JP6349729B2 - 電装品ユニット - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る電装品ユニット50を搭載した冷凍装置1の冷媒回路図である。図1において、冷凍装置1は、室内ユニット2と室外ユニット3とで構成される。この冷凍装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって建物内の冷暖房を行う。
冷媒回路11内には冷媒が封入されており、冷媒が圧縮され、冷却され、減圧され、蒸発した後に、再び圧縮されるという冷凍サイクル運転が行われるようになっている。
分岐回路12には、冷媒回路11から分岐された冷媒が流れる。分岐回路12は、冷媒回路11の室外熱交換器30と電動膨張弁34との間から電動膨張弁34と室内熱交換器20との間までの部分に並列に設けられている。分岐回路12には、第2電動膨張弁62、冷却部53および第3電動膨張弁63が接続されている。
図2は、電装品ユニット50の外観図である。図2において、電装品ユニット50は、ケース51、冷却部53、除湿用ヒートシンク55、電子部品が実装されている制御基板57を有している。
ケース51は、直方体形状の箱であり、長辺が鉛直方向と平行になるように配置されている。ケース51は、下面にドレン排水孔51a及びケーブル引込孔51bを有している。
冷却部53は、冷媒管531、冷媒ジャケット533、伝熱板535を含んでいる。
冷媒管531は、サーペンタイン状に曲げされた管であり、一端には分岐回路12の第2電動膨張弁62、他端には分岐回路12の第3電動膨張弁63が接続されている(図1参照)。
冷媒ジャケット533は、アルミ製の直方体形状の塊であり、冷媒管531が嵌り込む溝が形成されている。
伝熱板535は、冷媒ジャケット533のうちの冷媒管531とは反対側の面に密着するように取り付けられている。伝熱板535が、ケース51の開口51cを覆っている。伝熱板535は、ケース51内の底面から天面に向かって延び、天面の手前で終端となっている。
除湿用ヒートシンク55は、伝熱板535の第2領域535bに固定されている。除湿用ヒートシンク55は、伝熱板535の第2領域535bに固定される基部551と基部551から伝熱板535と垂直な方向に延びるフィン部553とを有している。
制御基板57は第1基板571と第2基板572とを含んでいる。第1基板571及びと第2基板572は、ガラスエポキシ樹脂などの樹脂から形成された薄板形状であり、互いに平行に配置されている。
第1基板571の外表面のうち、伝熱板535と対峙する面にはパワーモジュール571a及びダイオードモジュール571bが実装され、その反対側の面には制御用マイコン571c、スイッチング電源571dが実装されている。パワーモジュール571a及びダイオードモジュール571bの放熱面は伝熱板535の第3領域535cに伝熱可能に取り付けられる。
第2基板572の外表面のうち、第1基板571と対向する側の面で、且つ第1基板571と重ならない領域には、リアクトル572aが実装されている。リアクトル572aは伝熱シートを介して伝熱板535に伝熱可能に取り付けられている。
電装品ユニット50では、ケース51内を除湿用ヒートシンク55で除湿することによって、冷媒ジャケット533で冷却されて低温になっている伝熱板535への結露を防止している。
(4−1)
電装品ユニット50では、冷却部53により直接伝熱冷却を行うが、ケース51を密閉構造として外気の侵入を防ぎ、且つ、ケース51内部に配置された除湿用ヒートシンク55がケース51内部の露点を電装品群570の最低温度部分の温度よりも下げて結露を防ぐので、冷媒能力を低下させることなく結露を防ぐことができる。
また、電装品ユニット50では、ケース内部は1時間内に0〜5回の頻度で空気が入れ替わる半密閉構造であるが、除湿用ヒートシンクがケース51内を除湿し露点を下げているので、例えばパワーモジュール571aを直接伝熱冷却してもパワーモジュール571aの周辺に結露を発生させない。
また、電装品ユニット50では、外部空気の流入が想定されるドレン排水孔51aが除湿用ヒートシンク55と隣接する位置に設けられることによって、湿気を含んだ空気は自然対流する前に除湿されるので、冷却部53への結露水の付着が防止される。
また、電装品ユニット50では、外部空気の流入が想定されるケーブル引込孔51bが除湿用ヒートシンク55と隣接する位置に設けられることによって、湿気を含んだ空気は自然対流する前に除湿されるので、冷却部53への結露水の付着が防止される。
