JPWO2020208825A1 - 電力変換装置および空気調和機 - Google Patents

Abstract

電力変換装置（１００）は、コンバータ（４）およびインバータ（５）と、交流電源である商用交流電源（１）とコンバータ（４）との間に接続されたコモンモードチョークコイル（２）と、交流電源とコンバータ（４）とを接続する電源ライン同士の間に接続された交流側相間コンデンサであるＹコンデンサ（７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ）と、コンバータ（４）とインバータ（５）とを接続する電源ライン同士の間に接続された直流側相間コンデンサであるＹコンデンサ（９ａ，９ｂ）と、を備える。交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサの各々の接地には、共通の接地線（２１）が用いられている。交流側相間コンデンサおよび接地線（２１）の間の配線と、直流側相間コンデンサおよび接地線（２１）の間の配線との各々に、インダクタンス成分を持つ電子部品であるフェライトビーズ（１２，１３，１４）が設けられている。

Description

本発明は、電力変換を行う電力変換装置および空気調和機に関する。

従来、コモンモードチョークコイルを有する電力変換装置が知られている。電力変換装置の配線パターンとアースとの間における浮遊容量の存在によって電力変換装置の配線パターンに共通に流れるコモンモード電流には、電力変換装置が有するインバータのスイッチング動作に起因するノイズなどが入り込むことがある。かかるノイズは、当該電力変換装置と他の装置とが共通の電源を使用する場合において、当該他の装置へ伝導することもある。コモンモードチョークコイルは、コモンモード電流による伝導ノイズであるコモンモードノイズを除去する。

特許文献１には、コモンモードチョークコイルと交流側相間コンデンサと直流側相間コンデンサとを有する電力変換装置が開示されている。交流側相間コンデンサは、電力変換装置が有するコンバータの交流側におけるコモンモードノイズを除去する。直流側相間コンデンサは、コンバータの直流側におけるコモンモードノイズを除去する。特許文献１に開示される従来の電力変換装置では、交流側相間コンデンサと直流側相間コンデンサとは、リード線を用いてアースに接続される。リード線は、電力変換装置の筐体あるいは電力変換装置が搭載される機器の筐体といった、アースと同電位の構造物に接続される。電力変換装置は、交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサからリード線を介してアースへコモンモードノイズを伝達させることによって、電力変換装置が有する配線パターンからコモンモードノイズを除去する。交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサの各々とアースとがリード線を用いて個別に接続されることによって、リード線が有するインダクタンス成分が有効に作用して、交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサの間におけるノイズの伝導が防止される。

特開２０１０−２８８３８１号公報

上記従来の電力変換装置では、電力変換装置に搭載される交流側相間コンデンサと直流側相間コンデンサとの数が多くなるほど、リード線の数が多くなる。リード線の数が多くなるほど、電力変換装置の製造に必要となる部品の数が多くなるとともにリード線を設置するための作業工程が多くなることによって、電力変換装置の製造コストが増加する。電力変換装置が搭載される機器では、多くのリード線が引き回されることによって、ノイズが伝達する態様が複雑化することになる。このため、当該機器におけるノイズの低減を図る場合に、ノイズの発生源の特定とノイズの伝達経路の特定とが困難となる。

交流側相間コンデンサと直流側相間コンデンサとの各々とアースとを、リード線を用いた個別の接続に代えて配線パターンによって接続することとした場合、交流側相間コンデンサと直流側相間コンデンサとが接続された部位に適切なインピーダンスが無いことから、交流側のノイズと直流側のノイズとが配線パターンにおいて干渉し合う。電力変換装置は、交流側のノイズと直流側のノイズとが干渉し合うことによって、さらにノイズが増加することになる。このように、上記従来の電力変換装置では、少ない接地線によりノイズを低減することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少ない接地線によってノイズを低減可能とする電力変換装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、交流電源と負荷との間に接続されたコンバータおよびインバータと、交流電源とコンバータとの間に接続されたコモンモードチョークコイルと、交流電源とコンバータとを接続する電源ライン同士の間に接続された交流側相間コンデンサと、コンバータとインバータとを接続する電源ライン同士の間に接続された直流側相間コンデンサと、を備える。交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサの各々の接地には、共通の接地線が用いられている。交流側相間コンデンサおよび接地線の間の配線と、直流側相間コンデンサおよび接地線の間の配線との各々に、インダクタンス成分を持つ電子部品が設けられている。

