特許 6497066 冷却装置および空気調和装置

(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】6497066

(24)【登録日】2019年3月22日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】冷却装置および空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20190401BHJP

   F24F 1/24 20110101ALI20190401BHJP

【ＦＩ】

   F25B1/00 321L

   F24F1/24

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-261834(P2014-261834)

(22)【出願日】2014年12月25日

(65)【公開番号】特開2016-121843(P2016-121843A)

(43)【公開日】2016年7月7日

【審査請求日】2017年10月4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】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100127797

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 晴洋

(72)【発明者】

【氏名】周 越強

【審査官】 森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０８４９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４０７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２７５９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２４Ｆ １／２４

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気部品（５）を冷却する冷却装置（４）であって、
前記電気部品（５）がマウントされる搭載面（２１Ａ）を含み、伝熱性を有する冷却部材（２１）と、
前記冷却部材（２１）の内部に配置され、冷媒流路（１０Ａ）を構成する冷媒配管（１０）と、
前記冷却部材（２１）に付設され、前記電気部品（５）が収容される内部空間（Ｓ）を前記冷却部材（２１）とともに構成する収容部材（１１）と、を備え、
前記冷却部材（２１）の内部には、前記内部空間（Ｓ）と外部空間とを連通させる通気路（３０）が形成されている、冷却装置（４）。

【請求項2】

前記冷媒配管（１０）と前記通気路（３０）とは、前記冷却部材（２１）の内部において互いに沿うように延びている、請求項１に記載の冷却装置（４）。

【請求項3】

前記冷媒配管（１０）および前記通気路（３０）は、直線部分（１０Ｂ，１０Ｄ，３１）を含み、
前記冷媒配管（１０）の前記直線部分（１０Ｂ）と前記通気路（３０）の前記直線部分（３１）とは、平行に隣接して配置されている、請求項１または２に記載の冷却装置（４）。

【請求項4】

前記冷却部材（２１）は、互いに対向する第１の端面（２１Ｂ）および第２の端面（２１Ｃ）を含み、
前記第１の端面（２１Ｂ）には、前記外部空間側に開口する第１の開口部（３３）が形成され、
前記第２の端面（２１Ｃ）には、前記外部空間側に開口する第２の開口部（３４）が形成され、
前記搭載面（２１Ａ）には、前記第１の端面（２１Ｂ）と前記第２の端面（２１Ｃ）との中間部分において前記内部空間（Ｓ）側に開口する第３の開口部（３５）が形成され、
前記通気路（３０）は、前記第１の開口部（３３）および前記第２の開口部（３４）から前記冷却部材（２１）の内部を通って前記第３の開口部（３５）に至るように形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置（４）。

【請求項5】

前記収容部材（１１）は、シール部材（４０）を介して前記冷却部材（２１）に接続されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置（４）。

【請求項6】

前記冷却部材（２１）は、金属材料からなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却装置（４）。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷却装置（４）を備えた、空気調和装置（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却装置および空気調和装置に関し、より特定的には、電気部品を冷却する冷却装置および当該冷却装置を備えた空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いた空気調和装置において、圧縮機用インバータなどに代表される電気部品を、冷媒冷却回路を利用して冷却する技術が知られている（たとえば特許文献１参照）。この技術によれば、通常の強制空冷や水冷などの冷却方式とは異なり外気温度以下の温度でインバータを冷却することが可能であり、インバータの発熱時において効率的に冷却することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１１３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のように、空気調和装置の冷媒冷却回路を利用した冷却方式では、インバータと冷媒との温度差が大きいために効率的な冷却が可能になる一方で、外気温度以下の温度で冷却されるため、インバータにおいて結露が発生するという問題がある。そのため、インバータにおいて電気的な短絡経路が形成されてしまう可能性がある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気部品の冷却において結露の発生を抑制することが可能な冷却装置および当該冷却装置を備えた空気調和装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一局面に係る冷却装置（４）は、電気部品（５）を冷却する冷却装置である。前記冷却装置（４）は、冷却部材（２１）と、冷媒配管（１０）と、収容部材（１１）と、を備える。前記冷却部材（２１）は、前記電気部品（５）がマウントされる搭載面（２１Ａ）を含み、伝熱性を有する。前記冷媒配管（１０）は、前記冷却部材（２１）の内部に配置され、冷媒流路（１０Ａ）を構成する。前記収容部材（１１）は、前記冷却部材（２１）に付設され、前記電気部品（５）が収容される内部空間（Ｓ）を前記冷却部材（２１）とともに構成する。前記冷却部材（２１）の内部には、前記内部空間（Ｓ）と外部空間とを連通させる通気路（３０）が形成されている。

