WO2018135278A1

WO2018135278A1 - 電装品冷却構造

Info

Publication number: WO2018135278A1
Application number: PCT/JP2017/047001
Authority: WO
Inventors: 英俊孫; 玲波張; 岡本　敦
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2017-01-22
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2018-07-26
Also published as: CN108344069A

Abstract

冷媒配管の一部を構成する電装品冷却管の結露抑制に有用な電装品冷却構造を提供する。本発明に係る電装品冷却構造は、電装品と接触する熱交換体と、熱交換体に埋め込まれた電装品冷却管を含む電装品冷却構造であって、電装品冷却管は外管（ＣＰ１）と内管（ＣＰ２）を含むジャケットであり、外管（ＣＰ１）の一端は閉鎖端であり且つ他端は冷媒の流出端であり、内管（ＣＰ２）の一端は冷媒の流入端であり且つ他端は外管（ＣＰ１）内の閉鎖端側において開口している。

Description

電装品冷却構造

　本発明は電装品冷却構造に関し、特に、冷媒を利用して、電装品に対し冷却を行う電装品冷却構造に関する。

　従来、冷媒配管により順に接続された圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器を含む空調システムであって、室外熱交換器と室内熱交換器の間の冷媒配管が、入口端と出口端を有する冷却用配管を含み、冷却用配管が、金属板を介して発熱部材と電気的に接触する電装品冷却管を有する、空調システムがある。

　上述の空調システムでは、室外熱交換器において空気等と熱交換を行い、温度が低下した後の、電装品冷却管を流れる冷媒を利用して、電装品に対し冷却を行うことができるので、ファン等を設置して電装品に対し冷却を行う場合に比べ、構造を簡易化でき、製造コストを下げることができる。

　しかし、上述の空調システムでは、入口端から冷却用配管に入る冷媒の温度が、空気の露点温度より低くなり、電装品冷却管の入口端側に結露が生じることがある。このような場合、結露水が空調システムを構成する電気部品等に滴下し、ショート等の問題を引き起こす可能性があり、理想的ではない。

　本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、冷媒配管の一部を構成する電装品冷却管の結露抑制に有用な電装品冷却構造を提供することにある。

　上述の目的を実現するために、本発明の第１観点に係る電装品冷却構造は、電装品と接触する熱交換体と、熱交換体に埋め込まれる電装品冷却管を含む。そのうち、電装品冷却管は、外管と内管を含むジャケットである。外管の一端は閉鎖端であり、他端は冷媒の出口端である。内管の一端は冷媒の入口端であり、他端は外管内の閉鎖端側において開口している。

　本発明の第１観点に係る電装品冷却構造は空調システムに設けられ、電装品冷却管を流れる冷媒を利用して、熱交換体と接触する電装品に対して冷却を行う。その際に、外管が熱交換体を介して電装品と接触するので、外管を流れる冷媒の温度が、内管を流れる冷媒の温度よりも高くなる。このため、内管の一端に入る冷媒の温度が空気の露点温度より低い場合においても、熱交換体と接触する外管の温度が空気の露点温度より低いことに起因する、表面の結露発生を容易に抑えることができる。よって、結露水が空調システムを構成する電気部品等に滴下してしまい、ショート等の問題を引き起こすことを抑えることができる。

　本発明の第２観点に係る電装品冷却構造は、本発明の第１観点に係る電装品冷却構造であって、複数の電装品冷却管を含み、複数の電装品冷却管の内管の一端を集めて１つの集合入口端を形成し、複数の電装品冷却管の外管の他端を集めて１つの集合出口端を形成する。

　本発明の第２観点に係る電装品冷却構造によると、簡単な構造で冷却能力を高めることができ、結露水の発生を抑えることができる。

　本発明の第３観点に係る電装品冷却構造は、本発明の第１観点に係る電装品冷却構造であって、熱交換体は金属板である。

　本発明の第３観点に係る電装品冷却構造によると、熱伝導率を上げることができるため、冷却能力を高めることができる。

　本発明の第４観点に係る電装品冷却構造は、本発明の第１観点に係る電装品冷却構造であって、内管に向かってくぼむ陥没部が外管に設けられる。陥没部により外管は内管を止める。

　本発明の第４観点に係る電装品冷却構造によると、空調システムの運搬時や実際の使用時に振動が起きても、陥没部によって、内管の外管に対する揺れを抑え、騒音の発生や変形を抑えることができる。

　本発明の第５観点に係る電装品冷却構造は、本発明の第４観点に係る電装品冷却構造であって、電装品冷却管の断面のうち、陥没部の総断面積が最大である箇所において、外管と内管の間に形成される流通断面の面積が、内管の断面積以上である。

