는, 제2 리드부(202)로부터 떨어지는 방향을 향함에 따라서 접촉부(520)로부터 떨어지도록 접촉부(520)에 대하여 경사진 경사면이다. 따라서, 단부(52K)가 경사면이 아니라 접촉부(520)에 직교하는 평면인 경우에 비해, 재킷 본체(50)가 파워 디바이스(20)의 열을 냉각부(10A)에 전달하는 능력을 높일 수 있다. 또한, 이들 경사면은, 평면이어도 되고, 볼록한 곡면이나 오목한 곡면 등이어도 된다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 지지 레그(60a, 60b)는, 재킷 본체(50)를 프린트 배선판(90)에 부착하기 위한 것이다. 도 10 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 지지 레그(60a)는, 재킷 본체(50)의 길이 방향의 일단측에 있어서 나사 구멍(86)에 나사 결합되는 나사(84)(도 10 참조)에 의해서 고정되고, 제2 지지 레그(60b)는, 타단측에 있어서 나사 구멍(86)에 나사 결합되는 나사(84)(도 10 참조)에 의해서 고정된다.

제1 지지 레그(60a)는, 프린트 배선판(90)에 부착하기 위한 부착부(62)와, 가압판(70)과 걸어맞추고, 가압판(70)이 개폐할 때의 회동부로서의 역할을 완수하는 걸어맞춤부(64)와, 가압판(70)을 닫힌 상태로 유지하는 걸어 맞춤부(65)를 포함한다. 마찬가지로, 제2 지지 레그(60b)는, 프린트 배선판(90)에 부착하기 위한 부착부(62)와, 가압판(70)과 걸어맞추고, 가압판(70)이 개폐할 때의 회동부로서의 역할을 완수하는 걸어맞춤부(64)와, 가압판(70)을 닫힌 상태로 유지하는 걸어맞춤부(65)를 포함한다. 걸어맞춤부(64)는, 가압판(70)의 짧은 방향의 한쪽의 측부에 설치되어 있고, 걸어맞춤부(65)는, 걸어맞춤부(64)에 대하여 가압판(70)의 짧은 방향의 반대측의 측부에 설치되어 있다.

각 부착부(62)는, 프린트 배선판(90)의 표면과 접촉부(520)의 사이에 파워 디바이스(20)를 배치하기 위한 공간을 확보 가능한 치수로 설정된다. 각 부착부(62)의 선단부는, 프린트 배선판(90)에 고정된다(도 9 참조). 도 7에 나타내는 바와 같이, 각 걸어맞춤부(64)는, 후술하는 가압판(70)의 걸어맞춤부(75L)가 삽입되는 삽입 구멍(64a)을 가진다. 각 걸어맞춤부(65)는, 후술하는 가압판(70)의 걸어맞춤부(75R)가 삽입되는 삽입 구멍(65a)을 가진다.

가압판(70)은, 냉매 재킷(40)과의 사이에서 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 사이에 끼워넣기 위한 것이다. 가압판(70)은, 냉매 재킷(40)에 있어서의 탈착면(51)측에 부착된다. 가압판(70)은, 냉매 재킷(40)과 가압판(70)의 사이에 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 사이에 끼운 상태에서 냉각부(10A)를 탈착면(51)측에 가압하는 닫힌 상태와(도 6, 도 11 참조), 냉각부(10A)를 탈착면(51)에 대하여 탈착 가능한 열린 상태(도 7 참조)를 취할 수 있다.

가압판(70)은, 냉매 재킷(40)의 길이 방향과 같은 방향으로 긴 형상을 가진다. 본 실시 형태에서, 가압판(70)은, 1장의 금속판에 의해 형성되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 가압판(70)은, 고정구(80)에 의해 냉매 재킷(40)을 향해서 가압됨과 더불어, 냉각부(10A)를 덮는 판 본체(71)와, 상술한 걸어맞춤부(75L, 75R)를 가진다. 걸어맞춤부(75L, 75R)는, 가압판(70)의 짧은 방향으로 연장되는 부위와 길이 방향으로 연장되는 부위를 가진다. 즉, 걸어맞춤부(75L, 75R)는, L자 형상의 부위를 가진다.

