6349729 電装品ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6349729

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】電装品ユニット

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20180625BHJP

   F25B 49/02 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   F25B1/00 321L

   F25B49/02 560

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-273397(P2013-273397)

(22)【出願日】2013年12月27日

(65)【公開番号】特開2015-127622(P2015-127622A)

(43)【公開日】2015年7月9日

【審査請求日】2016年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】寺木 潤一

【審査官】 石黒 雄一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０１５２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９４３１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００− ７／００

Ｆ２５Ｂ ４９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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）。

【請求項2】

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）。

【請求項3】

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）。

【請求項4】

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）。

【請求項5】

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）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発熱部品の冷却を冷媒の冷熱を用いて行う電装品ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

電装品を冷媒の冷熱によって冷却する場合、直接伝熱により冷却すると冷媒温度が低い場合に結露が発生する。これを防止するために、例えば特許文献１（特開２０１２−１２７５９１号公報）及び特許文献２（特開２０１３−１５２９５号公報）に開示されている制御ボックスでは、ボックス内にボックス内部を冷却するための冷媒―空気熱交換器及びファンを設置し、冷気により冷却する方法が採られている。この場合、パワーモジュールを含め、基板全体がボックス内の露点よりも温度が高くなるため、結露することはなく、また、冷媒―空気熱交換器の下方で結露水をうける構造になっており、基板に結露水が付着することはない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、このような構造では、発熱量の大きなパワーモジュールを十分に冷却することはできず、パワーモジュールを十分に冷却するとすれば、冷媒―空気熱交換器の能力を大幅に上げる必要があり、サイズ、コストとも大幅に増加する。

【0004】

また、特許文献３（特開２０１０−００２１２０号公報）及び特許文献４（特開２０１１−２２０６５４号公報）に開示されている電装品箱では、直接伝熱による冷却と冷気による冷却とを併用しているが、直接伝熱による冷却の冷媒温度が露点より下がらないようにする必要があり、冷却能力が低下し、さらには構造的に複雑になる。

【0005】

本発明の課題は、発熱部品を直接伝熱冷却しながら、冷却能力を低下させることなく、直接伝熱冷却部分に結露させない電装品ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１観点に係る電装品ユニットは、冷媒回路を有する装置の制御に用いられる、発熱部品を含む電装品群を搭載した電装品ユニットであって、ケースと、冷却部と、除湿部とを備えている。ケースは、電装品群を収容する。冷却部は、冷媒を通す冷媒流路を含み、発熱部品を自然対流により冷却する。除湿部は、ケース内に配置され、冷媒の冷熱によってケース内の空気を除湿する。また、ケースは、ケースから流出またはケースに流入する１時間当たりの空気量Ｖをケースの容積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る。さらに、ケースは、除湿部と隣接する位置にドレン排水孔を有している。

【0007】

この電装品ユニットでは、冷却部により直接伝熱冷却を行うが、ケースを半密閉構造とし、且つ、ケース内部に配置された除湿部がケース内部の露点を電装品群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。

【0008】

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が、除湿部がケース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を直接伝熱冷却してもパワーモジュール周辺に結露を発生させない。

【0009】

また、ケース内に熱がこもるが、冷却部が空気をも冷却するので、直接伝熱冷却の対象でない発熱部品は冷気の自然対流により間接冷却される。

【0010】

さらに、この電装品ユニットでは、外部空気の流入が想定されるドレン排水孔が除湿部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、冷却部への結露水の付着が防止される。

【0011】

本発明の第２観点に係る電装品ユニットは、冷媒回路を有する装置の制御に用いられる、発熱部品を含む電装品群を搭載した電装品ユニットであって、ケースと、冷却部と、除湿部とを備えている。ケースは、電装品群を収容する。冷却部は、冷媒を通す冷媒流路を含み、発熱部品を冷却する。除湿部は、ケース内に配置され、冷媒の冷熱によってケース内の空気を除湿する。また、ケースは、ケースから流出またはケースに流入する１時間当たりの空気量Ｖをケースの容積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る。さらに、ケースは、除湿部と隣接する位置にケーブル引込孔を有している。