【0007】

上記冷却装置（４）では、搭載面（２１Ａ）にマウントされた電気部品（５）から冷却部材（２１）を介して冷媒配管（１０）内の冷媒に伝熱させることにより、当該電気部品（５）を冷却することができる。また上記冷却装置（４）では、前記外部空間から前記通気路（３０）を経由して前記内部空間（Ｓ）に空気を侵入させることができる。そのため、前記通気路（３０）内に侵入した空気中の水分を冷媒冷却により凝縮させて前記冷媒配管（１０）の管壁に結露させ、その後、水分量が低下した空気を前記内部空間（Ｓ）に侵入させることができる。そのため、上記冷却装置（４）によれば、前記通気路（３０）を経由せずに前記内部空間（Ｓ）に空気が直接侵入する場合に比べて、前記内部空間（Ｓ）における結露の発生を抑制することができる。なお「伝熱性」とは、冷却部材（２１）を介して電気部品（５）から冷媒配管（１０）内の冷媒への伝熱が可能な程度の性質を意味する。

【0008】

上記冷却装置（４）において、前記冷媒配管（１０）と前記通気路（３０）とは、前記冷却部材（２１）の内部において互いに沿うように延びていてもよい。

【0009】

これにより、前記通気路（３０）内に侵入した空気を前記冷媒流路（１０Ａ）内の冷媒により効率的に冷却することができる。その結果、前記内部空間（Ｓ）における結露の発生を効果的に抑制することができる。

【0010】

上記冷却装置（４）において、前記冷媒配管（１０）および前記通気路（３０）は、直線部分（１０Ｂ，１０Ｄ，３１）を含んでいてもよい。また前記冷媒配管（１０）の前記直線部分（１０Ｂ）と前記通気路（３０）の前記直線部分（３１）とは、平行に隣接して配置されていてもよい。

【0011】

これにより、前記通気路（３０）内に侵入した空気を前記冷媒流路（１０Ａ）内の冷媒によりさらに効率的に冷却することができる。その結果、前記内部空間（Ｓ）における結露の発生をさらに効果的に抑制することができる。

【0012】

上記冷却装置（４）において、前記冷却部材（２１）は、互いに対向する第１の端面（２１Ｂ）および第２の端面（２１Ｃ）を含んでいてもよい。前記第１の端面（２１Ｂ）には、前記外部空間側に開口する第１の開口部（３３）が形成されていてもよい。前記第２の端面（２１Ｃ）には、前記外部空間側に開口する第２の開口部（３４）が形成されていてもよい。前記搭載面（２１Ａ）には、前記第１の端面（２１Ｂ）と前記第２の端面（２１Ｃ）との中間部分において前記内部空間（Ｓ）側に開口する第３の開口部（３５）が形成されていてもよい。前記通気路（３０）は、前記第１の開口部（３３）および前記第２の開口部（３４）から前記冷却部材（２１）の内部を通って前記第３の開口部（３５）に至るように形成されていてもよい。

【0013】

これにより、前記第１の開口部（３３）および前記第２の開口部（３４）から前記第３の開口部（３５）に至るまでの前記通気路（３０）の距離を十分に確保することができる。その結果、前記通気路（３０）内に侵入した空気を前記内部空間（Ｓ）に放出される前に十分に冷媒冷却することができる。なお「中間部分」は、前記第１の端面（２１Ｂ）と前記第２の端面（２１Ｃ）との間の完全な中間位置だけでなく、その周辺部分も含む。

【0014】

上記冷却装置（４）において、前記収容部材（１１）は、シール部材（４０）を介して前記冷却部材（２１）に接続されていてもよい。

【0015】

これにより、前記収容部材（１１）と前記冷却部材（２１）との隙間から前記内部空間（Ｓ）に空気が直接侵入することを抑制することができる。その結果、冷媒冷却されていない空気が直接前記内部空間（Ｓ）に侵入することが抑制されるため、前記内部空間（Ｓ）における結露の発生を一層効果的に抑制することができる。

