JP2010002121A - Refrigerating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍装置に関し、特に、各種電装品の防塵防水対策と発熱素子の冷却対策とに係るものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus, and particularly relates to dustproof and waterproof measures for various electrical components and cooling measures for heating elements.
従来より、冷凍装置（例えば、空気調和装置等）のケーシング内には、圧縮機や熱交換器及びこれらを接続する冷媒配管等の冷媒回路の一部が配設されると共に、これらの構成機器を制御するための各種電装品が設けられている。通常、各種電装品は、塵埃や雨等の水分の付着によって故障する虞があるため、電装品箱によって覆われている。 Conventionally, in a casing of a refrigeration apparatus (for example, an air conditioner), a compressor, a heat exchanger, and a part of a refrigerant circuit such as a refrigerant pipe connecting them are disposed, and these components Various electrical components for controlling the operation are provided. Normally, various electrical components are covered with an electrical component box because there is a risk of failure due to adhesion of moisture such as dust or rain.
ところで、防塵及び防水の観点からは電装品箱は密閉されていることが好ましい。しかし、上記電装品の中には、稼働中に発熱を伴う発熱素子が含まれている。そのため、電装品箱を密閉すると、内部温度が上昇し、発熱素子及びその他の電装品の温度が許容する上限温度を超えて故障してしまう虞がある。そのため、従来の冷凍装置では、電装品箱に開口を設けて内部に空気を導入して発熱素子を冷却していた。
しかしながら、発熱素子を十分に冷却するために電装品箱に大きな開口を設けると、該開口から塵埃や雨等の水分が浸入してしまい、電装品箱の本来の機能が喪失されてしまう。一方で、開口を小さくすると、通風量が不足して発熱素子を十分に冷却できないという相反する問題があった。 However, if a large opening is provided in the electrical component box in order to sufficiently cool the heating element, moisture such as dust or rain enters from the opening, and the original function of the electrical component box is lost. On the other hand, when the opening is made small, there is a conflicting problem that the amount of ventilation is insufficient and the heating element cannot be sufficiently cooled.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷凍装置に関し、各種電装品への塵埃及び水分の付着を防止すると共に発熱素子を冷却することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention relates to a refrigeration apparatus, which is to prevent dust and moisture from adhering to various electrical components and to cool a heating element.
第１の発明は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うための冷媒回路（10）と、該冷媒回路（10）の構成部品を制御する電装品と、該電装品を収納する電装品箱（31）とを備えた冷凍装置であって、上記電装品箱（31）を冷却する冷却手段（40）を備え、上記電装品箱（31）内には、上記電装品のうちの発熱素子（61,62,63）が浸漬されるように絶縁用液体が充填されている。 The first invention is a refrigerant circuit (10) for performing a refrigeration cycle by circulating refrigerant, an electrical component for controlling the components of the refrigerant circuit (10), and an electrical component box for storing the electrical component ( 31) and a cooling means (40) for cooling the electrical component box (31), and the electrical component box (31) includes a heating element ( 61, 62, 63) is filled with an insulating liquid so that it is immersed.
第１の発明では、電装品箱（31）内に絶縁用液体が充填され、電装品箱（31）が冷却手段（40）によって冷却される。一般に、液体は、気体よりも熱伝導性に優れている。そのため、発熱素子（61,62,63）の熱は、絶縁用液体を介して、冷却手段（40）によって冷却された電装品箱（31）に迅速に伝達される。つまり、発熱素子（61,62,63）は、絶縁用液体を介して電装品箱（31）に放熱することで冷却される。また、発熱素子（61,62,63）は絶縁用液体によって互いに絶縁される。 In the first invention, the electrical component box (31) is filled with the insulating liquid, and the electrical component box (31) is cooled by the cooling means (40). In general, liquids have better thermal conductivity than gases. Therefore, the heat of the heating elements (61, 62, 63) is quickly transmitted to the electrical component box (31) cooled by the cooling means (40) via the insulating liquid. That is, the heat generating elements (61, 62, 63) are cooled by dissipating heat to the electrical component box (31) through the insulating liquid. The heating elements (61, 62, 63) are insulated from each other by the insulating liquid.
第２の発明は、第１の発明において、上記電装品箱（31）は、鉄以上の熱伝導率を有する材料によって構成されている。 In a second aspect based on the first aspect, the electrical component box (31) is made of a material having a thermal conductivity equal to or higher than iron.
第２の発明では、電装品箱（31）が比較的熱伝導率の高い材料によって構成されている。そのため、冷却手段（40）によって電装品箱（31）全体が迅速に冷却される。これにより、発熱素子（61,62,63）の熱が絶縁用液体を介して迅速に電装品箱（31）に吸収され、発熱素子（61,62,63）が迅速に冷却される。 In the second invention, the electrical component box (31) is made of a material having a relatively high thermal conductivity. Therefore, the whole electrical component box (31) is quickly cooled by the cooling means (40). Thereby, the heat of the heating element (61, 62, 63) is quickly absorbed by the electrical component box (31) through the insulating liquid, and the heating element (61, 62, 63) is quickly cooled.
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記絶縁用液体は空気よりも熱伝導率が高い液体である。 According to a third aspect, in the first or second aspect, the insulating liquid is a liquid having a higher thermal conductivity than air.
第３の発明では、電装品箱（31）内に空気よりも熱伝導率が高い液体が充填されるため、発熱素子（61,62,63）の熱が迅速に電装品箱（31）に伝達される。これにより、発熱素子（61,62,63）が迅速に冷却される。 In the third invention, since the electrical component box (31) is filled with a liquid having a higher thermal conductivity than air, the heat of the heating element (61, 62, 63) is quickly transferred to the electrical component box (31). Communicated. Thereby, the heating element (61, 62, 63) is rapidly cooled.
