JP2008057870A

JP2008057870A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2008057870A
Application number: JP2006235637A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichi Teraki; 潤一寺木; Mitsuhiro Tanaka; 三博田中
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】パワー素子を圧縮機の高圧冷媒で冷却する構成において、パワー素子が熱により破損することを防止する。
【解決手段】冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機（11）と、パワー素子（62,64,65）を有して圧縮機（11）を駆動するインバータ装置（2）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う空気調和装置（1）において、圧縮機（11）は、ケーシング（30）と、該ケーシング（30）内に高圧冷媒を吐出する圧縮機構（50）とを有し、パワー素子（62,64,65）は、ケーシング（30）に配設されている。空気調和装置（1）は、パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値を検出する温度センサ（68）と、温度センサ（68）の検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御してパワー素子（62,64,65）を冷却する制御部（2C）とをさらに備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路中に設けられ高圧冷媒を吐出する圧縮機とパワー素子を有して該圧縮機を駆動する電力変換装置とを備えた冷凍装置に関するものである。

従来より、冷媒回路により冷凍サイクルを行う冷凍装置においては、冷媒を圧縮して高圧状態で吐出する圧縮機が設けられている。

例えば、特許文献１には、電力変換装置によって駆動される圧縮機が開示されている。この電力変換装置は、交流電圧を直流電圧に変換したり、直流電圧を交流電圧に変換したりするものであって、トランジスタやダイオード等のパワー素子を有している。

かかるパワー素子は、温度特性を有する一方で発熱するため、冷却する必要がある。特許文献１に係る冷凍装置においては、圧縮機を駆動する電力変換装置を圧縮機の吐出側部分に配設して、該電力変換装置が有するパワー素子を圧縮機から吐出される高圧冷媒で冷却している。
特開２００６−０４２５２９号公報

しかしながら、冷凍装置の運転条件によっては、圧縮機から吐出される高圧冷媒の温度は非常に高温となる。また、冷凍装置が故障した場合等にも高圧冷媒の温度が非常に高温となる可能性がある。かかる場合には、高圧冷媒によってパワー素子を十分に冷却できず、逆にパワー素子を加熱する虞もある。その結果、パワー素子の温度が耐熱温度を越えて上昇し、パワー素子が破損する虞がある。

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、パワー素子を圧縮機の高圧冷媒で冷却する構成において、パワー素子が熱により破損することを防止することにある。

本発明は、パワー素子（62,64,65）の温度が上がり過ぎないように、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて高圧冷媒の温度を制御するようにしたものである。

詳しくは、第１の発明は、冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機（11）と、パワー素子（62,64,65）を有して該圧縮機（11）を駆動する電力変換装置（2）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置が対象である。そして、前記圧縮機（11）は、ケーシング（30）と、該ケーシング（30）内に高圧冷媒を吐出する圧縮機構（50）とを有し、前記パワー素子（62,64,65）の全て又は一部は、前記ケーシング（30）に配設されており、前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値を検出する検出手段（68）と、前記検出手段（68）の検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御して前記パワー素子（62,64,65）を冷却する制御手段（2C）とをさらに備えるものとする。

前記の構成の場合、前記圧縮機（11）は、高圧冷媒がケーシング（30）内に吐出される、いわゆる高圧ドーム型圧縮機（11）である。かかる高圧ドーム型圧縮機（11）は、ケーシング（30）内を高圧冷媒が流通しているため、該ケーシング（30）も高圧冷媒と略同じ温度となっている。そこで、該ケーシング（30）にパワー素子（62,64,65）を配設することによって、ケーシング（30）内を流通する高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。そして、第１の発明では、前記検出手段（68）の検出結果を利用してパワー素子（62,64,65）の温度を直接的又は間接的に検出して、その検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、高圧冷媒の温度を抑制して、該高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を確実に冷却することができる。つまり、高圧冷媒の温度が高くなり過ぎてパワー素子（62,64,65）を十分に冷却できないとか、高圧冷媒によりパワー素子（62,64,65）が加熱されるということを防止することができ、パワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。

尚、パワー素子（62,64,65）の全てをケーシング（30）に配設する必要はなく、パワー素子（62,64,65）のうち、特に冷却する必要があるパワー素子をケーシング（30）に配設すればよい。

第２の発明は、パワー素子（62,64,65）を配設する位置が第１の発明と異なる。詳しくは、第２の発明は、冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機（11）と、パワー素子（62,64,65）を有して該圧縮機（11）を駆動する電力変換装置（2,202）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置が対象である。そして、前記パワー素子（62,64,65）の全て又は一部は、前記圧縮機（11）に接続され且つ前記高圧冷媒が流通する吐出管（18）に配設されており、前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値を検出する検出手段（68）と、前記検出手段（68）の検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御して前記パワー素子（62,64,65）を冷却する制御手段（2C,7）とをさらに備えるものとする。

前記の構成の場合、パワー素子（62,64,65）は、高圧冷媒が流通する吐出管（18）に配設される。この「吐出管」は、圧縮機（11）から吐出された高圧冷媒が流通する管であればよく、一般的な冷媒回路であれば、圧縮機（11）と、圧縮機（11）の直下流側に設けられる熱交換器（12,14）との間の管を意味する。

この第２の発明は、第１の発明と同様に、前記検出手段（68）の検出結果を利用してパワー素子（62,64,65）の温度を直接的又は間接的に検出して、その検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、高圧冷媒の温度を抑制して、該高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を確実に冷却することができる。つまり、高圧冷媒の温度が高くなり過ぎてパワー素子（62,64,65）を十分に冷却できないとか、高圧冷媒によりパワー素子（62,64,65）が加熱されるということを防止することができ、パワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。

尚、パワー素子（62,64,65）の全てを吐出管（18）に配設する必要はなく、パワー素子（62,64,65）のうち、特に冷却する必要があるパワー素子を吐出管（18）に配設すればよい。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記制御手段（2C,7）は、前記圧縮機（11）の回転速度を制御することによって高圧冷媒の温度を制御するものとする。

