JP5505055B2 - 冷凍装置 - Google Patents
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Description
実施形態は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置によって構成された空調機(10)である。なお、本実施形態の空調機(10)は、工場等の大規模な施設において用いられる大型の空調機である。
図1に示すように、本実施形態の空調機(10)は、屋内に設置されて室内回路(21)を有する室内機(11)と、屋外に設置されて室外回路(22)を有する室外機(12)とを備えている。室内機(11)は、室内回路(21)を収容するケーシング(11a)を有する一方、室外機(12)は、室外回路(22)を収容するケーシング(12a)を有している。本空調機(10)では、室内回路(21)と室外回路(22)とを一対の連絡配管(23,24)で接続することによって冷媒回路(20)が形成されている。
上述のように、電装品箱(50)は、奥行が30インチ、高さが90インチ程度の直方体形状に形成されている。上記電装品箱(50)内には、上述の電力供給装置(51)と冷媒冷却器(60)とが収容されている。
次に、本実施形態の空調機(10)の運転動作について説明する。本実施形態の空調機(10)は、冷房動作と暖房動作とを選択的に行う。
冷房動作中の空調機(10)では、四方切換弁(41)が第1状態(図1に実線で示す状態)に設定され、室外ファン(42a)と室内ファン(46a)とが運転される。そして、冷房動作中の冷媒回路(20)では、室外熱交換器(42)が凝縮器となって室内熱交換器(46)が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
暖房動作中の空調機(10)では、四方切換弁(41)が第2状態(図1に破線で示す状態)に設定され、室外ファン(42a)と室内ファン(46a)とが運転される。そして、暖房動作中の冷媒回路(20)では、室内熱交換器(46)が凝縮器となって室外熱交換器(42)が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。暖房動作中の冷媒回路(20)において、冷媒冷却器(60)は、膨張弁(43)と蒸発器である室外熱交換器(42)との間に位置している。
上記空調機(10)では、電力供給装置(51)のパワーデバイス(73,75)が通電に伴って発熱する。ここで、上述のように、冷媒冷却器(60)の冷媒管(62)には、冷房運転時には室外熱交換器(42)において凝縮した冷媒が流れ、暖房運転時には膨張弁(43)において減圧した冷媒が流れる。冷媒冷却器(60)の冷媒管(62)を流れる冷媒は、稼働中のパワーデバイス(73,75)の温度よりも低い。そのため、パワーデバイス(73,75)の熱は、本体部(61)、冷媒管(62)を順に伝わり、冷媒管(62)を流れる冷媒に付与される。その結果、パワーデバイス(73,75)の温度上昇が抑制されて該パワーデバイス(73,75)が動作可能な温度に維持される。
ところで、冷媒回路(20)を流通する冷媒の温度は、運転条件や外気条件等によって変動する。そのため、これらの条件によっては冷媒冷却器(60)の冷媒管(62)に流入する冷媒の温度が周囲の空気の露点温度よりも低くなることがある。このような場合、冷媒冷却器(60)の周囲の空気中の水分が凝縮して冷媒冷却器(60)の表面に結露水が付着する可能性がある。このように冷媒冷却器(60)の表面に結露水が付着すると、落下又は飛散して電装品箱(50)内のパワーデバイス(73,75)以外の電気部品(55)に付着して該電気部品(55)の故障を招く虞がある。
上記実施形態では、電力変換回路(71)がカバー部材(70)に覆われて空気流れ(F1,F2)から遮断されていたが、電力変換回路(71)は、電装品箱(50)内において露出していてもよい。このような場合、電力変換回路(71)のパワーデバイス(73,75)以外の電気部品(55)を、電装品箱(50)内において、冷媒冷却器(60)よりも上方の領域及び空気流れ(F1,F2)における冷媒冷却器(60)よりも上流側の領域の少なくとも一方に配設することにより、上記実施形態と同様に結露水の付着を抑制することができる。
20 冷媒回路
50 電装品箱(箱体)
51 電力供給装置
52 取入口
53 排出口
54 ファン
55 電気部品
60 冷媒冷却器
70 カバー部材(遮蔽部材)
71 電力変換回路
73 ダイオード(パワーデバイス)
75 IGBT(パワーデバイス)
F1,F2 空気流れ
Claims (4)
- 冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)と、パワーデバイス(73,75)を含む複数の電気部品(55)と、該複数の電気部品(55)を収容する箱体(50)と、該箱体(50)内に設けられ、上記冷媒回路(20)の冷媒が内部を流通し、該冷媒によって上記パワーデバイス(73,75)を冷却するように構成された冷媒冷却器(60)とを備えた冷凍装置であって、
上記箱体(50)には、空気の取入口(52)と空気の排出口(53)が形成されると共に、内部空間(S1)において上記取入口(52)から上記排出口(53)に向かう空気流れ(F1,F2)を形成するファン(54)が設けられる一方、
上記箱体(50)内に設けられ、上記空気流れ(F1,F2)の及ばない遮蔽領域を形成する遮蔽部材(70)を備え、
上記箱体(50)内の上記パワーデバイス(73,75)以外の電気部品(55)は、上記箱体(50)内の上記冷媒冷却器(60)の直下領域(A1)の外側であって、上記冷媒冷却器(60)よりも上方の領域、上記空気流れ(F1,F2)における上記冷媒冷却器(60)よりも上流側の領域及び上記遮蔽領域の少なくとも1つの領域に設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1において、
上記冷媒冷却器(60)は、上記箱体(50)の内部空間(S1)の上下方向の中央よりも下方の下部領域に設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1又は2において、
上記箱体(50)は、互いに対向する一対の側板(50c,50d)を有し、
上記一対の側板(50c,50d)の一方の側板(50c)に上記取入口(52)が形成される一方、他方の側板(50d)に上記排出口(53)が形成され、
上記冷媒冷却器(60)は、上記箱体(50)の内部空間(S1)の上記一対の側板(50c,50d)間における中央よりも上記排出口(53)が形成された上記側板(50d)側の領域に設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、
上記パワーデバイス(73,75)は、上記箱体(50)に収容されて上記冷媒回路(20)の構成部品に電力を供給する電力供給装置(51)の電力変換回路(71)に接続され、
上記遮蔽部材(70)は、上記冷媒冷却器(60)の内部を流れる冷媒によって上記パワーデバイス(73,75)が冷却されるように、外面に上記冷媒冷却器(60)が取り付けられる一方、内部の上記遮蔽領域に上記電力変換回路(71)が収容されるように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
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