【0016】

上記冷却装置（４）において、前記冷却部材（２１）は、金属材料からなっていてもよい。

【0017】

これにより、伝熱性が高い金属製の前記冷却部材（２１）を介して電気部品（５）から冷媒への効率的な伝熱が可能になり、また前記通気路（３０）内に侵入した空気から冷媒への効率的な伝熱が可能になる。その結果、電気部品（５）の効率的な冷却および通気路（３０）内に侵入した空気の効率的な冷却が可能になる。

【0018】

本発明の一局面に係る空気調和装置（１）は、上記本発明の一局面に係る冷却装置（４）を備える。そのため、上記空気調和装置（１）によれば、冷媒冷却回路を利用した電気部品（５）の冷却において結露の発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、電気部品の冷却において結露の発生を抑制することが可能な冷却装置および当該冷却装置を備えた空気調和装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態に係る空気調和装置の構成を示す概略図である。

【図2】本発明の実施形態に係る冷却装置の構成を示す概略斜視図である。

【図3】上記冷却装置の断面構造を示す概略図である。

【図4】上記冷却装置における冷媒流路および通気路の構成を説明するための概略図である。

【図5】上記空気調和装置の変形例の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。

【0022】

＜空気調和装置の構成＞
まず、本実施形態に係る空気調和装置１の構成について説明する。図１を参照して、空気調和装置１は、冷房運転および暖房運転を行う空気調和装置であり、室外に設置して使用される室外機２と、室内に設置して使用される室内機３と、を主に有している。室外機２と室内機３とは、冷媒配管１０により互いに接続されている。

【0023】

室外機２には、圧縮機１２と、油分離器１３と、室外熱交換機１４と、室外ファン１４Ａと、第１の膨張弁１５と、アキュムレータ１６と、四方切替弁１７と、冷却装置４と、が主に配置されている。圧縮機１２は、冷媒の吸入ポート１２Ａおよび吐出ポート１２Ｂを有しており、吸入ポート１２Ａから吸入した低圧の冷媒を圧縮し、圧縮後の高圧の冷媒を吐出ポート１２Ｂから吐出する。圧縮機１２は、スクロール式またはロータリ式の圧縮機構を有し、圧縮機モータにより駆動する。圧縮機モータの回転数は、インバータにより制御される。

【0024】

油分離器１３は、圧縮機１２の吐出ポート１２Ｂより吐出された冷媒から潤滑油を分離するためものである。潤滑油が分離された後の冷媒は四方切替弁１７側に送られ、また潤滑油は圧縮機１２側へ戻される。

【0025】

室外熱交換機１４は、冷媒と室外空気との熱交換を行うためのものであり、フィン・アンド・チューブ熱交換機である。室外熱交換機１４の近傍には室外ファン１４Ａが設置されており、室外ファン１４Ａを駆動させることにより室外熱交換機１４側へ室外空気が送られる。室外ファン１４Ａは、ファンモータおよびプロペラファンを有し、ファンモータによりプロペラファンを回転させることにより駆動する。

【0026】

第１の膨張弁１５は、冷媒配管１０から流入した冷媒を膨張させて減圧するためものであり、開度可変の電子膨張弁である。アキュムレータ１６は、冷媒配管１０から流入した冷媒を気液分離させるものであり、圧縮機１２の吸入ポート１２Ａと四方切替弁１７との間に配置されている。アキュムレータ１６において分離されたガス冷媒は、吸入ポート１２Ａから圧縮機１２へ吸入される。

【0027】

四方切替弁１７は、第１〜第４ポートＰ１〜Ｐ４を有している。第１ポートＰ１は、圧縮機１２の吐出ポート１２Ｂ側に接続されている。第２ポートＰ２は、圧縮機１２の吸入ポート１２Ａ側に接続されている。第３ポートＰ３は、室外熱交換機１４側に接続されている。第４ポートＰ４は、室内機３側に接続されている。四方切替弁１７は、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３とが連通し、かつ第２ポートＰ２と第４ポートＰ４とが連通した状態（第１の状態：図１中実線により示される状態）と、第１ポートＰ１と第４ポートＰ４とが連通し、かつ第２ポートＰ２と第３ポートＰ３とが連通した状態（第２の状態：図１中破線により示される状態）とを切り替える。四方切替弁１７は、空気調和装置１の冷房運転時において上記第１の状態に切り替えられ、また暖房運転時において上記第２の状態に切り替えられる。