また、電装品ユニット50では、除湿用ヒートシンク55が、電装品群570よりも低い位置に配置されていることによって、除湿用ヒートシンク55で発生した結露水が電装品群570にかかることが防止される。
(5−1)
上記実施形態に係る電装品ユニット50は、冷却部53と除湿用ヒートシンク55とを接合した形態を有しているが、これに限定されるものではない。例えば、冷却部53と除湿用ヒートシンク55とを一体化することにより、冷却部53から除湿用ヒートシンク55への熱伝導性が向上する。また、ダイキャストによる一体成形によって製造コストの低減を図ることができる。
また、上記実施形態に係る電装品ユニット50では、伝熱板535だけがケース51に収容されているが、冷媒ジャケット533も収容して冷媒ジャケット533そのものを除湿用ヒートシンクとして兼用することも可能である。この場合、部品点数の削減によりさらなる製造コストの低減を図ることができる。
さらに、冷媒管531を構成する配管の一部をケース51内に進入させて、これを除湿用ヒートシンクとして代用してもよい。
(6−1)
上記実施形態に係る電装品ユニット50において、冷却部53で冷却された空気を強制循環させるファンを設置してもよい。ファンによる冷気の強制循環によって、除湿性能、冷却性能が向上し、さらには除湿用ヒートシンク55の小型化を図ることができる。
上記実施形態に係る電装品ユニット50では、除湿用ヒートシンク55の結露水が電装品群570に滴下しないように、除湿用ヒートシンク55をケース51内の下部に設けているが、これに限定されるものではない。例えば、除湿用ヒートシンク55に受け皿を設けて、ケース51内の下部以外の部分に配置することも可能である。
51 ケース
51a ドレン排水孔
51b ケーブル引込孔
53 冷却部
531 冷媒流路
533 冷媒ジャケット
535 伝熱板
55 除湿用ヒートシンク(除湿部)
570 電装品群
571a 発熱部品
571b 発熱部品
Claims (5)
- 冷媒回路を有する装置の制御に用いられる、発熱部品(571a,571b)を含む電装品群(570)を搭載した電装品ユニットであって、
前記電装品群(570)を収容するケース(51)と、
冷媒を通す冷媒流路(531)を含み、前記発熱部品(571a,571b)を自然対流により冷却する冷却部(53)と、
前記ケース(51)内に配置され、前記冷媒の冷熱によって前記ケース(51)内の空気を除湿する除湿部(55)と、
を備え、
前記ケース(51)は、前記ケース(51)から流出または前記ケース(51)に流入する1時間当たりの空気量(V)を前記ケース(51)の容積(R)で除した値である換気回数(V/R)が0〜5回に抑制されている半密閉構造であり、
さらに前記ケース(51)は、前記除湿部(55)と隣接する位置にドレン排水孔(51a)を有している、
電装品ユニット(50)。 - 冷媒回路を有する装置の制御に用いられる、発熱部品(571a,571b)を含む電装品群(570)を搭載した電装品ユニットであって、
前記電装品群(570)を収容するケース(51)と、
冷媒を通す冷媒流路(531)を含み、前記発熱部品(571a,571b)を冷却する冷却部(53)と、
前記ケース(51)内に配置され、前記冷媒の冷熱によって前記ケース(51)内の空気を除湿する除湿部(55)と、
を備え、
前記ケース(51)は、前記ケース(51)から流出または前記ケース(51)に流入する1時間当たりの空気量(V)を前記ケース(51)の容積(R)で除した値である換気回数(V/R)が0〜5回に抑制されている半密閉構造であり、
さらに前記ケース(51)は、前記除湿部(55)と隣接する位置にケーブル引込孔(51b)を有している、
電装品ユニット(50)。 - 前記除湿部(55)は、前記電装品群(570)よりも低い位置に配置されている、
請求項1又は請求項2に記載の電装品ユニット(50)。 - 前記冷却部(53)と前記除湿部(55)とが一体化されている、
請求項1又は請求項2に記載の電装品ユニット(50)。 - 前記冷却部(53)は、
前記発熱部品(571a,571b)が伝熱可能に取り付けられる伝熱板(535)と、
前記冷媒の冷熱によって前記伝熱板(535)を冷却する冷媒ジャケット(533)と、
をさらに含み、
前記ケース(51)は、前記冷媒ジャケット(533)及び前記伝熱板(535)を収容する、
請求項1又は請求項2に記載の電装品ユニット(50)。
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