前記の構成の場合、制御手段（2C,7）が圧縮機（11）の回転速度を抑制することによって、パワー素子（62,64,65）の発熱量を抑制することができる。つまり、圧縮機（11）の回転速度を抑制することによって、高圧冷媒の温度を低下させると共に、パワー素子（62,64,65）の発熱量自体も低下させて、より効果的にパワー素子（62,64,65）の温度を抑制することができる。

第４の発明は、第１又は第２の発明において、ファン（16,17）によって送風される空気を冷媒と熱交換させる熱交換器（12,14）をさらに備え、前記制御手段（7）は、前記ファン（16,17）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御する。

前記の構成では、ファン（16,17）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御することができる。例えば、凝縮器となっている熱交換器（12,14）への送風量を増やして冷媒の放熱量を増加させることによって、または蒸発器となっている熱交換器（12,14）への送風量を減らして冷媒の吸熱量を減少させることによって高圧冷媒の温度を低下させることができる。

第５の発明は、第１の発明において、前記検出手段（68）は、前記ケーシング（30）に配設されており、前記制御手段（2C）は、前記検出手段（68）によって検出される前記ケーシング（30）の温度から前記パワー素子（62,64,65）の温度を推定するものとする。

前記の構成の場合、前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値として前記ケーシング（30）の温度を検出する。そして、制御手段（2C）は、該ケーシング（30）の温度からパワー素子（62,64,65）の温度を推定している。したがって、配設スペースの制約等から前記検出手段（68）を前記パワー素子（62,64,65）に配設することができない場合であっても、前記検出手段（68）を圧縮機（11）のケーシング（30）に配設することで、パワー素子（62,64,65）の温度を推定することができる。

第６の発明は、第２の発明において、前記検出手段（68）は、前記吐出管（18）に配設されており、前記制御手段（2C,7）は、前記検出手段（68）によって検出される前記吐出管（18）の温度から前記パワー素子（62,64,65）の温度を推定するものとする。

前記の構成の場合、前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値として前記吐出管（18）の温度を検出する。そして、制御手段（2C,7）は、該吐出管（18）の温度からパワー素子（62,64,65）の温度を推定している。したがって、配設スペースの制約等から前記検出手段（68）を前記パワー素子（62,64,65）に配設することができない場合であっても、前記検出手段（68）を吐出管（18）に配設することで、パワー素子（62,64,65）の温度を推定することができる。

第７の発明は、第１又は第２の発明は、前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）に配設されているものとする。

前記の構成の場合、前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）の温度を検出している。つまり、前記検出手段（68）をパワー素子（62,64,65）に配設することによって、検出手段（68）を圧縮機（11）のケーシング（30）や吐出管（18）に配設する構成と比較して、パワー素子（62,64,65）の温度をより正確に検出することができる。

第８の発明は、第１又は第２の発明において、前記検出手段（68）は、前記圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段を兼ねているものとする。

一般的な冷凍装置は、前記冷媒温度検出手段を有していて、該冷媒温度検出手段によって高圧冷媒の温度が上昇し過ぎないように監視している。前記の構成の場合、検出手段（68）と高圧冷媒との間に介在する熱抵抗等を考慮すると、検出手段（68）の検出結果から前記パワー素子（62,64,65）の温度だけでなく、高圧冷媒の温度も推定することができる。そこで、前記検出手段（68）と冷媒温度検出手段とを兼用することによって、部品点数を削減して、冷凍装置のコストを低減させることができる。

第９の発明は、第１〜第８の何れか１つの発明において、前記電力変換装置（2,202）は、前記パワー素子としてワイドギャップ半導体素子（64,65）を有しているものとする。

前記ワイドギャップ半導体素子（64,65）は動作温度が高く、その発熱が問題を引き起こす虞もあるが、前記の構成によれば、高圧冷媒でワイドギャップ半導体素子（64,65）を冷却することができる。

ここで、「ワイドギャップ半導体」とは、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）等の窒化物半導体や炭化ケイ素（ＳｉＣ）やダイヤモンド等の、バンドギャップが２ｅＶよりも大きな半導体を意味する。

本発明によれば、前記パワー素子（62,64,65）を前記圧縮機（11）のケーシング（30）に配設することによって、該ケーシング（30）内の高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。そして、前記検出手段（68）によりパワー素子（62,64,65）の温度を検出して、その検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）の温度が高くなり過ぎて破損することを防止することができる。

また、別の本発明によれば、前記パワー素子（62,64,65）を前記吐出管（18）に配設することによって、該吐出管（18）内の高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。そして、前記検出手段（68）によりパワー素子（62,64,65）の温度を検出して、その検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）の温度が高くなり過ぎて破損することを防止することができる。

第３の発明によれば、前記圧縮機（11）の回転速度を制御することで高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）を冷却する高圧冷媒の温度を低下させると共に、パワー素子（62,64,65）自体の発熱量を抑制することができ、パワー素子（62,64,65）を効果的に冷却することができる。

第４の発明によれば、前記ファン（16,17）を風量を制御することによっても、高圧冷媒の温度を制御して、パワー素子（62,64,65）の破損を防止することができる。

第５の発明によれば、前記検出手段（68）を圧縮機（11）のケーシング（30）に配設することによって、配設スペースの制約等から前記検出手段（68）を前記パワー素子（62,64,65）に配設することができない場合であってもパワー素子（62,64,65）の温度を推定することができる。

第６の発明によれば、前記検出手段（68）を吐出管（18）に配設することによって、配設スペースの制約等から前記検出手段（68）を前記パワー素子（62,64,65）に配設することができない場合であってもパワー素子（62,64,65）の温度を推定することができる。

第７の発明によれば、前記検出手段（68）をパワー素子（62,64,65）に配設することによって、パワー素子（62,64,65）の温度をより正確に検出することができる。