【0028】

冷却装置４は、圧縮機モータの回転数を制御するインバータなど、空気調和装置１の動作制御に用いられる電気部品を冷却する装置であり、冷媒配管１０の一部に配置されている。冷却装置４の構成については後に詳述する。

【0029】

室内機３には、室内熱交換機１８と、室内ファン（図示しない）と、が主に配置されている。室内熱交換機１８は、冷媒と室内空気との熱交換を行うためものであり、フィン・アンド・チューブ熱交換機である。室内熱交換機１８の近傍には室内ファンが設置され、当該室内ファンを駆動させることにより室内熱交換機１８側へ室内空気が送られる。

【0030】

このように、空気調和装置１には、圧縮機１２、室外熱交換機１４、第１の膨張弁１５および室内熱交換機１８と、これらを互いに接続する冷媒配管１０とにより構成される冷媒冷却回路が形成されている。そして、上記冷媒冷却回路において冷媒を循環させることにより、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

【0031】

＜空気調和装置の動作＞
次に、上記空気調和装置１の主な動作である冷房運転および暖房運転について説明する。

【0032】

（冷房運転）
冷房運転時には、四方切替弁１７が上記第１の状態（図１中実線）に切り替えられる。また冷房運転時には、室外熱交換機１４を凝縮器、室内熱交換機１８を蒸発器として冷凍サイクルが行われる。

【0033】

まず、圧縮機１２において圧縮された後の高温高圧の冷媒が冷媒配管１０を通って室外熱交換機１４側へ送られる。また室外ファン１４Ａを駆動させることにより、室外空気が室外熱交換機１４側へ送られる。そして、室外熱交換機１４において室外空気と冷媒との間の熱交換が行われ、冷媒が凝縮する。

【0034】

凝縮した冷媒は第１の膨張弁１５により減圧された後に室内熱交換機１８側へ送られる。また室内ファンを駆動させることにより、室内熱交換機１８側へ室内空気が送られる。そして、室内熱交換機１８において室内空気と冷媒との熱交換が行われる。このとき、冷媒は室内空気からの吸熱により蒸発し、一方で室内空気は冷媒により冷却される。そして、冷却された空気が室内機３に設けられた吹出口（図示しない）から室内に送り出される。また蒸発した冷媒は再び室外機２側へ送られ、吸入ポート１２Ａから圧縮機１２へ吸入される。このようにして空気調和装置１の冷房運転が行われる。

【0035】

（暖房運転）
暖房運転時には、四方切替弁１７が第２の状態（図１中破線）に切り替えられる。また暖房運転時には、室外熱交換機１４を蒸発器、室内熱交換機１８を凝縮器として冷凍サイクルが行われる。

【0036】

まず、圧縮機１２において圧縮された高温高圧の冷媒が冷媒配管１０を通って室内熱交換機１８側へ送られる。また室内ファンを駆動させることにより、室内熱交換機１８側へ室内空気が送られる。そして、室内熱交換機１８において室内空気と冷媒との熱交換が行われる。このとき、冷媒は室内空気への放熱により凝縮し、一方で室内空気は冷媒により加熱される。加熱された空気は、室内機３に設けられた吹出口（図示しない）から室内に送り出される。また凝縮した冷媒は第１の膨張弁１５において減圧され、その後室外熱交換機１４側へ送られる。また室外ファン１４Ａを駆動させることにより、室外熱交換機１４側へ室外空気が送られる。そして、室外熱交換機１４において冷媒と室外空気との熱交換が行われる。このとき、冷媒は室外空気からの吸熱により蒸発し、再び吸入ポート１２Ａから圧縮機１２へ吸入される。このようにして空気調和装置１の暖房運転が行われる。

【0037】

＜冷却装置の構成＞
次に、上記冷却装置４の構成について、図２〜図４を参照して詳細に説明する。図２は、冷却装置４の全体構成を概略的に示す斜視図である。図３は、冷却装置４の断面構造を示している。図４は、冷却装置４の冷媒ジャケット２１に設けられた冷媒流路１０Ａおよび通気路３０の構成を示している。なお、図２および図４では、インバータ５の図示が省略されている。