本発明に係る電力変換装置は、少ない接地線によってノイズを低減することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる電力変換装置の構成例を示す図 図１に示す電力変換装置が有する交流側相間コンデンサと直流側相間コンデンサとの実装の態様を模式的に示す図 本発明の実施の形態２にかかる電力変換装置の概略構成を示す図 図３に示す電力変換装置と電力変換装置の接地に用いられる筐体とを示す図 本発明の実施の形態３にかかる空気調和機の概略構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる電力変換装置および空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電力変換装置の構成例を示す図である。電力変換装置１００は、商用交流電源１と負荷２０との間に接続されたコンバータ４およびインバータ５を有する。負荷２０の例は、空気調和機の室外機に備えられた圧縮機を駆動するモータである。モータには、室外機に搭載された電力変換装置１００によって電力が供給される。

商用交流電源１は、単相交流電圧を電力変換装置１００へ出力する。コンバータ４は、整流作用によって交流電圧を直流電圧へ変換する。インバータ５は、コンバータ４により出力された直流電圧を３相交流電圧へ変換する。電力変換装置１００は、インバータ５により出力された交流電圧を負荷２０へ印加する。コンバータ４の入力端子の各々は、電源ラインを介して商用交流電源１に接続されている。コンバータ４の出力端子の各々は、電源ラインを介してインバータ５の入力端子に接続されている。なお、以下の説明において、商用交流電源１とコンバータ４とを接続する電源ラインを交流ライン、コンバータ４とインバータ５との間の電源ラインを直流ラインと称することがある。

電力変換装置１００は、コンバータ４に並列に接続されている平滑コンデンサ１１を有する。平滑コンデンサ１１は、コンバータ４のインバータ５側において、直流ライン同士の間に接続されている。平滑コンデンサ１１は、コンバータ４により出力された直流電圧を平滑化する。インバータ５には、平滑コンデンサ１１によって平滑化された直流電圧が印加される。

電力変換装置１００は、商用交流電源１とコンバータ４との間に接続されたコモンモードチョークコイル２と、交流側線間コンデンサであるＸコンデンサ６と、交流側相間コンデンサであるＹコンデンサ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂと、直流側相間コンデンサであるＹコンデンサ９ａ，９ｂとを有する。コモンモードチョークコイル２とＸコンデンサ６とＹコンデンサ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂとは、交流ラインにおけるノイズを除去するフィルタ回路として機能する。Ｙコンデンサ９ａ，９ｂは、直流ラインにおけるノイズを除去するフィルタ回路として機能する。

Ｘコンデンサ６は、コモンモードチョークコイル２の商用交流電源１側において、交流ライン同士の間に接続されている。Ｙコンデンサ７ａとＹコンデンサ７ｂとは、交流ラインのうちＸコンデンサ６が接続されている位置よりもコモンモードチョークコイル２側において、交流ライン同士の間に接続されている。Ｙコンデンサ７ａとＹコンデンサ７ｂとは、接続点１６を介して互いに直列に接続されている。

Ｙコンデンサ８ａとＹコンデンサ８ｂとは、コモンモードチョークコイル２のコンバータ４側において、交流ライン同士の間に接続されている。Ｙコンデンサ８ａとＹコンデンサ８ｂとは、接続点１７を介して互いに直列に接続されている。

Ｙコンデンサ９ａとＹコンデンサ９ｂとは、直流ラインのうち平滑コンデンサ１１が接続されている位置よりもインバータ５側において、直流ライン同士の間に接続されている。Ｙコンデンサ９ａとＹコンデンサ９ｂとは、接続点１８を介して互いに直列に接続されている。

電力変換装置１００は、単相交流電圧を出力するための出力端子２２を有する。出力端子２２の各々は、商用交流電源１とコンバータ４とを接続する交流ラインから分岐された分岐ラインの端に位置する。例を挙げると、出力端子２２には、空気調和機が有する室内機が接続される。