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記発熱素子（61,62,63）のうちのパワー素子（61）は、上記電装品箱（31）に接触するように配置されている。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the power element (61) of the heating elements (61, 62, 63) is in contact with the electrical component box (31). Is arranged.
発熱素子（61,62,63）の中でも電力制御や電力変換を行うためのパワー素子（61）は、発熱量が特に大きい。 Among the heat generating elements (61, 62, 63), the power element (61) for performing power control and power conversion has a particularly large heat generation amount.
そこで、第４の発明では、パワー素子（61）を電装品箱（31）に接触するように配置している。これにより、パワー素子（61）が発する熱は速やかに直接電装品箱（31）に吸収される一方、パワー素子（61）よりも発熱量の小さいパワー素子（61）以外の発熱素子（62,63）の熱は、絶縁用液体を介して電装品箱（31）に吸収される。 Therefore, in the fourth invention, the power element (61) is disposed so as to contact the electrical component box (31). As a result, the heat generated by the power element (61) is immediately absorbed directly into the electrical component box (31), while the heating elements (62, 62) other than the power element (61) having a smaller heating value than the power element (61). The heat of 63) is absorbed by the electrical component box (31) through the insulating liquid.
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、上記冷却手段（40）は、上記電装品箱（31）の外壁面に取り付けられ、上記冷媒回路（10）を流れる冷媒が流通して上記電装品箱（31）を冷却する冷媒ジャケット（41）により構成されている。 A fifth invention is the refrigerant according to any one of the first to fourth inventions, wherein the cooling means (40) is attached to an outer wall surface of the electrical component box (31) and flows through the refrigerant circuit (10). Is constituted by a refrigerant jacket (41) that circulates and cools the electrical component box (31).
第５の発明では、電装品箱（31）は、冷媒回路（10）を流れる冷媒によって冷却される。 In the fifth invention, the electrical component box (31) is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10).
第６の発明は、第５の発明において、上記発熱素子（61,62,63）のうちのパワー素子（61）と上記冷媒ジャケット（41）とは、上記電装品箱（31）の壁面の一部を挟み込むように設けられている。 According to a sixth invention, in the fifth invention, the power element (61) and the refrigerant jacket (41) of the heating elements (61, 62, 63) are formed on a wall surface of the electrical component box (31). It is provided so that a part may be inserted | pinched.
第６の発明では、パワー素子（61）と冷媒ジャケット（41）とは、電装品箱（31）の壁面の一部を挟んで該壁面の一方側と他方側とに設けられている。そのため、パワー素子（61）の発する熱は、電装品箱（31）の壁面を介して迅速に冷媒ジャケット（41）を流れる冷媒に吸収され、パワー素子（61）は迅速に冷却される。 In the sixth invention, the power element (61) and the refrigerant jacket (41) are provided on one side and the other side of the wall surface across a part of the wall surface of the electrical component box (31). Therefore, the heat generated by the power element (61) is quickly absorbed by the refrigerant flowing through the refrigerant jacket (41) through the wall surface of the electrical component box (31), and the power element (61) is quickly cooled.
第７の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明において、上記冷却手段（40）が、上記電装品箱（31）の上部に取り付けられる一方、上記発熱素子（61,62,63）は、上記電装品箱（31）内の下部に配置されている。 In a seventh aspect based on any one of the first to fifth aspects, the cooling means (40) is attached to an upper portion of the electrical component box (31), while the heating element (61, 62, 63 ) Is arranged in the lower part of the electrical component box (31).
第７の発明では、電装品箱（31）内の下部において発熱素子（61,62,63）の熱によって熱せられた絶縁用液体が上方に流動し、電装品箱（31）内の上部において電装品箱（31）を介して冷却手段（40）によって冷却された絶縁用液体は下方に流動する。これにより、電装品箱（31）内において絶縁用液体の対流が生じる。 In the seventh invention, the insulating liquid heated by the heat of the heating elements (61, 62, 63) flows upward in the lower part in the electrical component box (31), and in the upper part in the electrical component box (31). The insulating liquid cooled by the cooling means (40) through the electrical component box (31) flows downward. This causes convection of the insulating liquid in the electrical component box (31).
本発明によれば、空気よりも熱伝導性に優れた絶縁用液体を電装品箱（31）内に充填すると共に電装品箱（31）を冷却することで、発熱素子（61,62,63）の熱を絶縁用液体を介して電装品箱（31）に吸収させることができる。そのため、電装品箱（31）に大きな開口を設けることなく発熱素子（61,62,63）を冷却することができる。従って、本発明によれば、各種電装品への塵埃及び水分の付着を防止すると共に、発熱素子（61,62,63）を冷却することができる。 According to the present invention, the heating component (61, 62, 63) is obtained by filling the electrical component box (31) with an insulating liquid having thermal conductivity superior to that of air and cooling the electrical component box (31). ) Can be absorbed by the electrical component box (31) through the insulating liquid. Therefore, the heat generating elements (61, 62, 63) can be cooled without providing a large opening in the electrical component box (31). Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent dust and moisture from adhering to various electrical components and to cool the heating elements (61, 62, 63).
また、第２の発明によれば、電装品箱（31）を比較的熱伝導率の高い材料によって構成することで、冷却手段（40）によって電装品箱（31）全体を迅速に冷却することができる。そのため、絶縁用液体を介して発熱素子（61,62,63）の熱を迅速に電装品箱（31）に吸収させることができる。従って、発熱素子（61,62,63）をより迅速に冷却することができる。 Moreover, according to 2nd invention, the electrical component box (31) is comprised with a material with comparatively high thermal conductivity, and the whole electrical component box (31) is rapidly cooled by the cooling means (40). Can do. Therefore, the heat of the heating elements (61, 62, 63) can be quickly absorbed by the electrical component box (31) through the insulating liquid. Therefore, the heat generating elements (61, 62, 63) can be cooled more quickly.