【0012】

この電装品ユニットでは、外部空気の流入が想定されるケーブル引込孔が除湿部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、冷却部への結露水の付着が防止される。

【0013】

本発明の第３観点に係る電装品ユニットは、第１観点又は第２観点に係る電装品ユニットであって、除湿部が、電装品群よりも低い位置に配置されている。

【0014】

この電装品ユニットでは、除湿部が、電装品群よりも低い位置に配置されていることによって、除湿部で発生した結露水が電装品群にかかることが防止される。

【0015】

本発明の第４観点に係る電装品ユニットは、第１観点又は第２観点に係る電装品ユニットであって、冷却部と除湿部とが一体化されている。

【0016】

この電装品ユニットでは、両部材の一体化により、製造コストの低減を図ることができる。

【0017】

本発明の第５観点に係る電装品ユニットは、第１観点又は第２観点に係る電装品ユニットであって、冷却部が、伝熱板と、冷媒ジャケットとをさらに含んでいる。伝熱板は、発熱部品が伝熱可能に取り付けられる。冷媒ジャケットは、冷媒の冷熱によって伝熱板を冷却する。また、ケースは、冷媒ジャケット及び伝熱板を収容する。

【0018】

この電装品ユニットでは、冷媒ジャケットを除湿部として兼用することが可能となり、部品点数の削減により製造コストの低減を図ることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の第１観点に係る電装品ユニットでは、冷却部により直接伝熱冷却を行うが、ケースを半密閉構造とし、且つ、ケース内部に配置された除湿部がケース内部の露点を電装品群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。

【0020】

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が、除湿部がケース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を直接伝熱冷却してもパワーモジュール周辺に結露を発生させない。

【0021】

また、ケース内に熱がこもるが、冷却部が空気をも冷却するので、直接伝熱冷却の対象でない発熱部品は冷気の自然対流により間接冷却される。

【0022】

さらに、外部空気の流入が想定されるドレン排水孔が除湿部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、冷却部への結露水の付着が防止される。

【0023】

本発明の第２観点に係る電装品ユニットでは、外部空気の流入が想定されるケーブル引込孔が除湿部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、冷却部への結露水の付着が防止される。

【0024】

本発明の第３観点に係る電装品ユニットでは、除湿部が、電装品群よりも低い位置に配置されていることによって、除湿部で発生した結露水が電装品群にかかることが防止される。

【0025】

本発明の第４観点に係る電装品ユニットでは、冷却部と除湿部との一体化により、製造コストの低減を図ることができる。

【0026】

本発明の第５観点に係る電装品ユニットでは、冷媒ジャケットを除湿部として兼用することが可能となり、部品点数の削減により製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態に係る電装品ユニットを搭載した冷凍装置の冷媒回路図。

【図2】電装品ユニットの外観図。

【図3】盤構造別の換気回数を示す表。

【図4】ケースの内容積と所定サイズの除湿用ヒートシンクによるケース内の除湿量との関係を、換気回数をパラメータとして表したグラフ。

【図5】ケースの内容積とケース内の露点との関係を、換気回数をパラメータとして表したグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0029】

（１）冷凍装置１の全体構成
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。

【0030】

冷凍装置１では、圧縮機３２、四路切換弁３３、室外熱交換器３０、電動膨張弁３４、室内熱交換器２０及びアキュムレータ３１などが冷媒配管４１，４２を介して接続されることによって、冷媒回路１１が構成されている。

【0031】

（１−１）冷媒回路１１
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。

【0032】

冷房運転時は、四路切換弁３３が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機３２の吐出側が室外熱交換器３０のガス側に接続され、かつ、圧縮機３２の吸入側がアキュムレータ３１を介して室内熱交換器２０のガス側に接続された状態となっている。冷房運転では、冷凍装置１は、室外熱交換器３０を放熱器として、室内熱交換器２０を蒸発器として機能させる。