第８の発明によれば、前記検出手段（68）と冷媒温度検出手段とを兼用することによって、冷凍装置の部品点数を抑制してコストを低減することができる。

第９の発明によれば、パワー素子としてワイドギャップ半導体素子（64,65）を採用することによって、パワー素子のオン抵抗やスイッチング損失を低減させることができる。このとき、ワイドギャップ半導体素子（64,65）を高圧冷媒で冷却することができるため、ワイドギャップ半導体素子（64,65）が発する熱により他の部品が悪影響を受けることを防止することができる。

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、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１に係る冷凍装置としての空気調和装置（1）を図１に示す。この空気調和装置（1）は、室内の冷房と暖房とを切り換えて行う。空気調和装置（1）は、冷媒回路（10）を備えており、この冷媒回路（10）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。本実施形態では、冷媒回路（10）は、いわゆるフロン冷媒が充填されている。

前記冷媒回路（10）には、圧縮機（11）と室内熱交換器（12）と膨張弁（13）と室外熱交換器（14）と四路切換弁（15）とが接続されている。圧縮機（11）は、ロータリー型の圧縮機であって、インバータ装置（2）によって駆動制御されている。室内熱交換器（12）は、室内ファン（16）と共に室内に設置されている。室内熱交換器（12）では、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われ、熱交換後の空気が室内ファン（16）によって室内へ供給される。室外熱交換器（14）は、室外ファン（17）と共に室外に設置されている。室外熱交換器（14）では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われ、熱交換後の空気は室外ファン（17）によって室外へ排出される。膨張弁（13）は、冷媒を減圧する減圧手段であり、例えば電子膨張弁で構成されている。四路切換弁（15）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。四路切換弁（15）は、第１ポートが圧縮機（11）の吐出側と、第２ポートが室内熱交換器（12）と、第３ポートが圧縮機（11）の吸入側と、第４ポートが室外熱交換器（14）とそれぞれ繋がっている。四路切換弁（15）は、第１ポートと第２ポートとが繋がると同時に第３ポートと第４ポートとが繋がる状態（図１の実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートとが繋がると同時に第２ポートと第３ポートとが繋がる状態（図１の破線で示す状態）とに設定が切り換わるように構成されている。

前記圧縮機（11）、膨張弁（13）、室外熱交換器（14）、室外ファン（17）、四路切換弁（15）及びインバータ装置（2）は室外機（図示省略）に収容されている。

＜圧縮機の構成＞
前記圧縮機（11）は、図２に示すように、中空で密閉型のケーシング（30）を備えている。ケーシング（30）は、円筒状の胴部（31）と、胴部（31）の上端部に設けられる天板部（32）と、胴部（31）の下端部に設けられる底板部（33）とを備えている。ケーシング（30）では、胴部（31）の下側寄りに吸入管（34）が接続され、天板部（32）に吐出ポート（35）が接続されている。吐出ポート（35）は、天板部（32）を上下に貫通しており、その下端部がケーシング（30）の内部空間に開口している。なお、ケーシング（30）は、例えば鉄等の金属材料で構成されている。

ケーシング（30）内には、駆動モータ（40）と駆動軸（45）と圧縮機構（50）とが収容されている。

駆動モータ（40）は、ケーシング（30）内の上部寄りの空間に配置されている。駆動モータ（40）は、ロータ（41）とステータ（42）とを備えている。ロータ（41）は、駆動軸（45）の周囲に固定されている。ステータ（42）は、ロータ（41）の外周側に設けられている。

駆動軸（45）は、ケーシング（30）の軸心を上下方向に延びて形成されている。駆動軸（45）には、下側寄りの部位に偏心部（46）が形成されている。偏心部（46）は、駆動軸（45）よりも大径であり、且つ駆動軸（45）の軸心から所定量偏心している。また、駆動軸（45）には、その下端部に油ポンプ（47）が設けられている。油ポンプ（47）は、ケーシング（30）の底部に溜まった油を遠心力によって汲み上げる構造となっている。油ポンプ（47）で汲み上げられた油は、駆動軸（45）に形成された油供給通路（図示省略）を介して、圧縮機構（50）の内部や駆動軸（45）の軸受け等の各摺動部へ供給される。

圧縮機構（50）は、ケーシング（30）内の下部寄りの空間に配置されている。圧縮機構（50）は、シリンダ（51）とフロントヘッド（52）とリヤヘッド（53）とピストン（54）とを備えている。

シリンダ（51）は、円環状に形成されており、その外周面がケーシング（30）の内壁に固定されている。シリンダ（51）の内側には、円柱状のシリンダ室（55）が形成されている。また、シリンダ（51）には、径方向に延びる吸入通路（51a）が形成されている。吸入通路（51a）は、シリンダ室（55）と前記吸入管（34）とを連通させている。

フロントヘッド（52）は、シリンダ（51）の上側に、リヤヘッド（53）は、シリンダ（51）の下側にそれぞれ取り付けられている。そして、フロントヘッド（52）はシリンダ室（55）の上端開口部を、リヤヘッド（53）はシリンダ室（55）の下端開口部をそれぞれ閉塞している。更に、フロントヘッド（52）には上部軸受け（56）が、リヤヘッド（53）には下部軸受け（57）がそれぞれ設けられている。駆動軸（45）は、フロントヘッド（52）及びリヤヘッド（53）を貫通しながら、上部軸受け（56）及び下部軸受け（57）に回転自在に支持されている。

フロントヘッド（52）には、シリンダ室（55）とケーシング（30）の内部空間とを連通させる吐出ポート（52a）が形成されている。吐出ポート（52a）には、図示しない吐出弁が設けられている。更に、フロントヘッド（52）には、吐出ポート（52a）を覆うように消音マフラー（58）が取り付けられている。