이 가압판(70)은, 판 본체(71)가 고정구(80)에 의해 냉매 재킷(40)을 향해서 가압되었을 때에, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)의 굽어짐을 교정 가능한 강성을 가진다. 판 본체(71)는, 고정구(80)의 축부를 삽입 통과시키기 위한 삽입 통과공(71a)을 가진다. 그리고, 삽입 통과공(71a)에 삽입 통과된 고정구(80)의 축부가 재킷 본체(50)의 고정구 부착부(53a)에 고정됨으로써, 당해 판 본체(71)는, 냉각부(10A)를 향해서 가압된다.

가압판(70)을 냉매 재킷(40)에 부착하는 순서는 다음과 같다. 우선, 도 7에 도시하는 바와 같이, 가압판(70)의 각 걸어맞춤부(75L)를 냉매 재킷(40)의 대응하는 걸어맞춤부(64)의 삽입 구멍(64a)에 삽입하고, 이들을 서로 걸어맞춘다(열린 상태). 그 다음에, 걸어맞춤부(64)와 걸어맞춤부(75L)의 걸어맞춤 부분을 중심으로 가압판(70)을 회동시킨다. 이에 따라, 도 11에 나타내는 바와 같이, 가압판(70)이 냉매 재킷(40)의 탈착면(51)에 대면한다(닫힌 상태). 도 11에는, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 그리지 않지만, 도 6에 나타내는 바와 같이 냉매 재킷(40)과 가압판(70)의 사이에 냉각부(10A)를 개재시켜, 상기 닫힌 상태로 함으로써 냉각부(10A)가 냉매 재킷(40)의 탈착면(51)에 가압되어, 냉각부(10A)가 탈착면(51)과 면 접촉한다.

또한, 상기 닫힌 상태에서는, 가압판(70)의 걸어맞춤부(75L, 75R)는, 대응하는 걸어맞춤부(65)의 삽입 구멍(65a)에 삽입된다. 이 때, 가압판(70)을 그 길이 방향으로 슬라이드 이동시킴으로써, 걸어맞춤부(75L, 75R)의 L자형상의 부위가 대응하는 삽입 구멍에 대해서 보다 강고하게 걸어맞춰진다.

온도 검지부(T)는, 파워 디바이스(20)의 온도를 검지하기 위한 것이다. 본 실시 형태에서, 온도 검지부(T)는 서미스터(핀 서미스터)이지만, 파워 디바이스(20)의 온도를 검지할 수 있는 것이면 되고, 서미스터에 한정되지 않는다.

도 5 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 온도 검지부(T)는, 냉매 재킷(40)의 대향면(52)에 부착되어 있다. 특히, 본 실시 형태에서, 온도 검지부(T)는, 대향면(52)의 접촉부(520)에 부착되어 있다. 또한, 온도 검지부(T)는, 컨버터(23, 24)보다도 인버터(21, 22)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 온도 검지부(T)는, 제1 인버터(21)와 제2 인버터(22) 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 따라서 연장되는 연장부(T2)를 포함한다. 온도 검지부(T)는, 대향면(52)을 따르는 방향으로 긴 형상을 나타내고 있고, 접촉부(520)를 따라서 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 의해서 재킷 본체(50)에 고정된다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 온도 검지부(T)에는, 검지한 신호를 프린트 회로판(91)에 이송하기 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 5, 도 8, 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 의해서 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 의해서 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 의해서 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 의해서 재킷 본체(50)에 고정된다. 이 제2 나사(82)는, 도 5 및 도 11에 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 대하여 고정하는 기능과, 온도 검지부(T)의 회전을 규제하는 기능을 겸비하고 있다. 따라서, 온도 검지부(T)를 탈착면(51)에 부착하는 공정에 있어서, 나사 고정부(T1)의 나사 구멍(T3)에 삽입 통과된 제1 나사(81)를 공구에 의해서 회전시켜, 제1 나사(81)를 나사 구멍(87)에 나사 결합할 경우에, 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 의해서 냉각된다. 즉, 파워 디바이스(20)는, 냉매 재킷(40) 및 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 통하여 냉각부(10A)에 흐르는 액 냉매와의 사이에 열 교환함으로써 냉각된다. 또한, 냉매 재킷(40)의 대향면(52)의 접촉부(520)에 온도 검지부(T)가 부착되어 있으므로, 파워 디바이스(20)의 온도를 정밀도 좋게 검지할 수 있다.