　本発明の第６観点に係る電装品冷却構造は、本発明の第１から第５観点に係る電装品冷却構造であって、内管の他端と外管の一端の距離が内管の直径以上である。

　本発明の第７観点に係る電装品冷却構造は、本発明の第１から第５観点に係る電装品冷却構造であって、外管は熱交換体に埋め込まれている。

　本発明の第７観点に係る電装品冷却構造によると、外管と熱交換体の接触面積を大きくすることができ、冷却効率を高めることができる。

　本発明の第８観点に係る電装品冷却構造は、本発明の第１から第５観点に係る電装品冷却構造であって、熱交換体に固定部材を取り付け、固定部材は熱交換体とともに外管を挟み、固定する。

　本発明の第８観点に係る電装品冷却構造によると、空調システムの運搬時や実際の使用時に振動が起きても、固定部材と熱交換体によって、外管が揺れて、周りの他の部材に当たったりすることを抑えることができる。

　本発明の電装品冷却構造は空調システムに設けられ、電装品冷却管を流れる冷媒を利用して、熱交換体と接触する電装品に対して冷却を行う。その際に、外管が熱交換体を介して電装品と接触するので、外管を流れる冷媒の温度が、内管を流れる冷媒の温度よりも高くなる。このため、内管の一端に入る冷媒の温度が空気の露点温度より低い場合においても、熱交換体と接触する外管の温度が空気の露点温度より低いことに起因する、表面の結露発生を容易に抑えることができる。よって、結露水が空調システムを構成する電気部品等に滴下してしまい、ショート等の問題を引き起こすことを抑えることができる。

本発明に係る電装品冷却構造を含む空調システムの回路構造を示す模式図。本発明に係る電装品冷却構造に含まれるジャケットを示す模式図。本発明に係る電装品冷却構造に含まれるジャケットの変形例を示す模式図。本発明に係る電装品冷却構造に含まれるジャケットの別の変形例を示す模式図。図４に示すジャケットの陥没部の総断面積が最大である箇所の断面を示す模式図。本発明に係る電装品冷却構造に含まれるジャケットの固定構造の一例を示す平面図。

　以下、図１と図２とをあわせながら、本発明の実施形態について説明する。

　ここで、図１は本発明に係る電装品冷却構造を含む空調システムの回路構造を示す模式図であり、図２は本発明に係る電装品冷却構造に含まれるジャケットを示す模式図である。

　図１に示すように、空調システムは冷媒配管Ｒによって順に接続された圧縮機１０と、室外熱交換器３０と、室内熱交換器５０とを含み、室外熱交換器３０と室内熱交換器５０の間の冷媒配管Ｒには、電装品冷却構造ＣＲが設けられている。

　ここで、室外熱交換器３０と電装品冷却構造ＣＲの間の冷媒配管Ｒには、流量調節装置ＣＤと容器４０がさらに設けられている。流量調節装置ＣＤとしては、電動弁を採用してもよい。また、容器４０は冷媒を一時的に貯めるために用いられる。

　また、図１と図２に示すように、電装品冷却構造ＣＲは、電装品と接触する熱交換体ＭＢと、熱交換体ＭＢと接触する電装品冷却管ＣＰとを含む。電装品冷却管ＣＰは、外管ＣＰ１と内管ＣＰ２を含むジャケットである。外管ＣＰ１の一端（図２の上端）は閉鎖端であり、他端（図２の下端）は冷媒の出口端である。内管ＣＰ２の一端（図２の下端）は冷媒の入口端であり、他端（図２の上端）は、外管ＣＰ１内の閉鎖端側において開口している。

　ここで、熱交換体ＭＢとして、金属板を採用してもよい。

　以下、本発明の実施形態１にかかる空調システムの運転について説明する。

　運転時、圧縮機１０により圧縮されて圧縮機１０の排出端から排出された冷媒は、室外熱交換器３０に入り、熱交換を行って温度が低下した後、流量調節装置ＣＤを流れ、そして容器４０に入る。

　次に、容器４０から出た冷媒は、電装品冷却構造ＣＲの電装品冷却管ＣＰに入る。この時、電装品冷却管ＣＰを利用し、熱交換体ＭＢを介して、電装品に対し冷却を行うことができる。

　その後、冷媒は電装品冷却管ＣＰを出て、室内熱交換器５０に入り、室内熱交換器５０において熱交換を行う。

　最後に、冷媒は室内熱交換器５０を出て、圧縮機１０の吸入端に戻る。

　本実施形態によると、電装品冷却管ＣＰを流れる冷媒を利用して、熱交換体ＭＢと接触する電装品に対して冷却を行う際に、外管が熱交換体ＭＢを介して電装品と接触するため、外管ＣＰ１を流れる冷媒の温度が、内管ＣＰ２を流れる冷媒の温度よりも高くなる。このため、内管ＣＰ１の一端に入る冷媒の温度が空気の露点温度より低い場合においても、熱交換体ＭＢと接触する外管の温度が空気の露点温度より低いことに起因する、表面の結露発生を容易に抑えることができる。よって、結露水が空調システムを構成する電気部品等に滴下し、ショート等の問題を引き起こすことを抑えることができる。