また、第３の発明によれば、電装品箱（31）内に空気よりも熱伝導率が高い液体を充填することで、発熱素子（61,62,63）の熱を迅速に電装品箱（31）に伝達することができる。これにより、発熱素子（61,62,63）を迅速に冷却することができる。 Further, according to the third invention, the electrical component box (31) is filled with a liquid having a higher thermal conductivity than air, so that the heat of the heating elements (61, 62, 63) can be quickly transferred to the electrical component box. (31) can be transmitted. Thereby, a heat generating element (61, 62, 63) can be cooled rapidly.
また、第４の発明によれば、特に発熱量の大きいパワー素子（61）の熱を直接電装品箱（31）に吸収させる一方、パワー素子（61）以外の発熱素子（62,63）の熱については、絶縁用液体を介して電装品箱（31）に吸収させるように構成することができる。従って、発熱素子（61,62,63）を効率よく冷却することができる。 According to the fourth invention, the heat of the power element (61) having a particularly large calorific value is directly absorbed by the electrical component box (31), while the heat generating elements (62, 63) other than the power element (61) are absorbed. The heat can be configured to be absorbed by the electrical component box (31) through the insulating liquid. Therefore, the heat generating elements (61, 62, 63) can be efficiently cooled.
また、第５の発明によれば、冷却手段（40）を、冷媒回路（10）を流れる冷媒が流通する冷媒ジャケット（41）により構成することで、既存の冷媒回路（10）の一部を利用することにより電装品箱（31）を冷却することができる。 According to the fifth invention, the cooling means (40) is constituted by the refrigerant jacket (41) through which the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) flows, so that a part of the existing refrigerant circuit (10) is formed. By using it, the electrical component box (31) can be cooled.
また、第６の発明によれば、パワー素子（61）と冷媒ジャケット（41）とを、電装品箱（31）の壁面の一部を挟んで該壁面の一方側と他方側とに設けることにより、パワー素子（61）を迅速に冷却することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the power element (61) and the refrigerant jacket (41) are provided on one side and the other side of the wall surface across a part of the wall surface of the electrical component box (31). Thus, the power element (61) can be quickly cooled.
また、第７の発明によれば、電装品箱（31）内において絶縁用液体の対流を生起するように冷媒ジャケット（41）及び発熱素子（61,62,63）を配置することで、発熱素子（61,62,63）をより効果的に冷却することができる。 Further, according to the seventh invention, the refrigerant jacket (41) and the heating elements (61, 62, 63) are arranged so as to cause convection of the insulating liquid in the electrical component box (31), thereby generating heat. The element (61, 62, 63) can be cooled more effectively.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、本発明に係る冷凍装置の一例として、空気調和装置について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, an air conditioner will be described as an example of the refrigeration apparatus according to the present invention.
《発明の実施形態１》
−全体構成−
図１に示すように、本発明の実施形態に係る空気調和装置（1）は、室外機（1A）と室内機（1B）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えている。該冷媒回路（10）は、圧縮機（11）と室外熱交換器（12）とキャピラリーチューブ（13）と室内熱交換器（14）とが順に冷媒配管によって接続されることにより形成されている。また、冷媒回路（10）は四路切換弁（17）を備え、冷媒循環が可逆に構成されている。
Embodiment 1 of the Invention
-Overall configuration-
As shown in FIG. 1, an air conditioner (1) according to an embodiment of the present invention includes an outdoor unit (1A) and an indoor unit (1B), and a refrigerant circuit (10) that performs a vapor compression refrigeration cycle. It has. The refrigerant circuit (10) is formed by connecting a compressor (11), an outdoor heat exchanger (12), a capillary tube (13), and an indoor heat exchanger (14) in this order by refrigerant piping. . The refrigerant circuit (10) includes a four-way switching valve (17), and the refrigerant circulation is configured to be reversible.
圧縮機（11）の吐出側は、高圧ガス管（21）を介して四路切換弁（17）の第１ポート（a）に接続されている。また、四路切換弁（17）の第２ポート（b）には、室外ガス管（22）の一端が接続されている。室外ガス管（22）の他端には、室外熱交換器（12）のガス側端部が接続されている。 The discharge side of the compressor (11) is connected to the first port (a) of the four-way switching valve (17) via the high-pressure gas pipe (21). One end of the outdoor gas pipe (22) is connected to the second port (b) of the four-way switching valve (17). The other end of the outdoor gas pipe (22) is connected to the gas side end of the outdoor heat exchanger (12).
上記室外熱交換器（12）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器によって構成されている。該室外熱交換器（12）には、室外ファン（12a）が近接して配置されている。室外熱交換器（12）の液側端部には、液管（23）の一端が接続されている。液管（23）には、キャピラリーチューブ（13）が設けられている。液管（23）の他端は、室内熱交換器（14）の液側端部に接続されている。 The outdoor heat exchanger (12) is constituted by, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. An outdoor fan (12a) is disposed close to the outdoor heat exchanger (12). One end of the liquid pipe (23) is connected to the liquid side end of the outdoor heat exchanger (12). The liquid tube (23) is provided with a capillary tube (13). The other end of the liquid pipe (23) is connected to the liquid side end of the indoor heat exchanger (14).