【0033】

暖房運転時は、四路切換弁３３が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機３２の吐出側が室内熱交換器２０のガス側に接続され、かつ、圧縮機３２の吸入側がアキュムレータ３１を介して室外熱交換器３０のガス側に接続された状態となっている。暖房運転では、冷凍装置１は、室内熱交換器２０を放熱器として、かつ、室外熱交換器３０を蒸発器として機能させる。

【0034】

（１−２）分岐回路１２
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。

【0035】

冷房運転時には、冷媒回路１１を流れる冷媒の一部が、室外熱交換器３０と電動膨張弁３４との間から分岐回路１２に分岐され、第２電動膨張弁６２、冷却部５３および第３電動膨張弁６３の順に流れて、電動膨張弁３４と室内熱交換器２０との間に合流する。また、暖房運転時には、冷媒回路１１を流れる冷媒の一部が、室内熱交換器２０と電動膨張弁３４との間から分岐回路１２に分岐され、第３電動膨張弁６３、冷却部５３および第２電動膨張弁６２の順に流れて、電動膨張弁３４と室外熱交換器３０との間に合流する。

【0036】

（２）電装品ユニット５０の構成
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。

【0037】

（２−１）ケース５１
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。

【0038】

ドレン排水孔５１ａは、除湿用ヒートシンク５５に凝縮した水、いわゆる結露水が落下した際に、その結露水を排出する。

【0039】

ケーブル引込孔５１ｂは、制御基板５７への電源供給線及び信号線等が束ねられた状態のケーブル７０を引き込む。

【0040】

ドレン排水孔５１ａの開口面積は、ケーブル引込孔５１ｂとケーブル７０とのすき間面積に比べて極端に小さく、ケース５１内の換気はもっぱらケーブル引込孔５１ｂとケーブル７０とのすき間で行われる。

【0041】

また、ケース５１は、一側面に開口５１ｃを有している。開口５１ｃは冷却部５３によって覆われる。

【0042】

（２−２）冷却部５３
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。

【0043】

（２−２−１）冷媒管５３１
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）。

【0044】

（２−２−２）冷媒ジャケット５３３
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。

【0045】

（２−２−３）伝熱板５３５
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。

【0046】

伝熱板５３５のうち、冷媒ジャケット５３３と接触している面を第１領域５３５ａ、除湿用ヒートシンク５５に接している面を第２領域５３５ｂ、パワーモジュール５７１ａ及びダイオードモジュール５７１ｂに接している面を第３領域５３５ｃ、隣接しリアクトル５７２ａと接する領域を第４領域５３５ｄとする。

【0047】

伝熱板５３５には、冷媒ジャケット５３３の冷却能力と、接している発熱部品の発熱量により、面内方向に温度分布が生じる。基本的には、発熱量が大きい部分は温度が高く、発熱量の小さい部分は温度が低くなる。また、冷却能力が高い部分は温度が低く、冷却能力が低い部分は温度が高くなる。

【0048】

伝熱板５３５の板厚方向の熱抵抗は小さいため、伝熱板５３５のうち冷媒ジャケット５３３と接触している第１領域５３５ａからその板厚分を挟んで反対側の第２領域５３５ｂおよび第３領域５３５ｃは、冷媒ジャケット５３３により直接冷却されると考えて差し支えなく、冷却能力の高い領域となる。

【0049】

これに対し、第４領域５３５ｄは冷媒ジャケット５３３から離れているため、冷却能力は低くなっている。

【0050】

また、各部の発熱量については、パワーモジュール５７１ａ及びダイオードモジュール５７１ｂの発熱量が最も大きく、リアクトルはそれらよりも大幅に小さい（数分の１）であり、除湿用ヒートシンク５５については除湿の潜熱分と空気からの伝熱分だけであるため、ほとんど発熱しない。

【0051】

これらのことから、発熱量と冷却能力のバランスを考えると、発熱がほとんどなく冷却能力の高い第２領域５３５ｂの温度が最も低いと考えられ、第３領域５３５ｃと第４領域５３５ｄはそれよりも高い温度となっている。