電力変換装置１００は、商用交流電源１と出力端子２２との間に接続されたコモンモードチョークコイル３と、交流側相間コンデンサであるＹコンデンサ１０ａ，１０ｂとを有する。コモンモードチョークコイル３とＹコンデンサ１０ａ，１０ｂとは、分岐ラインにおけるノイズを除去するフィルタ回路として機能する。

Ｙコンデンサ１０ａとＹコンデンサ１０ｂとは、分岐ラインのうちコモンモードチョークコイル３の出力端子２２側において、分岐ライン同士の間に接続されている。Ｙコンデンサ１０ａとＹコンデンサ１０ｂとは、接続点１９を介して互いに直列に接続されている。

接続点１６から引き出されている配線と、接続点１７から引き出されている配線と、接続点１８から引き出されている配線と、接続点１９から引き出されている配線とは、１つの接地線２１に接続されている。各配線は、接地線２１を介してアースに接続されている。これにより、Ｙコンデンサ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂの各々の接地には、共通の接地線２１が用いられている。例を挙げると、接地線２１は、電力変換装置１００の筐体、あるいは室外機の筐体に接続される。このように、電力変換装置１００は、接地線２１を用いることによって、Ｙコンデンサ７ａ，７ｂとＹコンデンサ８ａ，８ｂとＹコンデンサ９ａ，９ｂとＹコンデンサ１０ａ，１０ｂとの各構成の接地を一括して行う。

電力変換装置１００は、インダクタンス成分を持つ電子部品であるフェライトビーズ１２，１３，１４，１５を有する。フェライトビーズ１２は、接続点１６と接地線２１との間の配線に設けられている。フェライトビーズ１３は、接続点１７と接地線２１との間の配線に設けられている。フェライトビーズ１４は、接続点１８と接地線２１との間の配線に設けられている。フェライトビーズ１５は、接続点１９と接地線２１との間の配線に設けられている。フェライトビーズ１２，１３，１４，１５は、高周波領域における電流のエネルギーをインダクタンス成分によって損失させる。フェライトビーズ１２，１３，１４，１５は、電流のエネルギーを損失させることによってノイズを吸収する。

このように、Ｙコンデンサ７ａ，７ｂおよび接地線２１の間の配線にはフェライトビーズ１２が設けられている。Ｙコンデンサ８ａ，８ｂおよび接地線２１の間の配線にはフェライトビーズ１３が設けられている。Ｙコンデンサ９ａ，９ｂおよび接地線２１の間の配線にはフェライトビーズ１４が設けられている。Ｙコンデンサ１０ａ，１０ｂおよび接地線２１の間の配線にはフェライトビーズ１５が設けられている。すなわち、交流側相間コンデンサおよび接地線２１の間の配線と、直流側相間コンデンサおよび接地線２１の間の配線との各々に、インダクタンス成分を持つ電子部品が設けられている。

図２は、図１に示す電力変換装置が有する交流側相間コンデンサと直流側相間コンデンサとの実装の態様を模式的に示す図である。Ｙコンデンサ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂは、電子回路基板２５に実装されている。電子回路基板２５は、電力変換装置１００の電子回路が実装された基板である。電子回路の内部には、図１に示すコンバータ４とインバータ５との動作の状態にしたがって、さまざまな周波数のノイズが充満する。

配線２３は、電子回路基板２５が有する入力端子と商用交流電源１とを接続する。配線２４は、電子回路基板２５が有する出力端子と負荷２０とを接続する。図２では、電子回路基板２５に設けられている構成要素を電子回路基板２５の上方から見た様子を示している。なお、図２では、電子回路基板２５に実装されている構成要素のうち説明のために必要な構成要素のみを示すこととし、その他の構成要素についての図示を省略する。

Ｙコンデンサ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂと接地線２１とは、電子回路基板２５上の配線パターンを介して接続されている。これにより、電力変換装置１００は、共通の接地線２１を用いて、交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサの各々の接地を一括して行うことができる。