【0038】

図２および図３を参照して、冷却装置４は、圧縮機モータの回転数を制御するインバータ５など、空気調和装置１の動作制御に用いられる電気部品を冷却する装置である。冷却装置４は、インバータ５がマウントされる平坦な搭載面２１Ａを含む冷媒ジャケット２１（冷却部材）と、冷媒ジャケット２１の内部に配置される冷媒配管１０と、搭載面２１Ａ上において冷媒ジャケット２１に付設される蓋部材１１（収容部材）と、を主に有している。またインバータ５は、搭載面２１Ａ上にマウントされるパワーデバイス５１，５２と、パワーデバイス５１，５２を接続するバスバー５３と、バスバー５３上に配置されるコンデンサー５４と、複数の基板５５，５６，５７と、を有している。

【0039】

冷媒ジャケット２１は、アルミニウムまたは銅などの伝熱性を有する金属材料から構成されている。冷媒ジャケット２１は、上記搭載面２１Ａおよびその反対面と、互いに対向する第１の端面２１Ｂおよび第２の端面２１Ｃを含む４つの側面とからなる矩形の板状部材である。冷媒ジャケット２１は、長手方向の幅Ｗ３および短手方向の幅Ｗ２を有している。冷媒ジャケット２１の形状は上記形状に限定されるものではなく、任意の形状を採用することができる。

【0040】

冷媒ジャケット２１は、一枚の板状部材の内部において第１の端面２１Ｂから第２の端面２１Ｃに向かって貫通する孔部が形成されている。そして、当該孔部には冷媒配管１０が挿通されている。また他の実施形態として、冷媒ジャケット２１が冷媒配管１０の配管形状に沿った溝部が形成された二枚の板状部材を組み合わせることにより構成され、当該二枚の板状部材により冷媒配管１０が挟み込まれる態様を例示することができる。

【0041】

図４を参照して、冷媒配管１０は、円筒形状を有する銅製の配管であり、その内周側領域において冷媒流路１０Ａを構成している。冷媒配管１０は、第１の端面２１Ｂと第２の端面２１Ｃとが対向する方向に直線状に延びる二つの直線部分１０Ｂ，１０Ｄと、当該二つの直線部分１０Ｂ，１０Ｄ同士を接続する接続部分１０Ｃと、を有している。二つの直線部分１０Ｂ，１０Ｄは、図４に示すように所定の間隔を空けて略平行に配置されている。接続部分１０Ｃは、第２の端面２１Ｃ側において当該第２の端面２１Ｃから突出するＵ字型に湾曲した配管部分である。冷媒配管１０内の冷媒は、図４中矢印に示すように、直線部分１０Ｂにおいて第１の端面２１Ｂから第２の端面２１Ｃに向かって流れた後、接続部分１０Ｃにおいて折り返し、直線部分１０Ｄにおいて第２の端面２１Ｃから第１の端面２１Ｂに向かって流れることにより、冷媒ジャケット２１の内部を往復するように流れる。

【0042】

図３を参照して、蓋部材１１は、開口端１１Ａを含む箱形状を有し、当該開口端１１Ａを冷媒ジャケット２１側に向けた状態で搭載面２１Ａ上に配置されている。これにより、図３に示すように蓋部材１１の内面および冷媒ジャケット２１の搭載面２１Ａにより取り囲まれる内部空間Ｓが構成されている。冷却対象であるインバータ５は、当該内部空間Ｓに収容される。蓋部材１１は、冷媒ジャケット２１の外周形状に沿った直方体形状を有し、そのサイズは搭載面２１Ａよりも小さくなっている（図２参照）。蓋部材１１の深さＤ１は、インバータ５の高さＨ１よりも大きくなっている（図３参照）。蓋部材１１は、冷媒ジャケット２１と同様に長手方向および短手方向における幅を有している。蓋部材１１の短手方向の幅Ｗ１は、冷媒配管１０の直線部分１０Ｂ，１０Ｄ間の距離よりも大きく、かつ冷媒ジャケット２１の短手方向の幅Ｗ２よりも小さくなっている（図４参照）。なお、蓋部材１１はインバータ５を収容するための内部空間Ｓを構成可能なものであればよく、上記形状に限定されるものではない。

【0043】

蓋部材１１は、図３に示すようにシール部材４０を介して冷媒ジャケット２１に接続されている。より具体的には、シール部材４０は、蓋部材１１の開口端１１Ａと冷媒ジャケット２１との間に配置されることにより、蓋部材１１と冷媒ジャケット２１との隙間をシールする。シール部材４０は、ゴムなどのシール性能に優れた材料から構成されることが好ましい。なお、シール部材４０は本発明の冷却装置において必須の構成ではないがこれを採用することにより、蓋部材１１と冷媒ジャケット２１との隙間から内部空間Ｓへの外気の侵入を抑制することができる。