上記室内熱交換器（14）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器によって構成されている。該室内熱交換器（14）には、室内ファン（14a）が近接して配置されている。室内熱交換器（14）のガス側端部には、ガス連絡管（24）の一端が接続されている。ガス連絡管（24）の他端は、四路切換弁（17）の第４ポート（d）に接続されている。 The indoor heat exchanger (14) is constituted by, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. An indoor fan (14a) is disposed close to the indoor heat exchanger (14). One end of a gas communication pipe (24) is connected to the gas side end of the indoor heat exchanger (14). The other end of the gas communication pipe (24) is connected to the fourth port (d) of the four-way switching valve (17).
上記四路切換弁（17）は、第１〜第４ポート（a,b,c,d）を備え、第１ポート（a）と第２ポート（b）とを連通させると共に第３ポート（c）と第４ポート（d）とを連通させる第１の状態（図１の実線）と、第１ポート（a）と第４ポート（d）とを連通させると共に第２ポート（b）と第３ポート（c）とを連通させる第２の状態（図１の破線）とに切換可能に構成されている。 The four-way selector valve (17) includes first to fourth ports (a, b, c, d), communicates the first port (a) and the second port (b), and connects the third port ( c) and the fourth port (d) in the first state (solid line in FIG. 1), the first port (a) and the fourth port (d) are in communication and the second port (b) It is configured to be switchable to a second state (broken line in FIG. 1) in which the third port (c) communicates.
四路切換弁（17）の第３ポート（c）には、吸入管（25）の一端が接続されている。吸入管（25）の他端は、圧縮機（11）に接続されている。吸入管（25）の中途部には、冷媒中に含まれる液冷媒を除去してガス冷媒のみを圧縮機（11）に吸入させるためのアキュムレータ（15）が設けられている。また、吸入管（25）のアキュムレータ（15）よりも四路切換弁（17）側には、後述する冷媒ジャケット（41）が設けられている。 One end of the suction pipe (25) is connected to the third port (c) of the four-way switching valve (17). The other end of the suction pipe (25) is connected to the compressor (11). An accumulator (15) for removing the liquid refrigerant contained in the refrigerant and sucking only the gas refrigerant into the compressor (11) is provided in the middle of the suction pipe (25). Further, a refrigerant jacket (41), which will be described later, is provided closer to the four-way switching valve (17) than the accumulator (15) of the suction pipe (25).
また、空気調和装置（1）は、上記冷媒回路（10）の構成部品を制御するための電装品が組み付けられた電装品ユニット（30）を備えている。以下に詳述するが、冷媒ジャケット（41）は該電装品ユニット（30）に取り付けられている。 The air conditioner (1) includes an electrical component unit (30) in which electrical components for controlling the components of the refrigerant circuit (10) are assembled. As will be described in detail below, the refrigerant jacket (41) is attached to the electrical component unit (30).
〈電装品ユニットの構成〉
図２は電装品ユニット（30）の側面断面図、図３は電装品ユニット（30）の正面図である。
<Configuration of electrical component unit>
2 is a side sectional view of the electrical component unit (30), and FIG. 3 is a front view of the electrical component unit (30).
図２及び図３に示すように、電装品ユニット（30）は、冷媒回路（10）の構成部品を制御する複数の電装品と、該電装品が内部に収納された電装品箱（31）とを備えている。複数の電装品には、稼動時に発熱するパワー素子（61）、コイル部品（62）及びリアクトル（63）等が含まれている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the electrical component unit (30) includes a plurality of electrical components that control the components of the refrigerant circuit (10), and an electrical component box (31) in which the electrical components are housed. And. The plurality of electrical components include a power element (61) that generates heat during operation, a coil component (62), a reactor (63), and the like.
電装品箱（31）は、上部が開口する本体（31a）と、本体（31a）の上部開口を覆う天板（31b）とを備え、略直方体形状に形成されている。天板（31b）には、電線等を挿通させるための挿通孔（31c）が形成されている。該挿通孔（31c）と電線等との間は塵埃や水分が通過しない程度に閉塞されている。なお、電装品箱（31）は、直方体の稜角を面取りしたものであってもよい。 The electrical component box (31) includes a main body (31a) having an upper opening and a top plate (31b) covering the upper opening of the main body (31a), and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. The top plate (31b) has an insertion hole (31c) through which an electric wire or the like is inserted. The insertion hole (31c) and the electric wire and the like are closed to such an extent that dust and moisture do not pass. The electrical component box (31) may be a cuboid whose ridge angle is chamfered.
上記電装品箱（31）は、熱伝導性に優れたアルミニウム合金によって形成されている。また、電装品箱（31）内には、電気抵抗の大きい絶縁用液体が充填されている。なお、絶縁用液体としては、鉱物油、シリコンオイル、及びパーフルオロポリエーテル等のフッ素系活性液体等の絶縁性に優れた液体を用いることが好ましい。 The electrical component box (31) is formed of an aluminum alloy having excellent thermal conductivity. The electrical component box (31) is filled with an insulating liquid having a large electrical resistance. As the insulating liquid, it is preferable to use a liquid having excellent insulating properties, such as a fluorine-based active liquid such as mineral oil, silicon oil, and perfluoropolyether.
〈発熱素子の配置〉
上記電装品箱（31）の内部には、パワートランジスタやダイオード等の電力制御や電力変換を行うためのパワー素子（61）と、該パワー素子（61）のノイズを除去するためのコイル部品（62）と、リアクトル（63）が設けられている。これらは、いずれも稼働中に発熱する発熱素子である。また、これらの発熱素子（61,62,63）は、電装品箱（31）内に充填された絶縁用液体に浸漬されている。
<Arrangement of heating element>
The electrical component box (31) includes a power element (61) for performing power control and power conversion such as a power transistor and a diode, and a coil component for removing noise from the power element (61) ( 62) and a reactor (63). These are heating elements that generate heat during operation. These heating elements (61, 62, 63) are immersed in an insulating liquid filled in the electrical component box (31).