仮に、交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサの各々が一括して接地される構成に代えて、Ｙコンデンサ７ａ，７ｂとＹコンデンサ８ａ，８ｂとＹコンデンサ９ａ，９ｂとＹコンデンサ１０ａ，１０ｂとの各構成が互いに独立して接地される場合には、接地のためのリード線が各構成に設けられることになる。電力変換装置１００には、従来技術の場合と同様に、接続点１６とアースとを接続するリード線と、接続点１７とアースとを接続するリード線と、接続点１８とアースとを接続するリード線と、接続点１９とアースとを接続するリード線とが設けられる。

実施の形態１にかかる電力変換装置１００は、接地線２１によって各構成を一括して接地させることによって、構成ごとのリード線が不要となる。電力変換装置１００は、各構成が互いに独立して接地される場合と比較して、電力変換装置１００の製造に必要となる部品の数を少なくすることができる。また、電力変換装置１００の製造において、構成ごとのリード線の設置のための作業工程が不要となる。これにより、電力変換装置１００は、各構成が互いに独立して接地される場合と比較して、製造コストを抑えることができる。

フェライトビーズ１２，１３，１４，１５は、Ｙコンデンサ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂと接地線２１とを接続する配線パターン上に設けられている。インダクタンス成分を持つフェライトビーズ１２，１３，１４，１５が配線パターン上に設けられることによって、電力変換装置１００は、配線パターンにおける交流側のノイズと直流側のノイズとの干渉を抑えることができる。これにより、電力変換装置１００は、交流側のノイズと直流側のノイズとの干渉によるノイズの増加を防止することができ、ノイズ低減効果を高めることができる。

各構成が互いに独立して接地される場合において用いられる上記のリード線は、通常、１０ｃｍから２０ｃｍの長さを有する。また、一般的なリード線は、１ｎＨ／ｃｍのインダクタンスを有する。実施の形態１にかかる電力変換装置１００では、各構成と接地線２１との間の各配線に設けられたフェライトビーズ１２，１３，１４，１５によって、リード線と同等のインダクタンスを各配線に持たせている。これにより、電力変換装置１００は、各構成が互いに独立して接地される場合と同様にノイズを除去することができる。

なお、電力変換装置１００に設けられる接地線２１の数は１つに限られず、複数であっても良い。電力変換装置１００は、交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサである複数の相間コンデンサのうちの少なくとも一部について一括して接地させることによって、複数の相間コンデンサの各々を互いに独立して接地させる場合に比べて接地線２１の数を少なくすることができる。

空気調和機に搭載される電力変換装置１００の場合、電力変換装置１００の電子回路構成は、空気調和機において必要とされる性能によって変えられる。電子回路構成が変わると、電子回路において発生するノイズの周波数ならびに強さも変化する。電力変換装置１００には、電子回路において発生するノイズに合わせた特性を有するフェライトビーズ１２，１３，１４，１５が設けられる。各フェライトビーズ１２，１３，１４，１５のインダクタンス値には、ノイズの周波数に合わせて最適な値を設定することができる。これにより、電力変換装置１００は、より高いノイズ低減効果を得ることができる。

各フェライトビーズ１２，１３，１４，１５の特性は、互いに同じであっても良い。また、フェライトビーズ１２，１３，１４，１５の中の少なくとも１つは、その他とは異なる特性を有していても良い。各フェライトビーズ１２，１３，１４，１５の特性は、電子回路の構成に合わせて決定することができる。すなわち、各フェライトビーズ１２，１３，１４，１５のインダクタンス値は、電子回路の構成に合わせて適宜決定できる。

交流側相間コンデンサに設けられるフェライトビーズ１２，１３，１５のインダクタンス値と直流側相間コンデンサに設けられるフェライトビーズ１４のインダクタンス値とを互いに異なる値とすることによって、交流側のノイズと直流側のノイズとの干渉を抑えることが可能となる。例を挙げると、フェライトビーズ１２，１３，１５のインダクタンス値は２０ｎＨ、フェライトビーズ１４のインダクタンス値は１０ｎＨとされる。