　以上、図面とあわせ、本発明について例示的な説明を行ったが、本発明の具体的な実現は上述の実施形態の制限を受けないことは明らかである。

　例えば、図３に示すように、電装品冷却構造が２つの電装品冷却管ＣＰを含み、２つの電装品冷却管ＣＰの内管ＣＰ２の一端を集めて１つの集合入口端とし、２つの電装品冷却管ＣＰの外管ＣＰ１の他端を集めて１つの集合出口端としてもよい。これにより、電装品冷却構造を簡単な構造にして冷却能力を高めることができ、結露水の発生を抑制できる。

　もちろん、電装品冷却構造は３つ以上の電装品冷却管を含んでもよい。

　また、上述の実施形態において、図４と図５に示すように、内管ＣＰ２に向かってくぼむ陥没部ＥＰを外管ＣＰ１に設け、陥没部ＥＰにより、外管ＣＰ１が内管ＣＰ２を止めるるようにしてもよい。これにより、空調システムの運搬時や実際の使用時に振動が起きても、陥没部によって、内管の外管に対する揺れを抑え、騒音の発生や変形を抑えることができる。

　このような場合、例えば、電装品冷却管ＣＰの断面のうち、陥没部ＥＰの総断面積が最大である箇所において、外管ＣＰ１と内管ＣＰ２の間に形成された流通断面の面積が、内管ＣＰ２の断面積以上になるように設定してもよい。また、例えば、内管ＣＰ２の他端（図４の上端）と外管ＣＰ１の一端（図４の上端）との距離Ｄ１が内管ＣＰ２の直径Ｄ２以上になるように設定してもよい。

　また、上述の実施形態において、外管ＣＰ１を熱交換体ＭＢに埋め込んでもよい。これにより、外管と熱交換体の接触面積を大きくすることができ、冷却効率を高めることができる。

　このような場合、例えば、図６に示すように、さらに、ねじＬＤ等を用いて熱交換体ＭＢに固定部材ＦＭを取り付け、固定部材ＦＭと熱交換体ＭＢとで外管ＣＰ１を挟み固定してもよい。これにより、空調システムの運搬時や実際の使用時に振動が起きても、固定部材と熱交換体によって、外管が揺れて、周りの他の部材に当たったりすることを抑えることができる。

１０　　　　　　圧縮機
３０　　　　　　室外熱交換器
４０　　　　　　容器
５０　　　　　　室内熱交換器
Ｒ　　　　　　　冷媒配管
ＣＰ　　　　　　電装品冷却管
ＣＰ１　　　　　外管
ＣＰ２　　　　　内管
ＣＤ　　　　　　流量調節装置
ＭＢ　　　　　　金属板
ＦＭ　　　　　　固定部材
ＥＰ　　　　　　陥没部
ＬＤ　　　　　　ねじ

Claims

　電装品と接触する熱交換体と、前記熱交換体と接触する電装品冷却管とを含む電装品冷却構造であって、
　前記電装品冷却管は外管と内管を含むジャケットであり、
　前記外管の一端は閉鎖端であり、且つ他端は冷媒の出口端であり、
　前記内管の一端は冷媒の入口端であり、且つ他端は前記外管内の前記閉鎖端側において開口していることを特徴とする、
　電装品冷却構造。
　複数の前記電装品冷却管を含み、
　複数の前記電装品冷却管の内管の一端を集めて１つの集合入口端を形成し、
　複数の前記電装品冷却管の外管の他端を集めて１つの集合出口端を形成することを特徴とする、
　請求項１に記載の電装品冷却構造。
　前記熱交換体は金属板であることを特徴とする、
　請求項１に記載の電装品冷却構造。
　前記内管に向かってくぼんだ陥没部が前記外管に設けられ、
　前記外管は前記陥没部により前記内管を止めることを特徴とする、
　請求項１に記載の電装品冷却構造。
　前記電装品冷却管の断面のうち、前記陥没部の総断面積が最大である箇所において、前記外管と前記内管の間に形成される流通断面の面積が、前記内管の断面積以上であることを特徴とする、
　請求項４に記載の電装品冷却構造。
　前記内管の前記他端と前記外管の前記一端との距離が、前記内管の直径以上であることを特徴とする、
　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電装品冷却構造。
　前記外管は前記熱交換体に埋め込まれていることを特徴とする、
　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電装品冷却構造。
　前記熱交換体に固定部材を取り付け、前期固定部材は、前記熱交換体とともに前記外管を挟み、固定することを特徴とする、
　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電装品冷却構造。