前記ピストン（54）は、シリンダ室（55）に配置されている。ピストン（54）には、その内部に前記偏心部（46）が嵌り込んでいる。駆動軸（45）が回転すると、ピストン（54）は、駆動軸（45）の軸心から偏心しながらシリンダ室（55）内を回転する。その結果、圧縮機構（50）では、シリンダ室（55）に形成される圧縮室の容積が変化し、冷媒の圧縮動作が行われる。

圧縮機構（50）は、圧縮した後の高圧冷媒を前記吐出ポート（52a）を介してケーシング（30）内に吐出するように構成されている。つまり、実施形態１の圧縮機（11）は、ケーシング（30）の内部空間が高圧冷媒で満たされる、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機を構成している。

<インバータ装置の構成>
前記インバータ装置（2）は、図３に示すように、商用電源を直流に変換するコンバータ部（2A）と、コンバータ部（2A）で整流した直流を交流に変換して圧縮機（11）の駆動モータ（40）に供給するインバータ部（2B）と、該インバータ部（2B）を制御する制御部（2C）とを有し、商用電源を直流に整流した後、その直流を所望の周波数及び大きさの交流に変換して前記圧縮機（11）の駆動モータ（40）へ供給する。このインバータ装置（2）が電力変換装置を構成している。

前記コンバータ部（2A）は、図３に示すように、商用電源からノイズを除去するフィルタ（61）と、４つの整流ダイオード（62,62,…）で構成され、フィルタ処理後の交流を整流するための整流回路部と、電解コンデンサ（63）で構成され、整流された直流を平滑化する平滑回路部とを有している。前記整流ダイオード（62,62,…）はＳｉ素子で構成されている。

前記インバータ部（2B）は、三相インバータであって、６個のＩＧＢＴ（64,64,…）と、各ＩＧＢＴ（64）に並列に接続される６個の帰還ダイオード（65,65,…）とを有している。前記ＩＧＢＴ（64,64,…）及び帰還ダイオード（65,65,…）はＳｉＣ素子で構成されている。

前記制御部（2C）は、前記ＩＧＢＴ（64,64,…）を駆動するためのドライバ（66）と、該ドライバ（66）を駆動制御する制御用ＣＰＵ（67）とを有する。この制御用ＣＰＵ（67）がドライバ（66）を制御することで、該ドライバ（66）によってインバータ部（2B）のＩＧＢＴ（64,64,…）が駆動される。この制御部（2C）が制御手段を構成する。

前記制御用ＣＰＵ（67）は、空気調和装置（1）全体を制御する主制御部（図１，２では省略。図７参照）からの制御信号を受けて、ドライバ（66）を制御している。つまり、制御用ＣＰＵ（67）は、空気調和装置（1）の運転条件に応じてドライバ（66）を制御することによって、インバータ部（2B）の各ＩＧＢＴ（64）を該運転条件に応じた所望のスイッチング周波数でスイッチングさせる。その結果、圧縮機（11）が該運転条件に応じた所望の回転速度及び出力トルクで駆動される。

また、制御用ＣＰＵ（67）は、圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付けられた温度センサ（68）の検出信号が入力されていて、この検出信号に基づいても前記ドライバ（66）を制御している。この温度センサ（68）に基づく制御については、詳しくは後述する。

このインバータ装置（2）は、前記整流ダイオード（62）、ＩＧＢＴ（64）及び帰還ダイオード（65）等のパワー素子及びドライバ（66）を収容するパワー素子部（21）と、前記電解コンデンサ（63）や制御用ＣＰＵ（67）等の電装品が収容された電装品部（22）とに分割されている。

前記パワー素子部（21）は、伝熱部材（23）を介して圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付けられている。こうすることで、パワー素子部（21）においてパワー素子（62,64,65）が発する熱がケーシング（30）内の高圧冷媒に伝達し、パワー素子部（21）が冷却される。前記伝熱部材（23）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料で構成されており、パワー素子部（21）の熱が伝熱部材（23）を介してケーシング（30）に効率良く伝導するようになっている。尚、前記パワー素子部（21）と圧縮機（11）の駆動モータ（40）とは出力ライン（24）を介して電気的に接続されている。

一方、前記電装品部（22）は、室外機内において、パワー素子部（21）と離間した位置に配設されている。こうすることで、パワー素子（62,64,65）及び該パワー素子（62,64,65）を駆動するための部品であってパワー素子（62,64,65）と切り離すことができない部品（即ち、ドライバ（66））と、それら以外の電装品を該パワー素子（62,64,65）から隔離して、パワー素子（62,64,65）の発熱から保護している。尚、前記パワー素子部（21）と電装品部（22）とは、信号ライン（25）を介して電気的に接続されている。

−運転動作−
次に、前記空気調和装置（1）の運転動作について説明する。この空気調和装置（1）は、冷房運転と暖房運転とが可能となっている。これらの運転では、インバータ装置（60）により、圧縮機（11）の駆動モータ（40）が駆動されることで、駆動軸（45）が回転する。その結果、圧縮機構（50）では、ピストン（54）の回転に伴い圧縮室の容積が拡縮され、圧縮機構（50）で冷媒の圧縮動作が行われる。

<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁（15）が図１の実線で示す状態となる。また、膨張弁（13）の開度が適宜調節される。

前記圧縮機（11）は、前述の如く、インバータ装置（2）により駆動され、駆動モータ（40）が所望の回転速度及び出力トルクで駆動される。その結果、圧縮機構（50）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出ポート（52a）よりケーシング（30）の内部空間へ流出する。この高圧冷媒は、ケーシング（30）内を上方へ流れる。

一方、ケーシング（30）内の上部寄りの空間には、前記インバータ装置（2）のパワー素子部（21）が位置している。パワー素子部（21）では、前記ＩＧＢＴ（64,64,…）等がスイッチング動作に伴い発熱している。このため、パワー素子（62,64,65）から発生する熱は、伝熱部材（23）及びケーシング（30）を介して高圧冷媒へ付与される。その結果、パワー素子（62,64,65）が冷却される一方、高圧冷媒が昇温する。また、本実施形態では、パワー素子（62,64,65）から発生する熱の一部がケーシング（30）の外部へも放出する。このため、パワー素子（62,64,65）が更に冷却される。