各フェライトビーズ１２，１３，１４，１５のインダクタンス値は、他の構成要素へ伝導し得るノイズの発生を抑えることと、他の構成要素からのノイズの伝導を防ぐこととのどちらに重点をおくかによって決定することができる。各フェライトビーズ１２，１３，１４，１５のインダクタンス値を適宜決定することによって、ノイズ発生を低減させたい回路と他の回路からのノイズの伝導を防ぎたい回路との分類が実現可能となる。例を挙げると、各フェライトビーズ１２，１３，１４，１５のインダクタンス値は、１ｎＨから１００ｎＨの範囲において設定することができる。

なお、電力変換装置１００は、フェライトビーズ１２，１３，１４，１５以外の、インダクタンス成分を持つ電子部品を有しても良い。インダクタンス成分を持つ電子部品には、ノーマルモードチョークコイルといった、フェライトビーズ１２，１３，１４，１５と同等のインダクタンス成分を持つ電子部品を用いることができる。フェライトビーズ１２，１３，１４，１５またはノーマルモードチョークコイルは、コモンモードチョークコイル２，３よりも小型である。このため、かかる電子部品にコモンモードチョークコイル２，３と同様のコモンモードチョークコイルが用いられる場合に比べて、電力変換装置１００は、電子回路の大型化を抑制することができる。

実施の形態１によると、電力変換装置１００は、交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサの各々の接地に共通の接地線２１が用いられることによって、接地線２１の数を少なくすることができる。また、電力変換装置１００は、交流側相間コンデンサおよび接地線２１の間の配線と、直流側相間コンデンサおよび接地線２１の間の配線との各々に、インダクタンス成分を持つ電子部品が設けられることによって、ノイズの効果的な低減が可能となる。以上により、電力変換装置１００は、少ない接地線２１によってノイズを低減することができるという効果を奏する。

実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２にかかる電力変換装置の概略構成を示す図である。図４は、図３に示す電力変換装置と電力変換装置の接地に用いられる筐体とを示す図である。実施の形態２では、電力変換装置１００の接地に用いられる筐体の例について説明する。実施の形態２では、上記の実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１とは異なる構成について主に説明する。

筐体２６は、図１に示す電力変換装置１００内の構成要素を囲う。壁部２７は、筐体２６の内部に取り付けられており、筐体２６内部の空間を仕切る。筐体２６と壁部２７とは、板金を用いて形成されている。筐体２６と壁部２７とは、ノイズの伝導を遮断するシールド部を構成する。

配線２４は、電子回路基板２５が有する出力端子と負荷２０とを接続する。配線２３は、電子回路基板２５が有する入力端子と商用交流電源１とを接続する。なお、図３に示す構成は、図２に示す構成に、壁部２７と配線２８とが追加されたものである。図４には、筐体２６に設けられている構成要素を側方から見た様子を示している。接地線２１は、筐体２６に接続されている。

配線２８は、電力変換装置１００と電力変換装置１００の外部の装置とを接続するための配線であって、配線２３，２４および接地線２１以外の通信線および信号線といった配線全体を指すものとする。配線２８には、電力変換装置１００から室内機への電力供給のための配線と、電力変換装置１００の外部の制御システムとの通信のための通信線と、サーミスタへの電力供給のための配線と、四方弁への電力供給のための配線とが含まれる。サーミスタは、空気調和機の各部位における温度を計測する。四方弁は、空気調和機の冷房と暖房との運転の切り換えにしたがって冷媒回路を切り換える。

ここで、接地線２１と配線２３とを第１の配線、配線２４と配線２８とを第２の配線とする。第１の配線は、電力変換装置１００に設けられている配線のうち、多くのノイズを発生させる配線である。第２の配線は、電力変換装置１００に設けられている配線のうち第１の配線以外の配線であって、第１の配線に比べて発生するノイズが少ない配線である。