上記パワー素子（61）とコイル部品（62）とは、本体（31a）の正面板及び背面板に平行に設けられた基板（71）に実装されている。パワー素子（61）は基板（71）の正面に実装される一方、コイル部品（62）は基板（71）の背面に実装されている。コイル部品（62）はパワー素子（61）よりも下方に設けられている。基板（71）は、パワー素子（61）の正面が電装品箱（31）の内壁面に接触するように取り付けられている。 The power element (61) and the coil component (62) are mounted on a substrate (71) provided in parallel with the front plate and the back plate of the main body (31a). The power element (61) is mounted on the front surface of the substrate (71), while the coil component (62) is mounted on the back surface of the substrate (71). The coil component (62) is provided below the power element (61). The substrate (71) is attached so that the front surface of the power element (61) is in contact with the inner wall surface of the electrical component box (31).
上記リアクトル（63）は、電装品箱（31）の正面板の下部に取り付けられている。リアクトル（63）は、上記基板（71）に実装されたパワー素子（61）よりも下方であって、コイル部品（62）と略同じ高さ位置に配置されている。 The reactor (63) is attached to the lower part of the front plate of the electrical component box (31). The reactor (63) is disposed below the power element (61) mounted on the substrate (71) and at substantially the same height as the coil component (62).
〈冷却手段〉
電装品ユニット（30）には、電装品箱（31）を冷却する冷却手段（40）が設けられている。冷却手段（40）は、電装品箱（31）の外部に設けられている。冷却手段（40）は、冷媒回路（10）を流れる冷媒が流通可能に構成された冷媒ジャケット（41）を備えている。冷媒ジャケット（41）は、電装品箱（31）の正面に接触するように設けられ、パワー素子（61）と略等しい高さ位置に設けられている。このように配置することにより、電装品箱（31）の正面板の一部分は、パワー素子（61）と冷媒ジャケット（41）とによって挟まれている。
<Cooling means>
The electrical component unit (30) is provided with a cooling means (40) for cooling the electrical component box (31). The cooling means (40) is provided outside the electrical component box (31). The cooling means (40) includes a refrigerant jacket (41) configured to allow the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) to flow. The refrigerant jacket (41) is provided so as to be in contact with the front surface of the electrical component box (31), and is provided at a height position substantially equal to the power element (61). By arranging in this way, a part of the front plate of the electrical component box (31) is sandwiched between the power element (61) and the refrigerant jacket (41).
冷媒ジャケット（41）は、例えば、アルミ等の金属によって扁平な直方体状に形成され、内部に冷媒を流通させるための冷媒流路が形成されている。該冷媒流路は、冷媒配管の一部を挿通させることによって形成されるものであってもよく、管状の貫通孔に冷媒配管が接続されることによって形成されるものであってもよい。本実施形態では、冷媒ジャケット（41）の冷媒流路は、該冷媒ジャケット（41）に冷媒回路（10）の圧縮機（11）の吸入管（25）の一部が嵌め込まれることによって形成されている。このような構成により、冷媒ジャケット（41）は、冷媒回路（10）を流れる冷媒を流通可能に構成される。また、冷媒ジャケット（41）は、アルミ等の金属によって構成されることにより、内部を流通する冷媒の冷熱が外表面まで伝達されるように構成される。 The refrigerant jacket (41) is formed in a flat rectangular parallelepiped shape by a metal such as aluminum, for example, and a refrigerant flow path for allowing the refrigerant to flow therethrough is formed. The refrigerant flow path may be formed by inserting a part of the refrigerant pipe, or may be formed by connecting the refrigerant pipe to a tubular through hole. In the present embodiment, the refrigerant flow path of the refrigerant jacket (41) is formed by fitting a part of the suction pipe (25) of the compressor (11) of the refrigerant circuit (10) into the refrigerant jacket (41). ing. With such a configuration, the refrigerant jacket (41) is configured to be able to circulate the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10). Further, the refrigerant jacket (41) is made of a metal such as aluminum, so that the cold heat of the refrigerant circulating inside is transmitted to the outer surface.
−運転動作−
次に、上記空気調和装置（1）の運転動作を説明する。上記空気調和装置（1）は、四路切換弁（17）を切り換えることにより、冷房運転と暖房運転とを行う。
-Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (1) will be described. The air conditioner (1) performs a cooling operation and a heating operation by switching the four-way switching valve (17).
〈冷凍サイクル〉
冷房運転では、四路切換弁（17）は第１の状態（図１の実線状態）となり、圧縮機（11）の吐出側と室外熱交換器（12）とが連通し、且つ圧縮機（11）の吸入側と室内熱交換器（14）とが連通する。そして、上記圧縮機（11）及び各ファン（12a,14a）が駆動される。その結果、冷媒は、図１の実線矢印に示す方向に循環し、室外熱交換器（12）が凝縮器、室内熱交換器（14）が蒸発器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。
<Refrigeration cycle>
In the cooling operation, the four-way selector valve (17) is in the first state (solid line state in FIG. 1), the discharge side of the compressor (11) communicates with the outdoor heat exchanger (12), and the compressor ( The suction side of 11) communicates with the indoor heat exchanger (14). Then, the compressor (11) and the fans (12a, 14a) are driven. As a result, the refrigerant circulates in the direction indicated by the solid arrow in FIG. 1, and a vapor compression refrigeration cycle is performed in which the outdoor heat exchanger (12) functions as a condenser and the indoor heat exchanger (14) functions as an evaporator. .