이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에서는, 프린트 배선판(90)의 표리 한쌍의 주면 중, 케이싱(5)의 일부를 떼어냄으로써 나타나는 개구측을 향한 주면(90a)에 강전 부품군 및 약전 부품군의 양쪽 모두가 실장되어 있으므로, 프린트 배선판(90)의 두께 방향의 사이즈가 커지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 강전 부품군 및 약전 부품군의 양쪽 모두가 상기 개구측을 향한 주면(90a)에 실장되어 있으므로, 초기 설정, 메인티넌스 등의 서비스 시의 작업성이 뛰어나다.

본 실시 형태에서, 압축기(12) 등의 기기는, 케이싱(5) 저판(6)의 근방에 배치되므로, 냉매 배관(10)의 대부분은, 케이싱(5) 내의 하부에 설치되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에서, 전장품 모듈(100)은, 압축기(12)보다도 상부의 위치에 설치되어 있다. 그리고, 강전 부품군이 배치되는 강전 영역은, 프린트 배선판(90)의 주면(90a) 중 하부의 영역에 설치되어 있다. 따라서, 냉매 배관(10)의 일부인 냉각부(10A)를 프린트 배선판(90)의 강전 영역에 냉매 재킷(40)을 통하여 배치하기 때문에 강전 영역까지 냉매 배관(10)을 연장시키는 길이(배관 길이)가 커지는 것을 억제할 수 있다. 이와 같이 냉매 재킷(40)이 프린트 배선판(90)의 하부에 배치되는 레이아웃에서는, 냉매 재킷(40)에 대한 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)의 위치 결정이 용이해진다. 또한, 상기와 같이 배관 길이가 커지는 것을 억제함으로써, 그만큼 케이싱(5) 내의 스페이스를 다른 용도에 이용할 수 있다.

본 실시 형태에서, 전원의 입력선부(96)는, 파워 디바이스(20)의 한쪽의 사이드에 배치되고, 인버터(21, 22)의 출력선부(97)는, 파워 디바이스(20)의 다른쪽의 사이드에 배치되어 있다. 이와 같이 강전 영역에 있어서, 입력선부(96), 파워 디바이스(20) 및 출력선부(97)가 이 순서로 배치되어 있으므로, 입력선부(96)가 설치되는 위치와 출력선부(97)가 설치되는 위치를 떨어트릴 수 있다(분리할 수 있다). 이러한 레이아웃을 채용함으로써, 인버터의 출력선부(97)로부터의 출력에 노이즈가 섞이는 것이 억제되므로, 노이즈 저감 효과를 높일 수 있다.

본 실시 형태에서, 냉매 재킷(40)은, 프린트 배선판(90)의 하단부에 대향하는 위치로부터 상방으로 연장되는 형상을 가지고, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)는, 냉매 재킷(40)을 따라서 상방으로 연장되어 있다. 따라서, 강전 영역의 파워 디바이스(20)에 접하는 냉매 재킷(40)의 위치까지 냉매 배관(10)을 연장시키는 길이(배관 길이)가 커지는 것을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 프린트 배선판(90)에 대향하여 배치되는 냉매 배관(10)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 U자형상으로 절곡된 형상을 가진다. 이 U자형상 부분 중, 냉매 재킷(40)의 상방에 위치하는 굴곡부의 단부를 제외한 부분이 냉각부(10A)로서 기능한다. U자형상 부분은, 굴곡부의 단부가 최상부에 위치하도록 배치되어 있다. U자형상 부분에 있어서의 굴곡부의 상단부 이외의 부분, 즉 냉각부(10A)는, 냉매 재킷(40)을 통하여 프린트 배선판(90)에 대향하여 배치되어 있다. 따라서, 프린트 배선판(90)에 대하여 직접 대향하고 있는 부분(개재하는 것이 아니라 대향하고 있는 부분)은, U자형상 부분에 있어서의 굴곡부의 상단부만이다. 이와 같이 본 실시 형태에서는, 프린트 배선판(90)에 실장되는 전자 부품에 대하여 냉매 배관(10)이 이들 사이에 개재하지 않고 대향 배치되는 영역을 최대한 줄일 수 있다. 이에 따라, 강전 부품군 및 약전 부품군의 메인티넌스 등의 서비스 시의 작업성을 보다 높일 수 있다.