第１の配線は、筐体２６と壁部２７とによって囲われる領域に設けられている。第２の配線は、筐体２６と壁部２７とによって囲われる領域の外に設けられている。筐体２６と壁部２７とからなるシールド部は、第１の配線が設けられている領域を囲うことによって、第１の配線から第２の配線へのノイズの伝導を遮断する。電力変換装置１００は、シールド部が設けられることによって、第１の配線から放射されたノイズが第２の配線へ伝導することを抑制できる。これにより、電力変換装置１００は、第１の配線から第２の配線へノイズが伝導することによる誤作動といった不具合を防ぐことができる。また、各相間コンデンサの接地は、第１の配線が設けられている領域内においてシールド部へ接地線２１を接続させることによって容易に実現することができる。

複数の相間コンデンサの接地を接地線２１によって一括化させたことによって、各相間コンデンサの各々に接地線２１が分散して設けられる場合に比べて、接地線２１が設けられる領域を容易に限定させることができる。これにより、電力変換装置１００は、ノイズの影響を受け易い配線から遠ざけて接地線２１を配置することが可能となる。さらに、電力変換装置１００は、第１の配線が設けられている領域をシールド部によって容易に囲うことが可能となる。

なお、図４に示す例では、壁部２７は電子回路基板２５にまで達しておらず、電子回路基板２５と壁部２７との間に隙間が設けられている。壁部２７は、電子回路基板２５に達していても良い。電子回路基板２５に設けられたスリットへ壁部２７が挿入されることによって、壁部２７が電子回路基板２５を貫いていても良い。これにより、シールド部は、ノイズの伝導を抑制させるシールド性を高めることができる。

筐体２６と壁部２７とは、板金を用いて形成されたものに限られない。筐体２６と壁部２７とは、ノイズの伝導を抑制させる性質の材料からなるものであれば良い。シールド部の形状は、図４に示す筐体２６と壁部２７とによって構成される形状に限られず、自在に変更可能であるものとする。シールド部は、筐体２６と壁部２７とによって実現されるものに限られない。シールド部は、筐体２６および壁部２７以外の構成要素によって実現されても良い。シールド部は、図１に示す平滑コンデンサ１１に使用されるアルミ電解コンデンサによって実現されても良い。

実施の形態２によると、電力変換装置１００は、シールド部が設けられることによって、第１の配線から第２の配線へのノイズの伝導を抑制することができる。これにより、電力変換装置１００は、ノイズをより低減することができるという効果を奏する。

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３にかかる空気調和機の概略構成を示す図である。空気調和機２００は、空気調和のための空気流を室内空間へ送り出すことによって、室内空間の温度と湿度とを調整する。空気調和機２００は、室内温度が目標温度となるように冷房、送風、除湿および暖房といった運転モードの切り換えを行う。

空気調和機２００は、室外機２０１が室内機２０２とは分離されたセパレート型空気調和機である。室外機２０１と室内機２０２とは冷媒配管３６を介して接続される。冷媒が冷媒配管３６に充填されて、冷媒配管３６を介して室外機２０１と室内機２０２との間を冷媒が循環することによって、空気調和機２００は室内と室外との間で熱交換を行う。

室外機２０１は、圧縮機３１と、四方弁３２と、室外熱交換器３３と、膨張弁３４と、ファン３９とを有する。圧縮機３１には、冷媒を圧縮する圧縮機構３７と、圧縮機構３７を動作させるモータ３８とが設けられている。また、室外機２０１は、実施の形態１または２にかかる電力変換装置１００を有する。モータ３８は、図１に示す負荷２０である。モータ３８は、電力変換装置１００からの電力供給によって駆動する。室内機２０２は、室内熱交換器３５とファン４０とを有する。

圧縮機３１と、四方弁３２と、室外熱交換器３３と、膨張弁３４と、室内熱交換器３５とは、冷媒配管３６を介して接続されている。圧縮機３１と、四方弁３２と、室外熱交換器３３と、膨張弁３４と、室内熱交換器３５とは、冷媒を循環させる閉回路である冷凍サイクルを構成する。なお、空気調和機２００が有する構成要素は、冷凍サイクルを備える冷蔵庫あるいは冷凍庫といった機器にも適用することができる。

室外機２０１において、ファン３９は、回転によって空気流を発生させる。室外機２０１は、空気流を発生させることにより、室外機２０１の筐体内へ空気を送り込み、かつ、筐体内へ送り込まれた空気を筐体外へ送り出す。室外熱交換器３３は、室外熱交換器３３を通過する空気と冷媒との熱交換を行わせる。図５では、室外機２０１の筐体の図示を省略している。