一方、暖房運転では、四路切換弁（17）は第２の状態（図１の破線状態）となり、圧縮機（11）の吐出側と室内熱交換器（14）とが連通し、且つ圧縮機（11）の吸入側と室外熱交換器（12）とが連通する。そして、上記圧縮機（11）及び各ファン（12a,14a）が駆動される。その結果、冷媒は、図１の破線矢印に示す方向に循環し、室内熱交換器（14）が凝縮器、室外熱交換器（12）が蒸発器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。 On the other hand, in the heating operation, the four-way selector valve (17) is in the second state (broken line in FIG. 1), the discharge side of the compressor (11) communicates with the indoor heat exchanger (14), and the compression is performed. The suction side of the machine (11) communicates with the outdoor heat exchanger (12). Then, the compressor (11) and the fans (12a, 14a) are driven. As a result, the refrigerant circulates in the direction indicated by the dashed arrow in FIG. 1, and a vapor compression refrigeration cycle is performed in which the indoor heat exchanger (14) functions as a condenser and the outdoor heat exchanger (12) functions as an evaporator. .
〈発熱素子の冷却〉
冷媒ジャケット（41）内の冷媒流路には、冷房運転時には、室内熱交換器（14）で蒸発した冷媒が流れ、暖房運転時には、室外熱交換器（12）で蒸発した冷媒が流れる。冷媒ジャケット（41）を流れる冷媒の温度は、運転条件や外気条件によって異なるが、例えば、１０℃程度になっている。このような冷媒ジャケット（41）を流れる冷媒の冷熱が電装品箱（31）に伝達され、電装品箱（31）が冷却される。
<Cooling of heating element>
In the refrigerant flow path in the refrigerant jacket (41), the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (14) flows during the cooling operation, and the refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (12) flows during the heating operation. Although the temperature of the refrigerant | coolant which flows through a refrigerant | coolant jacket (41) changes with driving | running conditions and external air conditions, it is about 10 degreeC, for example. The cold heat of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket (41) is transmitted to the electrical component box (31), and the electrical component box (31) is cooled.
冷却手段（40）によって冷却された電装品箱（31）は、該電装品箱（31）内に充填された絶縁用液体から吸熱して該絶縁用液体を冷却する。そして、冷却された絶縁用液体は、該絶縁用液体に浸漬された発熱素子（61,62,63）の熱を吸熱する。 The electrical component box (31) cooled by the cooling means (40) absorbs heat from the insulating liquid filled in the electrical component box (31) to cool the insulating liquid. The cooled insulating liquid absorbs heat from the heating elements (61, 62, 63) immersed in the insulating liquid.
以上のようにして、作動時に発熱して高温となる発熱素子（61,62,63）は、絶縁用液体を介して電装品箱（31）に放熱することによって冷却される。 As described above, the heating elements (61, 62, 63) that generate heat during operation and become high temperature are cooled by radiating heat to the electrical component box (31) through the insulating liquid.
ところで、パワー素子（61）は、コイル部品（62）及びリアクトル（63）に比べて発熱量が大きく、高温になり易い。そこで、本実施形態では、パワー素子（61）を電装品箱（31）に接触させている。このように配置することで、パワー素子（61）の熱は、電装品箱（31）に直接吸収され、パワー素子（61）を迅速に冷却することができる。 By the way, the power element (61) has a larger calorific value than the coil component (62) and the reactor (63), and is likely to become high temperature. Therefore, in the present embodiment, the power element (61) is brought into contact with the electrical component box (31). By arranging in this way, heat of the power element (61) is directly absorbed by the electrical component box (31), and the power element (61) can be quickly cooled.
−実施形態１の効果−
以上より、本実施形態によれば、空気よりも熱伝導性に優れた絶縁用液体を電装品箱（31）内に充填すると共に電装品箱（31）を冷却することで、発熱素子（61,62,63）の熱を絶縁用液体を介して電装品箱（31）に吸収させることができる。そのため、電装品箱（31）に大きな開口を設けることなく発熱素子（61,62,63）を冷却することができる。従って、各種電装品への塵埃及び水分の付着を防止すると共に、発熱素子（61,62,63）を冷却することができる。
-Effect of Embodiment 1-
As described above, according to the present embodiment, the electrical component box (31) is filled with the insulating liquid having thermal conductivity superior to that of air, and the electrical component box (31) is cooled. , 62, 63) can be absorbed by the electrical component box (31) through the insulating liquid. Therefore, the heat generating elements (61, 62, 63) can be cooled without providing a large opening in the electrical component box (31). Accordingly, it is possible to prevent dust and moisture from adhering to various electrical components and to cool the heating elements (61, 62, 63).
また、本実施形態によれば、発熱素子（61,62,63）を含む各種電装品が絶縁用液体に浸漬されているため、発熱素子（61,62,63）を過度に冷却することによる結露を防止することができる。従って、結露による各種電装品の腐食や故障等を防止することができる。また、絶縁用液体に浸漬することにより発熱素子（61,62,63）を絶縁することができるため、漏電による損傷等を防止することができる。 Moreover, according to this embodiment, since various electrical components including the heating element (61, 62, 63) are immersed in the insulating liquid, the heating element (61, 62, 63) is excessively cooled. Condensation can be prevented. Accordingly, it is possible to prevent corrosion and failure of various electrical components due to condensation. Further, since the heating elements (61, 62, 63) can be insulated by being immersed in the insulating liquid, damage due to electric leakage can be prevented.