パワー素子（62,64,65）の熱を奪った高圧冷媒は、吐出ポート（35）よりケーシング（30）の外部へ流出する。この冷媒は、室内熱交換器（12）を流れる。室内熱交換器（12）では、冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。この際、室内熱交換器（12）では、前述のようにしてパワー素子（62,64,65）から奪った熱も室内へ放出される。つまり、この暖房運転では、パワー素子（62,64,65）から回収した熱が室内の暖房に利用される。

室内熱交換器（12）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（13）を通過する際に減圧されて、室外熱交換器（14）を流れる。室外熱交換器（14）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（14）で蒸発した冷媒は、吸入管（34）を介して圧縮機（11）の圧縮機構（50）内へ吸入される。

<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁（15）が図１の破線で示す状態となる。また、膨張弁（13）の開度が適宜調節される。

前記圧縮機（11）は、前述の如く、インバータ装置（2）により駆動され、駆動モータ（40）が所望の回転速度及び出力トルクで駆動される。その結果、圧縮機構（50）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出ポート（52a）よりケーシング（30）の内部へ流出する。この高圧冷媒は、ケーシング（30）内を上方へ流れる。パワー素子（62,64,65）から発生した熱は、前述の暖房運転と同様、伝熱部材（23）及びケーシング（30）を介して高圧冷媒へ付与される。その結果、パワー素子（62,64,65）が冷却される。また、パワー素子（62,64,65）から発生する熱の一部は、ケーシング（30）の外部へも放出する。

パワー素子（62,64,65）の冷却に利用された高圧冷媒は、吐出ポート（35）よりケーシング（30）の外部へ流出する。この冷媒は、室外熱交換器（14）を流れる。室外熱交換器（14）では、冷媒が室外空気へ放熱する。この際、室外熱交換器（14）では、前述のようにしてパワー素子（62,64,65）から奪った熱も室外へ放出される。

室外熱交換器（14）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（13）を通過する際に減圧されて、室内熱交換器（12）を流れる。室内熱交換器（12）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（12）で蒸発した冷媒は、吸入管（34）を介して圧縮機（11）の圧縮機構（50）内へ吸入される。

<冷媒温度制御>
前記空気調和装置（1）の運転動作において、前記インバータ装置（2）の制御部（2C）は、前記温度センサ（68）の検出信号に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度を監視している。

そして、制御部（2C）は、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値を超えない間は、前述の如く、圧縮機（11）を空気調和装置（1）の運転条件に応じた所望の回転速度及び出力トルクで駆動制御している。通常は、圧縮機（11）の高圧冷媒の温度はパワー素子（62,64,65）の動作温度よりも低く、該パワー素子（62,64,65）は該高圧冷媒によって冷却されている。その結果、該パワー素子（62,64,65）の温度は前記所定の閾値未満となっている。

ところが、空気調和装置（1）の運転条件によっては高圧冷媒の温度が上昇して、パワー素子（62,64,65）を十分に冷却できない場合がある。さらには、空気調和装置（1）に故障が生じた場合等、高圧冷媒の温度が異常に上昇して、パワー素子（62,64,65）を逆に加熱してしまう虞もある。そこで、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値を超えたときには、制御部（2C）は、空気調和装置（1）の運転条件にかかわらず、圧縮機（11）の回転速度を抑制することによって、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度を抑制している。そうすることで、パワー素子（62,64,65）の温度を所定の閾値まで低下させている。

前記所定の閾値は、パワー素子（62,64,65）のうち、最も耐熱温度が低い素子の耐熱温度よりも低い値に設定されている。この所定の閾値は、パワー素子（62,64,65）の温度特性を考慮して、該パワー素子（62,64,65）が所望の温度特性を示す温度に設定されることが好ましい。

詳しくは、制御部（2C）は、温度センサ（68）の検出信号が入力されていて、この検出信号に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度を監視している。前記ケーシング（30）にはパワー素子部（21）が取り付けられており、該パワー素子部（21）の温度が上昇するとケーシング（30）の温度も上昇する。つまり、ケーシング（30）の温度とパワー素子部（21）の温度とは相関がある。本実施形態では、パワー素子（62,64,65）の温度の指標となる値としてケーシング（30）の温度を検出している。この温度センサ（68）が検出手段を構成する。

制御部（2C）は、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間に介在する、ケーシング（30）及び伝熱部材（23）の熱抵抗に基づいて、温度センサ（68）の検出信号（すなわち、圧縮機（11）のケーシング（30）の温度）からパワー素子（62,64,65）の温度を算出している。

そして、制御部（2C）は、パワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値を越えたときには、圧縮機（11）の回転速度を低下させている。圧縮機（11）の回転速度が低下することで、高圧冷媒の温度も低下する。

こうして、制御部（2C）は、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて圧縮機（11）の回転速度をフィードバック制御することによって、高圧冷媒の温度を制御して、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値となるように制御している。

したがって、実施形態１によれば、前記パワー素子部（21）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付けることによって、該ケーシング（30）内を流れる高圧冷媒でパワー素子部（21）のパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。こうして、パワー素子（62,64,65）を冷却することによって、パワー素子（62,64,65）のオン抵抗やスイッチング損失を抑制することができ、パワー素子（62,64,65）の高効率化を図ることができる。

そして、前記温度センサ（68）の検出結果に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値以下となるように高圧冷媒の温度を抑制することによって、パワー素子（62,64,65）の動作温度をその耐熱温度以下に抑制することができ、該パワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。