【0052】

（２−３）除湿用ヒートシンク５５
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。

【0053】

除湿用ヒートシンク５５は、伝熱板５３５で最も温度の低い第２領域５３５ｂによって冷却され、その表面温度がケース５１内の露点より低い温度になる。その結果、ケース５１内の空気に含まれる水分が除湿用ヒートシンク５５に冷却され凝縮し、除湿用ヒートシンク５５の表面に結露する。

【0054】

その下面にはドレン排水孔５１ａが設けられているので、除湿用ヒートシンク５５の表面から落下した結露水はドレン排水孔５１ａを介して排出される。

【0055】

また、ケーブル引込孔５１ｂもケース５１の下面に設けられているので、ケーブル引込孔５１ｂから侵入する空気は、除湿用ヒートシンク５５の表面を通過する。その際、侵入する空気に含まれる水分が除湿用ヒートシンク５５に冷却され凝縮し、除湿用ヒートシンク５５の表面に結露する。

【0056】

したがって、自然換気によってケース５１内に侵入する空気は、除湿用ヒートシンク５５で除湿されるので、ケース５１内の露点が上昇することが抑制されている。

【0057】

（２−４）制御基板５７
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。

【0058】

（２−４−１）第１基板５７１
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。

【0059】

ここで、「伝熱可能に取り付けられる」とは、パワーモジュール５７１ａ及びダイオードモジュール５７１ｂの放熱面と伝熱板５３５の第２領域５３５ｂとの間に熱移動が起こるように取り付けられている、という意味である。したがって、両者が直に接触することだけではなく、放熱シート又はシリコングリスを挟んだ構成でも「伝熱可能に取り付けられる」構成である。

【0060】

このような構成の場合、伝熱による熱抵抗は十分小さいため、パワーモジュール５７１ａ及びダイオードモジュール５７１ｂは、冷媒ジャケット５３３で直接冷却されているに等しい。

【0061】

（２−４−２）第２基板５７２
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。

【0062】

また、第２基板５７２の外表面のうち、第１基板５７１と対峙しない面には、平滑コンデンサとしてのフィルムコンデンサ５７２ｂ及び回生吸収用コンデンサ５７２ｃが実装されている。

【0063】

リアクトル５７２ａは発熱により温度が上昇するが、パワーモジュール５７１ａ及びダイオードモジュール５７１ｂの発熱量に比べると大幅に小さいので、伝熱板５３５の第４領域５３５ｄに伝熱可能に取り付けられることによって、十分に冷却される。

【0064】

フィルムコンデンサ５７２ｂ及び回生吸収用コンデンサ５７２ｃなどの他の部品の発熱量はリアクトル５７２ａよりもさらに小さいので、伝熱板５３５で冷却された空気によって冷却することが可能である。

【0065】

（３）電装品ユニット５０内の湿度コントロール
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。

【0066】

ケース５１内に外気が侵入しない密閉構造では、一旦、ケース５１内を除湿すれば伝熱板５３５への結露はほとんど発生しない。

【0067】

他方、ケース５１への外気侵入をある程度許容する半密閉構造の場合は、ケース５１内の換気回数と、それに対する必要な除湿量との関係を把握する必要がある。

【0068】

図３は、日新電機株式会社／バンロム電子除湿器技術資料９より引用した盤構造別の換気回数を示す表である。図３において、［構造］と記載された横欄には、［換気孔］、［扉すきま］、［ケーブル引込孔のすきま］、及び［接合部のすき間］の４構造が表示され、縦欄には換気回数が表示されている。また、［換気孔］、［扉すきま］、［ケーブル引込孔のすきま］、及び［接合部のすき間］の縦の表示欄には、それらの構造がある場合には○、ない場合には×が表示されている。