さらに、本実施形態によれば、電装品箱（31）を熱伝導性に優れたアルミニウム合金によって構成することで、冷却手段（40）によって電装品箱（31）全体を迅速に冷却することができる。そのため、絶縁用液体を介して発熱素子（61,62,63）の熱を迅速に電装品箱（31）に吸収させることができる。従って、発熱素子（61,62,63）をより迅速に冷却することができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the electrical component box (31) is made of an aluminum alloy having excellent thermal conductivity, so that the entire electrical component box (31) can be quickly cooled by the cooling means (40). it can. Therefore, the heat of the heating elements (61, 62, 63) can be quickly absorbed by the electrical component box (31) through the insulating liquid. Therefore, the heat generating elements (61, 62, 63) can be cooled more quickly.
また、本実施形態によれば、電装品箱（31）内に空気よりも熱伝導率が高い液体を充填することで、発熱素子（61,62,63）の熱を迅速に電装品箱（31）に伝達することができる。従って、発熱素子（61,62,63）を迅速に冷却することができる。 Further, according to the present embodiment, the electrical component box (31) is filled with a liquid having a higher thermal conductivity than air, so that the heat of the heating elements (61, 62, 63) can be rapidly increased. 31) can be communicated. Therefore, the heat generating elements (61, 62, 63) can be quickly cooled.
ところで、本実施形態では、特に発熱量の大きいパワー素子（61）を電装品箱（31）に接触するように配置することで、パワー素子（61）の熱を直接電装品箱（31）に吸収させている。一方で、パワー素子（61）以外の発熱素子（62,63）の熱については、絶縁用液体を介して電装品箱（31）に吸収させるように構成している。従って、本実施形態によれば、発熱量に応じて発熱素子（61,62,63）を効率よく冷却することができる。 By the way, in the present embodiment, the power element (61) having a particularly large calorific value is arranged so as to contact the electrical component box (31), so that the heat of the power element (61) is directly applied to the electrical component box (31). It is absorbed. On the other hand, the heat of the heating elements (62, 63) other than the power element (61) is configured to be absorbed by the electrical component box (31) via the insulating liquid. Therefore, according to the present embodiment, the heat generating elements (61, 62, 63) can be efficiently cooled according to the heat generation amount.
また、本実施形態によれば、冷却手段（40）を、冷媒回路（10）を流れる冷媒が流通する冷媒ジャケット（41）によって構成している。これにより、既存の冷媒回路（10）の一部を利用して簡単な構成により電装品箱（31）を冷却することができる。 According to the present embodiment, the cooling means (40) is constituted by the refrigerant jacket (41) through which the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) flows. Thereby, the electrical component box (31) can be cooled with a simple configuration using a part of the existing refrigerant circuit (10).
さらに、本実施形態によれば、パワー素子（61）と冷媒ジャケット（41）とを、電装品箱（31）の正面板を挟んで該正面板の一方側と他方側とに設けることにより、パワー素子（61）の熱を迅速に冷媒ジャケット（41）を流通する冷媒に吸収させることができる。従って、発熱量の大きなパワー素子（61）を迅速に冷却することができる。 Furthermore, according to this embodiment, by providing the power element (61) and the refrigerant jacket (41) on one side and the other side of the front plate across the front plate of the electrical component box (31), The heat of the power element (61) can be quickly absorbed by the refrigerant flowing through the refrigerant jacket (41). Therefore, the power element (61) having a large calorific value can be quickly cooled.
《発明の実施形態２》
図４に示すように、実施形態２は、実施形態１の電装品ユニット（30）の冷却手段（40）とパワー素子（61）との配置位置を変更したものである。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
As shown in FIG. 4, Embodiment 2 changes the arrangement position of the cooling means (40) and power element (61) of the electrical component unit (30) of Embodiment 1. FIG.
具体的には、コイル部品（62）やリアクトル（63）よりも上方に設けられていたパワー素子（61）を、コイル部品（62）やリアクトル（63）と略等しい高さ位置に配置する。つまり、発熱素子（61,62,63）全てを電装品箱（31）内の下部に配置する。一方で、冷却手段（40）の冷媒ジャケット（41）を電装品箱（31）の上部に取り付ける。 Specifically, the power element (61) provided above the coil component (62) and the reactor (63) is arranged at a height position substantially equal to the coil component (62) and the reactor (63). That is, all the heating elements (61, 62, 63) are arranged in the lower part in the electrical component box (31). On the other hand, the refrigerant jacket (41) of the cooling means (40) is attached to the upper part of the electrical component box (31).
このように配置することにより、電装品箱（31）内の下部に配置された発熱素子（61,62,63）によって熱せられた絶縁用液体が上方に流動する一方、電装品箱（31）の上部に配置された冷媒ジャケット（41）によって冷却された絶縁用液体が下方に流動することにより、電装品箱（31）内において絶縁用液体の対流が生じる。従って、本実施形態２によれば、発熱素子（61,62,63）を迅速に効果的に冷却することができる。 By arranging in this way, while the insulating liquid heated by the heating elements (61, 62, 63) arranged in the lower part of the electrical component box (31) flows upward, the electrical component box (31) When the insulating liquid cooled by the refrigerant jacket (41) disposed on the upper part of the liquid flows downward, convection of the insulating liquid occurs in the electrical component box (31). Therefore, according to the second embodiment, the heating elements (61, 62, 63) can be quickly and effectively cooled.
《その他の実施形態》
上記各実施形態は、以下のように構成してもよい。
<< Other Embodiments >>
Each of the above embodiments may be configured as follows.