室内機２０２は、図１に示す出力端子２２に接続されている。室内機２０２は、電力変換装置１００からの電力供給を受けて動作する。室内機２０２において、ファン４０は、回転によって空気流を発生させる。室内機２０２は、空気流を発生させることにより、室内機２０２の筐体内へ空気を送り込み、かつ、筐体内へ送り込まれた空気を筐体外へ送り出す。室内熱交換器３５は、室内熱交換器３５を通過する空気と冷媒との熱交換を行わせる。図５では、室内機２０２の筐体の図示を省略している。なお、電力変換装置１００は、ファン３９を回転させるモータあるいはファン４０を回転させるモータへ、３相交流電圧を出力しても良い。

実施の形態３によると、空気調和機２００は、実施の形態１または２にかかる電力変換装置１００を有することによって、少ない接地線２１によってノイズを低減することができるという効果を奏する。なお、電力変換装置１００は、商用交流電源１に接続された機器に設けられるものであれば良く、空気調和機２００以外の機器に設けられても良い。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 商用交流電源、２，３ コモンモードチョークコイル、４ コンバータ、５ インバータ、６ Ｘコンデンサ、７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ Ｙコンデンサ、１１ 平滑コンデンサ、１２，１３，１４，１５ フェライトビーズ、１６，１７，１８，１９ 接続点、２０ 負荷、２１ 接地線、２２ 出力端子、２３，２４，２８ 配線、２５ 電子回路基板、２６ 筐体、２７ 壁部、３１ 圧縮機、３２ 四方弁、３３ 室外熱交換器、３４ 膨張弁、３５ 室内熱交換器、３６ 冷媒配管、３７ 圧縮機構、３８ モータ、３９，４０ ファン、１００ 電力変換装置、２００ 空気調和機、２０１ 室外機、２０２ 室内機。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、交流電源と負荷との間に接続されたコンバータおよびインバータと、交流電源とコンバータとを接続する電源ライン同士の間に接続された交流側相間コンデンサと、コンバータとインバータとを接続する電源ライン同士の間に接続された直流側相間コンデンサと、を備える。交流側相間コンデンサおよび直流側相間コンデンサの各々の接地には、共通の接地線が用いられている。交流側相間コンデンサおよび接地線の間の配線と、直流側相間コンデンサおよび接地線の間の配線との各々に、インダクタンス成分を持つ電子部品が設けられている。

ここで、接地線２１と配線２４とを第１の配線、配線２３と配線２８とを第２の配線とする。第１の配線は、電力変換装置１００に設けられている配線のうち、多くのノイズを発生させる配線である。第２の配線は、電力変換装置１００に設けられている配線のうち第１の配線以外の配線であって、第１の配線に比べて発生するノイズが少ない配線である。

Claims (5)

1. 交流電源と負荷との間に接続されたコンバータおよびインバータと、
   前記交流電源と前記コンバータとの間に接続されたコモンモードチョークコイルと、
   前記交流電源と前記コンバータとを接続する電源ライン同士の間に接続された交流側相間コンデンサと、
   前記コンバータと前記インバータとを接続する電源ライン同士の間に接続された直流側相間コンデンサと、
   を備え、
   前記交流側相間コンデンサおよび前記直流側相間コンデンサの各々の接地には、共通の接地線が用いられており、
   前記交流側相間コンデンサおよび前記接地線の間の配線と、前記直流側相間コンデンサおよび前記接地線の間の配線との各々に、インダクタンス成分を持つ電子部品が設けられている電力変換装置。
2. 前記電力変換装置が有する出力端子と前記負荷とを接続する配線および前記接地線である第１の配線が設けられている領域を囲うことによって、前記第１の配線から前記第１の配線以外の配線である第２の配線へのノイズの伝導を遮断するシールド部を備える請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記接地線は、前記シールド部に接続されている請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記電子部品は、フェライトビーズである請求項１から３のいずれか１つに記載の電力変換装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の電力変換装置を備える空気調和機。

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