特に、前記の構成のように、パワー素子（62,64,65）としてＳｉ素子を含んでいる場合、高圧冷媒はＳｉ素子の耐熱温度以上となる可能性があるため、パワー素子（62,64,65）を圧縮機（11）の高圧冷媒で冷却する構成を採用することは困難である。ところが、本実施形態１によれば、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）の温度がその耐熱温度より高くなることを防止することができ、パワー素子（62,64,65）としてＳｉ素子を含む場合であっても、該パワー素子（62,64,65）を圧縮機（11）の高圧冷媒で冷却する構成を採用することができる。

また、前記パワー素子（62,64,65）が全てＳｉＣ素子のように耐熱温度が高い素子で構成され、高圧冷媒の温度がパワー素子（62,64,65）の耐熱温度よりも高温になる可能性がない場合であっても、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値になるように高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）の動作温度を常に所定の温度以下に抑制することができ、パワー素子（62,64,65）のオン抵抗やスイッチング抵抗を抑制して高効率化を図ることができる。さらには、パワー素子（62,64,65）の温度が抑制されるため、基板や半田等の、パワー素子（62,64,65）の周辺部品をＳｉＣ素子の耐熱温度に合わせた耐熱材料で構成する必要がなく、ＳｉＣ素子を採用する場合であってもコストを抑制することができる。

さらに、圧縮機（11）の回転速度を抑制することで高圧冷媒の温度を抑制することによって、パワー素子（62,64,65）を冷却する高圧冷媒の温度を抑制することに加えて、パワー素子（62,64,65）の発熱量も低減させることができるため、より効果的にパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。

さらにまた、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することによって、該パワー素子（62,64,65）が発する熱は高圧冷媒に回収される。つまり、空気調和装置（1）の暖房運転時には、パワー素子（62,64,65）から回収した熱を暖房に利用することができ、省エネを実現することができる。

また、パワー素子（62,64,65）を圧縮機（11）に吸入される冷媒ではなく、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒で冷却することによって、パワー素子部（21）やその周辺に結露が発生することを防止することができる。

さらに、温度センサ（68）を圧縮機（11）のケーシング（30）の天板部（32）に設けると共に、該温度センサ（68）とパワー素子部（21）との間の熱抵抗及び温度センサ（68）の検出信号に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度を算出することによって、パワー素子部（21）に温度センサ（68）を設けるスペースがない場合であっても、パワー素子（62,64,65）の温度を検出することができる。

さらにまた、前記温度センサ（68）は、圧縮機（11）のケーシング（30）に設けられているため、該圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度を検出する冷媒温度検出センサとして兼用することができる。つまり、この温度センサ（68）の検出信号に基づいて、パワー素子（62,64,65）の温度に加えて、高圧冷媒の温度を算出して、該高圧冷媒の温度が上昇し過ぎないように監視することができる。

−実施形態１の変形例−
前記パワー素子部（21）は、図４に示す変形例１のように、圧縮機（11）に接続された吐出管（18）に取り付けて、パワー素子（62,64,65）を吐出管（18）内を流通する高圧冷媒で冷却するように構成してもよい。

詳しくは、吐出管（18）には、その外周囲と密着するように設けられた伝熱部材（223）が設けられており、この伝熱部材（223）を介してパワー素子部（21）が吐出管（18）に取り付けられている。この伝熱部材（223）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料で構成されている。このように、吐出管（18）と接触面積が大きい伝熱部材（223）を介してパワー素子部（21）を吐出管（18）に取り付けることによって、吐出管（18）内を流通する高圧冷媒とパワー素子（62,64,65）との間の熱抵抗を低減させて、該高圧冷媒とパワー素子（62,64,65）との間で効率良く熱交換を行うことができる。

かかる構成の場合、温度センサ（68）を吐出管（18）におけるパワー素子部（21）の近傍に取り付けている。前記吐出管（18）にはパワー素子部（21）が取り付けられており、該パワー素子部（21）の温度が上昇すると吐出管（18）の温度も上昇する。つまり、吐出管（18）の温度とパワー素子部（21）の温度とは相関がある。本変形例では、パワー素子（62,64,65）の温度の指標となる値として吐出管（18）の温度を検出している。

そして、電装品部（22）に収容された制御部（2C）は、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間に介在する、吐出管（18）及び伝熱部材（223）の熱抵抗に基づいて、温度センサ（68）の検出信号からパワー素子（62,64,65）の温度を算出する。つまり、温度センサ（68）をパワー素子部（21）の近傍に取り付けることによって、パワー素子（62,64,65）の温度を正確に検出することができる。

そして、制御部（2C）による、温度センサ（68）の検出信号に基づく圧縮機（11）の回転速度のフィードバック制御については前述の通りである。

したがって、この変形例１においても、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができると共に、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて圧縮機（11）の回転速度のフィードバック制御することでパワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。その他の作用効果は前述の通りである。

また、温度センサ（68）は、図５に示す変形例２のように、パワー素子部（21）に取り付けられる構成であってもよい。

こうすることで、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間の熱抵抗を低減させることができ、パワー素子（62,64,65）の温度をより正確に検出することができる。

さらに、温度センサ（68）は、図６に示す変形例３のように、パワー素子部（21）に内蔵されている構成であってもよい。

こうすることで、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間の熱抵抗をより低減させることができ、パワー素子（62,64,65）の温度をより一層正確に検出することができる。

尚、図５，６に示す変形例２，３では、パワー素子部（21）を吐出管（18）に設けているが、図１，２に示すように、パワー素子部（21）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付ける構成において、温度センサ（68）をパワー素子部（21）に取り付け、又は内蔵してもよい。

《発明の実施形態２》
続いて、本発明の実施形態２について説明する。

実施形態２に係る空気調和装置（201）は、実施形態１に係る空気調和装置（1）では、圧縮機（11）の回転速度を制御することで高圧冷媒の温度を制御していたのに対し、室内ファン（16）又は室外ファン（17）の風量を制御することで高圧冷媒の温度を制御する点で異なる。

そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。

実施形態２に係るインバータ装置（202）は、実施形態１に係るインバータ装置（2）のようにパワー素子部（21）と電装品部（22）とに分割されておらず、図７に示すように、１つのケーシング内に各部品（前記パワー素子（62,64,65）や電解コンデンサ（63）等）が収容されている。このインバータ装置（202）は、伝熱部材（図示省略）を介して圧縮機（11）の吐出管（18）に取り付けられている。こうして、インバータ装置（202）、特にその内部のパワー素子（62,64,65）が吐出管（18）内を流通する高圧冷媒で冷却されている。

室内ファン（16）は、ファン用インバータ装置（19）を有していて、該ファン用インバータ装置（19）によって駆動される。このファン用インバータ装置（19）は、空気調和装置（1）全体を制御する主制御部（7）に接続されており、該主制御部（7）によって制御されている。

ファン用インバータ装置（19）の基本的な構成は、前記インバータ装置（2）と同様であって、図３に示すようなコンバータ部（2A）とインバータ部（2B）と制御部（2C）とを有している。ただし、ファン用インバータ装置（19）の制御部（2C）は、制御用ＣＰＵ（67）を有さず、前記主制御部（7）が制御用ＣＰＵ（67）の機能を果たす。

前記主制御部（7）は、空気調和装置（201）の運転条件に応じた所望の回転速度及び出力トルクで室内ファン（16）を回転駆動すべく、ファン用インバータ装置（19）を制御している。その結果、ファン用インバータ装置（19）から室内ファン（16）の駆動モータ（図示省略）へ所望の周波数及び大きさの交流電圧が供給され、室内ファン（16）が所望の回転速度及び出力トルクで回転駆動される。この主制御部（7）が制御手段を構成する。

また、主制御部（7）には、温度センサ（68）の検出信号が入力されるように構成されている。この温度センサ（68）は、吐出管（18）における、前記インバータ装置（202）の近傍位置に取り付けられている。主制御部（7）は、温度センサ（68）の検出信号に基づいてインバータ装置（202）のパワー素子（62,64,65）の温度を監視している。

詳しくは、主制御部（7）は、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間に介在する、吐出管（18）、伝熱部材及びインバータ装置（202）のケーシングや基板の熱抵抗に基づいて、温度センサ（68）の検出信号（すなわち、吐出管（18）の温度）からパワー素子（62,64,65）の温度を算出している。

そして、主制御部（7）は、パワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値未満である間は、前述の如く、空気調和装置（1）の運転条件に応じて室内ファン（16）を回転駆動している。

ところが、パワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値を超えたときには、主制御部（7）は、空気調和装置（1）の運転条件にかかわらず、吐出管（18）を流通する高圧冷媒の温度が低下させるように室内ファン（16）の回転速度、即ち、室内ファン（16）の風量を制御している。

つまり、空気調和装置（1）が前記暖房運転を行っているときには、主制御部（7）は、室内ファン（16）の風量を上げるべく、室内ファン（16）の回転速度を上昇させる。こうすることで、室内熱交換器（12）における高圧冷媒から室内空気への放熱量が増加し、冷媒回路（10）を流通する冷媒の温度を低下させることができ、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度も低下させることができる。その結果、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。

一方、空気調和装置（1）が前記冷房運転を行っているときには、主制御部（7）は、室内ファン（16）の風量を下げるべく、室内ファン（16）の回転速度を低下させる。こうすることで、室内熱交換器（12）において高圧冷媒が室内空気から吸熱する吸熱量が減少し、冷媒回路（10）を流通する冷媒の温度を低下させることができ、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度も低下させることができる。その結果、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。

このように、主制御部（7）は、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて室内ファン（16）の風量をフィードバック制御することによって、高圧冷媒の温度を制御して、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値となるように制御している。

したがって、実施形態２によれば、前記パワー素子部（21）を吐出管（18）に取り付けることによって、該吐出管（18）内を流れる高圧冷媒でインバータ装置（202）のパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。こうして、パワー素子（62,64,65）を冷却することによって、パワー素子（62,64,65）のオン抵抗やスイッチング損失を抑制することができ、パワー素子（62,64,65）の高効率化を図ることができる。

そして、前記温度センサ（68）の検出信号に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値以下となるように高圧冷媒の温度を抑制することによって、パワー素子（62,64,65）の動作温度をその耐熱温度以下に抑制することができ、該パワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。

また、前記圧縮機（11）はいわゆる高圧ドーム型圧縮機であるが、圧縮機（11）がケーシング（30）内に吸入冷媒で満たされ、圧縮機構（50）から吐出される高圧冷媒が直ちにケーシング（30）外へ吐出される、いわゆる低圧ドーム型圧縮機の場合であっても、インバータ装置（202）を吐出管（18）に取り付けることによって、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。

その他の作用効果は実施形態１と同様である。

尚、実施形態２では、室内ファン（16）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御しているが、室外ファン（17）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御してもよい。室外ファン（17）も室内ファン（16）と同様の構成をしており、主制御部（7）から室外ファン用のファン用インバータ装置へ制御信号を出力することによって室外ファン（17）の回転速度を制御して、該室外ファン（17）の風量を制御することができる。ただし、室外ファン（17）の風量を制御する場合は、暖房及び冷房運転における室外ファン（17）の回転速度の増減の方向が室内ファン（16）の風量を制御する場合と逆である。

つまり、空気調和装置（1）が前記暖房運転を行っているときには、主制御部（7）は、室外ファン（17）の風量を下げるべく、室外ファン（17）の回転速度を低下させる。こうすることで、室外熱交換器（14）において高圧冷媒が室外空気から吸熱する吸熱量が減少し、冷媒回路（10）を流通する冷媒の温度を低下させることができ、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度も低下させることができる。その結果、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。

一方、空気調和装置（1）が前記冷房運転を行っているときには、主制御部（7）は、室外ファン（17）の風量を上げるるべく、室外ファン（17）の回転速度を上昇させる。こうすることで、室外熱交換器（14）における高圧冷媒から室外空気への放熱量が増加し、冷媒回路（10）を流通する冷媒の温度を低下させることができ、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度も低下させることができる。その結果、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。