上記各実施形態では、特に発熱量の大きいパワー素子（61）を電装品箱（31）に接触させることによって迅速に冷却するようにしていたが、パワー素子（61）は電装品箱（31）の内壁面から離れて配置されていてもよい。このような場合であっても、パワー素子（61）の熱を、絶縁用液体を介して電装品箱（31）に吸収させることで、パワー素子（61）を冷却することができる。 In each of the above embodiments, the power element (61) having a large calorific value is quickly cooled by contacting the electrical component box (31). However, the power element (61) is electrically connected to the electrical component box (31). It may be arranged away from the inner wall surface. Even in such a case, the power element (61) can be cooled by causing the electrical component box (31) to absorb the heat of the power element (61) through the insulating liquid.
また、上記各実施形態では、冷媒ジャケット（41）は、冷媒回路（10）の吸入管（25）に接続されていた。しかしながら、冷媒ジャケット（41）の接続位置は上述のものに限られない。冷媒ジャケット（41）は、液管（23）のキャピラリーチューブ（13）の前後にも設けることが可能である。 In the above embodiments, the refrigerant jacket (41) is connected to the suction pipe (25) of the refrigerant circuit (10). However, the connection position of the refrigerant jacket (41) is not limited to the above. The refrigerant jacket (41) can also be provided before and after the capillary tube (13) of the liquid pipe (23).
また、上記各実施形態では、電装品箱（31）は、熱伝導性に優れたアルミニウム合金によって形成されていた。しかしながら、電装品箱（31）の材質はこれに限られず、鉄や銅の合金等や鉄以上の熱伝導率を有するものであれば上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。 In each of the above embodiments, the electrical component box (31) is formed of an aluminum alloy having excellent thermal conductivity. However, the material of the electrical component box (31) is not limited to this, and the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained as long as the material has a thermal conductivity equal to or higher than that of iron or copper alloy.
さらに、上記各実施形態では、本発明に係る冷凍装置の一例として空気調和装置（1）について説明したが、本発明に係る冷凍装置はこれに限られない。例えば、冷蔵庫内や冷凍庫内を冷却する冷凍装置であってもよい。 Furthermore, although each said embodiment demonstrated the air conditioning apparatus (1) as an example of the freezing apparatus which concerns on this invention, the freezing apparatus which concerns on this invention is not restricted to this. For example, a freezer that cools the inside of a refrigerator or a freezer may be used.
以上説明したように、本発明は、電装品と該電装品を収容する電装品箱とを有する電装品ユニットを備えた冷凍装置に有用である。 As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus including an electrical component unit having an electrical component and an electrical component box that accommodates the electrical component.
１ 空気調和装置（冷凍装置）
１０ 冷媒回路
３０ 電装品ユニット
３１ 電装品箱
４０ 冷却手段
４１ 冷媒ジャケット
６１ パワー素子（発熱素子、パワー素子）
６２ コイル部品（発熱素子）
６３ リアクトル（発熱素子）
1 Air conditioning equipment (refrigeration equipment)
10 Refrigerant circuit
30 Electrical component unit
31 Electrical component box
40 Cooling means
41 Refrigerant jacket
61 Power elements (heating elements, power elements)
62 Coil parts (heating elements)
63 reactor (heating element)
Claims (7)
上記電装品箱（31）を冷却する冷却手段（40）を備え、
上記電装品箱（31）内には、上記電装品のうちの発熱素子（61,62,63）が浸漬されるように絶縁用液体が充填されている
ことを特徴とする冷凍装置。 A refrigerant circuit (10) for circulating a refrigerant to perform a refrigeration cycle, an electrical component for controlling components of the refrigerant circuit (10), and an electrical component box (31) for housing the electrical component A refrigeration device,
A cooling means (40) for cooling the electrical component box (31),
The refrigeration apparatus, wherein the electrical component box (31) is filled with an insulating liquid so that the heating elements (61, 62, 63) of the electrical components are immersed therein.
上記電装品箱（31）は、鉄以上の熱伝導率を有する材料によって構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
The said electrical component box (31) is comprised with the material which has heat conductivity more than iron, The freezing apparatus characterized by the above-mentioned.
上記絶縁用液体は空気よりも熱伝導率が高い液体である
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1 or 2,
The refrigeration apparatus characterized in that the insulating liquid is a liquid having a higher thermal conductivity than air.
上記発熱素子（61,62,63）のうちのパワー素子（61）は、上記電装品箱（31）に接触するように配置されている
ことを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1-3,
Of the heating elements (61, 62, 63), the power element (61) is disposed so as to come into contact with the electrical component box (31).
上記冷却手段（40）は、上記電装品箱（31）の外壁面に取り付けられ、上記冷媒回路（10）を流れる冷媒が流通して上記電装品箱（31）を冷却する冷媒ジャケット（41）により構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1-4,
The cooling means (40) is attached to an outer wall surface of the electrical component box (31), and a refrigerant jacket (41) that cools the electrical component box (31) through circulation of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10). A refrigeration apparatus comprising:
上記発熱素子（61,62,63）のうちのパワー素子（61）と上記冷媒ジャケット（41）とは、上記電装品箱（31）の壁面の一部を挟み込むように設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 5,
Of the heat generating elements (61, 62, 63), the power element (61) and the refrigerant jacket (41) are provided so as to sandwich a part of the wall surface of the electrical component box (31). Refrigeration equipment characterized.
上記冷却手段（40）が、上記電装品箱（31）の上部に取り付けられる一方、
上記発熱素子（61,62,63）は、上記電装品箱（31）内の下部に配置されている
ことを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1-5,
While the cooling means (40) is attached to the upper part of the electrical component box (31),
The said heating element (61, 62, 63) is arrange | positioned at the lower part in the said electrical component box (31), The freezing apparatus characterized by the above-mentioned.
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