〈다른 실시 형태〉

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 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 들면 파워 디바이스(20)가 1개의 인버터와 1개의 컨버터로 이루어지는 경우여도 된다. 또한, 파워 디바이스(20)가 3개 이상인 인버터 나 3개 이상인 컨버터를 포함하고 있어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 입력선부(96)가 파워 디바이스(20)의 한쪽의 사이드에 배치되고, 출력선부(97)가 파워 디바이스(20)의 다른쪽의 사이드에 배치되어 있는 경우를 예시했는데, 이에 한정되지 않는다. 입력선부(96)와 출력선부(97)는 파워 디바이스(20)에 대하여 동일한 사이드에 설치되어 있어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 냉매 재킷(40)이 프린트 배선판(90)의 하단부에 대향하는 위치로부터 상방으로 연장되는 형상을 가지는 경우를 예시했지만, 냉매 재킷(40)은, 반드시 프린트 배선판(90)의 하단부에 대향하는 위치에 설치되지 않아도 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 많게 할 수 있으면, 냉매 재킷(40)은, 반드시 홈을 구비하지 않아도 된다.

상기 실시 형태에서는, 가압판(70)이 재킷 본체(50)의 거의 전체를 덮을 수 있는 크기를 가지는 경우를 예시했지만, 이에 한정되지 않는다. 가압판(70)은, 냉매 배관(10)의 냉각부(10A)를 탈착면(51)측에 가압할 수 있으면 되므로, 재킷 본체(50)보다도 작아도 된다.

상기 실시 형태에서는, 파워 디바이스(20)를 대향면(52)에 부착하기 위한 수단으로서 나사를 나사 구멍에 나사 결합하는 경우를 예시했지만, 이에 한정되지 않고, 다른 고정 수단을 이용할 수도 있다.

상기 실시 형태에서는, 냉매 재킷(40)이 재킷 본체(50)와 지지 레그(60a, 60b)를 포함하고, 재킷 본체(50)와 지지 레그(60a, 60b)가 별도체인 경우를 예시했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 재킷 본체(50)와 지지 레그(60a, 60b)는 일체 성형된 것이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 냉동 장치가 공기 조화 장치인 경우를 예시했지만, 이에 한정되지 않는다. 냉동 장치는, 예를 들면, 공냉식의 실내 열 교환기(11) 대신에 수냉식의 열 교환기를 구비한 급탕 장치 나 냉각 장치 등이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 프린트 배선판(90)에 있어서의 한쪽의 주면(90a)이, 케이싱(5)의 일부를 떼어냄으로써 나타나는 개구측을 향하는 경우를 예시했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 케이싱(5)의 전면 측판을 떼어냄으로써 전면측이 개구하는 경우에, 프린트 배선판(90)에 있어서의 한쪽의 주면(90a)이, 예를 들면 우방, 좌방, 후방 등을 향하고 있어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태를 개략 설명하면 다음과 같다.

상기 냉동 장치는, 냉매 회로를 가지는 냉동 장치에 관한 것이다. 상기 냉동 장치는, 파워 디바이스를 포함하는 강전 부품군과, 약전 부품군과, 한쪽의 주면에 상기 강전 부품군 및 상기 약전 부품군이 실장되고, 상하 방향으로 배치된 프린트 배선판과, 상기 냉매 회로의 냉매가 흐르는 냉매 배관과, 상기 냉매 배관의 액 배관의 일부인 냉각부에 흐르는 냉매에 의해서 상기 파워 디바이스를 냉각시키는 냉매 재킷을 구비한다. 상기 프린트 배선판의 상기 주면은, 상기 프린트 배선판의 하부 영역이며 상기 강전 부품군이 배치된 강전 영역과, 상기 강전 영역보다도 상부에 위치하는 영역이며 상기 약전 부품군이 배치된 약전 영역을 가진다. 상기 냉매 재킷은, 상기 강전 영역에 배치된 상기 파워 디바이스에 접하고 있다. 상기 냉매 배관의 상기 액 배관은, 상기 냉매 재킷을 향하여 상방으로 연장되는 부분을 포함하고, 상기 냉각부가 상기 냉매 재킷에 접하고 있다.