《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

前記実施形態１では、インバータ装置（2）をパワー素子部（21）と電装品部（22）とに分割する一方、前記実施形態２では、インバータ装置（202）をパワー素子（62,64,65）及び電装品（63,67）を１つのケーシングに収容するように構成しているが、これらに限られるものではない。すなわち、実施形態１において、１つのケーシングに収容されるインバータ装置を採用してもよく、実施形態２において、分割構造のインバータ装置を採用してもよい。

また、実施形態１では、インバータ装置（2）のパワー素子部（21）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付ける一方、実施形態２では、インバータ装置（202）を吐出管（18）に取り付けているが、これらに限られるものではない。すなわち、実施形態１において、パワー素子部（21）を吐出管（18）に取り付けてもよく、実施形態２において、インバータ装置（202）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付けてもよい。ただし、インバータ装置（202）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付ける構成においては、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却するためには、該圧縮機（11）はいわゆる高圧ドーム型の圧縮機である必要がある。

さらに、実施形態１，２では、パワー素子として、整流ダイオード（62）、ＩＧＢＴ（64）及び帰還ダイオード（65）を有しているが、これに限られず、その他の任意のパワー素子を含む構成であってもよい。

また、実施形態１では、整流ダイオード（62）をＳｉ素子で、ＩＧＢＴ（64）及び帰還ダイオード（65）をＳｉＣ素子で構成しているが、全てのパワー素子をＳｉ素子で構成してもよく、ＳｉＣ素子で構成してもよい。さらには、パワー素子をＳｉ素子やＳｉＣ素子以外の素子で構成してもよい。つまり、パワー素子は、Ｓｉ素子又はＳｉＣ素子に限定されるものではない。

さらにまた、実施形態１，２では、ロータリー型の圧縮機を採用しているが、スクロール型の圧縮機や揺動スイング型の圧縮機等、任意の圧縮機を採用することができる。また、ケーシング内に亜種茎高と膨張機構とが駆動軸を介して連結される、いわゆる一軸連結式の膨張圧縮機を構成する流体機械を採用してもよい。

また、実施形態１，２では、室内の冷房と暖房とを切り換えて行う空気調和装置において、本発明を適用しているが、これに限られるものではない。すなわち、冷媒回路で冷凍サイクルを行いながら、水を加熱する給湯器や、他のヒートポンプ装置に本発明を適用するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路中に設けられ高圧冷媒を吐出する圧縮機とパワー素子を有して該圧縮機を駆動する電力変換装置とを備えた冷凍装置について有用である。

本発明の実施形態１に係る空気調和装置の冷媒回路の配管系統図である。圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。インバータ装置の回路図である。変形例１に係るインバータ装置の取付構造を示す図である。変形例２に係るインバータ装置の取付構造を示す図である。変形例３に係るインバータ装置の取付構造を示す図である。実施形態２に係る空気調和装置の冷媒回路の配管系統図である。

符号の説明

11 圧縮機
12 室内熱交換器（熱交換器）
14 室外熱交換器（熱交換器）
16 室内ファン（ファン）
17 室外ファン（ファン）
18 吐出管
2,202 インバータ装置（電力変換装置）
2C 制御部（制御手段）
30 ケーシング
50 圧縮機構
62 整流ダイオード（パワー素子）
64 ＩＧＢＴ（パワー素子）
65 帰還ダイオード（パワー素子）
68 温度センサ（検出手段）
7 主制御部（制御手段）

Claims

冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機（11）と、パワー素子（62,64,65）を有して該圧縮機（11）を駆動する電力変換装置（2,202）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
前記圧縮機（11）は、ケーシング（30）と、該ケーシング（30）内に高圧冷媒を吐出する圧縮機構（50）とを有し、
前記パワー素子（62,64,65）の全て又は一部は、前記ケーシング（30）に配設されており、
前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値を検出する検出手段（68）と、
前記検出手段（68）の検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御して前記パワー素子（62,64,65）を冷却する制御手段（2C,7）とをさらに備えることを特徴とする冷凍装置。
冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機（11）と、パワー素子（62,64,65）を有して該圧縮機（11）を駆動する電力変換装置（2,202）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
前記パワー素子（62,64,65）の全て又は一部は、前記圧縮機（11）に接続され且つ前記高圧冷媒が流通する吐出管（18）に配設されており、
前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値を検出する検出手段（68）と、
前記検出手段（68）の検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御して前記パワー素子（62,64,65）を冷却する制御手段（2C,7）とをさらに備えることを特徴とする冷凍装置。
請求項１又は２において、
前記制御手段（2C,7）は、前記圧縮機（11）の回転速度を制御することによって高圧冷媒の温度を制御することを特徴とする冷凍装置。
請求項１又は２において、
ファン（16,17）によって送風される空気を冷媒と熱交換させる熱交換器（12,14）をさらに備え、
前記制御手段（7）は、前記ファン（16,17）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御することを特徴とする冷凍装置。
請求項１において、
前記検出手段（68）は、前記ケーシング（30）に配設されており、
前記制御手段（2C）は、前記検出手段（68）によって検出される前記ケーシング（30）の温度から前記パワー素子（62,64,65）の温度を推定することを特徴とする冷凍装置。
請求項２において、
前記検出手段（68）は、前記吐出管（18）に配設されており、
前記制御手段（2C,7）は、前記検出手段（68）によって検出される前記吐出管（18）の温度から前記パワー素子（62,64,65）の温度を推定することを特徴とする冷凍装置。
請求項１又は２において、
前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）に配設されていることを特徴とする冷凍装置。
請求項１又は２において、
前記検出手段（68）は、前記圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段を兼ねていることを特徴とする冷凍装置。
請求項１乃至８において、
前記電力変換装置（2,202）は、前記パワー素子としてワイドギャップ半導体素子（64,65）を有していることを特徴とする冷凍装置。