【0069】

例えば、［換気孔］、［扉すきま］、［ケーブル引込孔のすきま］、及び［接合部のすき間］が全てある場合は、換気回数は１時間当たり１５回である。また、［ケーブル引込孔のすきま］、及び［接合部のすき間］だけがある場合は、換気回数は１時間当たり５回である。また、［接合部のすき間］しかない場合は、換気回数は１時間当たり０．５〜１回である。

【0070】

出願人は、ケース５１の密閉レベルを図３に示す換気回数をもって代用し、換気回数をパラメータとして、下記の検討を行った。

【0071】

図４は、ケース５１の内容積（Ｌ）と所定サイズの除湿用ヒートシンク５５によるケース５１内の除湿量（ｇ／ｈ）との関係を、換気回数をパラメータとして表したグラフである。なお、除湿用ヒートシンク５５の大きさは１００ｍｍ×５０ｍｍｍ×５０ｍｍであり、冷媒温度は２０℃である。図４に示すように、当然のことながら換気回数が多いほど、ケース５１内への湿った空気の侵入機会が増加するので、除湿用ヒートシンク５５の除湿量は増加する。

【0072】

結露については、各電装品が発熱しているため、ケース５１内の空気の露点が、各電装品の最低温度よりも常に低ければ結露しない。そして、内部空気の露点は、外部からの空気の侵入が多いと上昇し、除湿用ヒートシンク５５での除湿量が増加すると下降するため、これらのバランスにより決まる。

【0073】

図５は、ケース５１の内容積（Ｌ）とケース５１内の露点（℃）との関係を、換気回数をパラメータとして表したグラフである。図５において、内容積が６リットルのケース５１では、換気回数が１０（回／ｈ）レベルの密閉度で露点は２４．７℃、換気回数が５（回／ｈ）レベルの密閉度で露点は２２．６℃、換気回数が１（回／ｈ）レベルの密閉度で露点は約２０．６℃である。

【0074】

例えば、本実施形態に係る電装品ユニット５０の場合、ケース５１の内容積は５リットル程度であり、［換気孔］及び［扉すきま］がない仕様であるので、図３より換気回数が５（回／ｈ）レベルの密閉度である。そうすると、ケース５１内の露点は図５より約２２℃であるので、電装品が２２℃より低い温度まで冷却されなければ結露は発生しない。

【0075】

図４及び図５より、ケース５１の内容積が６Ｌ以下の場合は、ケース５１の密閉度合は換気回数が５（回／ｈ）の半密閉でもよい。しかし、ケース５１の内容積が６Ｌを超える場合は、ケース５１の密閉度合は換気回数が１（回／ｈ）以下に抑制されるのが好ましい。

【0076】

以上のように、電装品ユニット５０のケース５１内の下部に設けられた除湿用ヒートシンク５５の除湿効果によって、ケース５１内の露点が低下するので、冷却部５３からの直接伝熱でパワーモジュール５７１ａ及びダイオードモジュール５７１ｂを冷却することによって、結露を発生させることなく、十分に冷却することができる。

【0077】

（４）特徴
（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。

【0078】

また、ケース５１内に熱がこもるが、冷却部５３が空気をも冷却するので、直接伝熱冷却の対象でない発熱部品（リアクトルなど）は冷気の自然対流により間接冷却される。

【0079】

（４−２）
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。

【0080】

（４−３）
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。

【0081】

（４−４）
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。

【0082】

（４−５）
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。

【0083】

（５）変形例
（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。

【0084】

（５−２）
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。

【0085】

（５−３）
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。

【0086】

（６）その他
（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。

【0087】

（６−２）
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。

【産業上の利用可能性】

【0088】

本発明によれば、冷凍装置の電装品ユニットに限らず、冷却を要する電装品ユニットに有用である。

【符号の説明】

【0089】

５０ 電装品ユニット
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

【先行技術文献】

【特許文献】

【0090】

【特許文献1】特開２０１２−１２７５９１号公報

【特許文献2】特開２０１３− １５２９５号公報

【特許文献3】特開２０１０−００２１２０号公報

【特許文献4】特開２０１１−２２０６５４号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】