이 구성에서는, 프린트 배선판의 표리 한쌍의 주면 중, 한쪽 주면에 강전 부품군 및 약전 부품군의 양쪽이 실장되어 있으므로, 프린트 배선판의 두께 방향의 사이즈가 커지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 강전 부품군 및 약전 부품군의 양쪽 모두가 한쪽의 주면에 실장되어 있으므로, 전자 부품을 한쪽의 면(주면(90a))에 실장하는 것만으로 된다. 따라서, 전자 부품을 양면에 실장하는 경우에 비해 제조 비용의 관점에서 메리트가 있다.

또한, 일반적으로, 냉동 장치에 있어서, 냉매 배관 중 액 배관은 케이싱 내의 하부에 설치된다. 따라서, 케이싱 내의 하부에 설치된 액 배관의 일부를 상방을 향해서 연장하도록 설치하는 것만으로, 그 액 배관의 일부인 냉각부를 프린트 배선판의 강전 영역에 대향 배치할 수 있다. 또한, 본 구성에서는, 강전 부품군이 배치되는 강전 영역은, 상하 방향으로 배치된 프린트 배선판의 주면 중 하부의 영역에 설치되어 있다. 따라서, 냉각부를 강전 영역에 대향 배치시키기 위해서 냉매 배관을 연장하는 길이(배관 길이)를, 강전 영역이 프린트 배선판의 주면의 상부에 설치되어 있는 경우에 비해 작게할 수 있다. 이와 같이 액 배관의 배치를 심플하게 할 수 있으므로, 액 배관의 설치에 필요한 스페이스를 컴팩트하게 통합할 수 있다.

이상에서, 이 구성에서는, 케이싱 내에 있어서의 다양한 기기를 배치하기 위한 스페이스의 제약이 커지는 것을 억제할 수 있다.

상기 냉동 장치에 있어서, 상기 강전 부품군은, 전원의 입력선부와 인버터의 출력선부를 더 포함하고, 상기 입력선부는, 상기 파워 디바이스의 한쪽의 사이드에 배치되고, 상기 출력선부는, 상기 파워 디바이스의 다른쪽의 사이드에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 강전 영역에 있어서, 입력선부, 파워 디바이스 및 출력선부가 이 순서로 배치되어 있으므로, 입력선부가 설치되는 위치와 출력선부가 설치되는 위치를 떼어 놓을 수 있다(분리할 수 있다). 이러한 레이아웃을 채용함으로써, 인버터의 출력선부로부터의 출력에 노이즈가 섞이는 것이 억제된다. 즉, 본 구성에서는, 노이즈 저감 효과를 높일 수 있다.

상기 냉동 장치에 있어서, 상기 냉매 재킷은, 상기 프린트 배선판의 하단부에 대향하는 위치로부터 상방으로 연장되는 형상을 가지고, 상기 냉매 배관의 상기 냉각부는, 상기 냉매 재킷을 따라서 상방으로 연장되는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 냉매 재킷의 하단부가 프린트 배선판의 하단부에 대향하는 위치에 있으므로, 강전 영역의 파워 디바이스에 접하는 냉매 재킷의 위치까지 냉매 배관을 연장하는 길이(배관 길이)가 커지는 것을 더욱 억제할 수 있다.

상기 냉동 장치의 상기 강전 영역에 있어서, 전류 검출 신호의 배선 패턴은, 동력계의 배선 패턴과 교차하지 않도록 설치되는 것이 바람직하다.

통상, 전류 검출 신호는, 작은 전압의 신호이므로, 예를 들면 콘덴서와 인버터를 연결하는 동력계의 배선 패턴에 흐르는 강전부의 전류로부터의 영향을 받기 쉽다. 만일, 전류 검출 신호의 배선 패턴이 동력계의 배선 패턴과 교차하도록 설치되어 있는 경우에는, 그 영향을 크게 받아 전류 검출 신호에 노이즈가 포함되기 쉬워진다.

한편, 본 구성에서는, 예를 들면 션트 저항과 연산 증폭기 사이를 연결하는 전류 검출 신호의 배선 패턴은, 동력계의 배선 패턴과 교차하지 않도록 설치되어 있으므로, 전류 검출 신호에 노이즈가 포함되는 것을 억제할 수 있다.

상기 냉동 장치에 있어서, 상기 한쪽의 주면은, 케이싱의 일부를 떼어냄으로써 나타나는 개구측을 향하는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 케이싱의 일부를 떼어냄으로써 나타나는 개구측에는, 강전 부품군 및 약전 부품군의 양쪽 모두가 실장된 주면이 향하고 있으므로, 강전 부품군 및 약전 부품군의 메인티넌스 등의 서비스 시의 작업성이 뛰어나고, 또한, 초기 설정 등의 작업성도 뛰어나다.

1 : 공기 조화 장치 2 : 실외기
3 : 실내기 4 : 냉매 회로
10 : 냉매 배관 10A : 냉매 배관의 냉각부
10L : 액 배관 10G : 가스 배관
20 : 파워 디바이스 21 : 제1 인버터
22 : 제2 인버터 23 : 제1 컨버터
24 : 제2 컨버터 30 : 냉각기
40 : 냉매 재킷 70 : 가압판
90 : 프린트 배선판 91 : 프린트 회로판
96 : 입력선부 97 : 출력선부
100 : 전장품 모듈 R1 : 강전 영역
R2 : 약전 영역

Claims (5)

1. 냉매 회로를 가지는 냉동 장치로서,
   파워 디바이스를 포함하는 강전 부품군과,
   약전 부품군과,
   한쪽의 주면에 상기 강전 부품군 및 상기 약전 부품군이 실장되고, 상하 방향으로 배치된 프린트 배선판과,
   상기 냉매 회로의 냉매가 흐르는 냉매 배관과,
   상기 냉매 배관의 액 배관의 일부인 냉각부에 흐르는 냉매에 의해서 상기 파워 디바이스를 냉각시키는 냉매 재킷을 구비하고,
   상기 프린트 배선판의 상기 주면은,
   상기 프린트 배선판의 하부 영역이며 상기 강전 부품군이 배치된 강전 영역과,
   상기 강전 영역보다도 상부에 위치하는 영역이며 상기 약전 부품군이 배치된 약전 영역을 가지고,
   상기 냉매 재킷은, 상기 강전 영역에 배치된 상기 파워 디바이스에 접해 있고,
   상기 냉매 배관의 상기 액 배관은, 상기 냉매 재킷을 향해 상방으로 연장되는 부분을 포함하고, 상기 냉각부가 상기 냉매 재킷에 접해 있는, 냉동 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 파워 디바이스는, 인버터를 포함하고,
   상기 강전 부품군은,
   전원의 입력선부와,
   상기 인버터의 출력선부를 더 포함하고,
   상기 입력선부는, 상기 파워 디바이스의 한쪽의 사이드에 배치되고,
   상기 출력선부는, 상기 파워 디바이스의 다른쪽의 사이드에 배치되어 있는, 냉동 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 냉매 재킷은, 상기 프린트 배선판의 하단부에 대향하는 위치로부터 상방으로 연장되는 형상을 가지고,
   상기 냉매 배관의 상기 냉각부는, 상기 냉매 재킷을 따라서 상방으로 연장되어 있는, 냉동 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강전 영역에 있어서, 전류 검출 신호의 배선 패턴은, 동력계의 배선 패턴과 교차하지 않도록 설치되어 있는, 냉동 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 한쪽의 주면은, 케이싱의 일부를 떼어냄으로써 나타나는 개구측을 향하고 있는, 냉동 장치.
   
   
   

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