【0044】

上記構成により、冷却装置４では、冷却対象であるインバータ５が冷媒ジャケット２１の搭載面２１Ａ上にマウントされ、内部空間Ｓに収容される。また冷媒配管１０を通過して冷媒ジャケット２１の内部に冷媒が流れる。これにより、インバータ５から冷媒ジャケット２１を介して冷媒に伝熱され、インバータ５が冷却される。

【0045】

図４を参照して、冷媒ジャケット２１の内部には、内部空間Ｓと外部空間とを連通させる通気路３０が形成されている。通気路３０は、冷媒ジャケット２１の内部において第１の端面２１Ｂと第２の端面２１Ｃとが対向する方向に直線状に延びる直線部分３１と、第１の端面２１Ｂと第２の端面２１Ｃとの中間部分において直線部分３１から分岐し、搭載面２１Ａ側に向かって直線部分３１と直交する方向に延びる分岐部分３２と、を有している。通気路３０は、冷媒ジャケット２１の長手方向に沿って、第１の端面２１Ｂから第２の端面２１Ｃまで冷媒ジャケット２１の内部を貫通するように形成されている。

【0046】

より具体的には、通気路３０は、第１の端面２１Ｂに形成された第１の開口部３３および第２の端面２１Ｃに形成された第２の開口部３４から、冷媒ジャケット２１の内部を通り、搭載面２１Ａに形成された第３の開口部３５に至るように形成されている。第１および第２の開口部３３，３４は外部空間側に開口し、直線部分３１の両端に位置している。第３の開口部３５は内部空間Ｓ側に開口し、第１の端面２１Ｂと第２の端面２１Ｃとの中間部分において搭載面２１Ａに形成されている。分岐部分３２の一方端は第３の開口部３５であり、他方端は直線部分３１に連通している。

【0047】

冷媒配管１０と通気路３０とは、冷媒ジャケット２１の内部において第１の端面２１Ｂと第２の端面２１Ｃとが対向する方向に互いに沿うように延びている。より具体的には、冷媒配管１０の直線部分１０Ｂと通気路３０の直線部分３１とは、所定の間隔を空けて平行に隣接して配置されている。冷媒配管１０と通気路３０との間隔は特に限定されないが、通気路３０内の空気を冷媒配管１０内の冷媒により十分に冷却し、当該通気路３０において結露が発生する程度に両者が近接して配置されることが好ましい。

【0048】

上記構成により、第１および第２の開口部３３，３４から通気路３０内に侵入した空気は冷媒流路１０Ａ内を流れる冷媒により冷却され、その結果通気路３０の内壁面に結露が発生する。そして、結露の発生により水分量が低下した空気が第３の開口部３５から内部空間Ｓに放出される。そのため、内部空間Ｓに直接空気が侵入する場合に比べて内部空間Ｓにおける結露の発生が抑制される。

【0049】

なお、上述のように通気路３０における結露の発生に対応するため、上記冷却装置４は、通気路３０の延在方向が水平面に対する鉛直方向に沿った状態で使用されることが好ましい。これにより、通気路３０において発生した水滴を重力によって当該通気路３０の外に適宜排出することができる。

【0050】

＜作用効果＞
次に、上記冷却装置４による作用効果について説明する。

【0051】

上記冷却装置４では、インバータ５から冷媒ジャケット２１を介して冷媒配管１０内を流れる冷媒に伝熱させることにより、当該インバータ５を冷却することができる。これにより、強制空冷や水冷などの冷却方式に比べて冷却効果を大きく向上させることができる。

【0052】

また上記冷却装置４では、例えば内部空間Ｓの温度が低下する機会に外部空間から通気路３０を経由して内部空間Ｓに空気を侵入させることができる。そのため、通気路３０内に侵入した空気中の水分を冷媒冷却により凝縮させて冷媒配管１０の管壁に結露させ、その後、水分量が低下した空気を内部空間Ｓに侵入させることができる。そのため、上記冷却装置４によれば、通気路３０を経由せずに内部空間Ｓに空気が直接侵入する場合に比べて、内部空間Ｓにおける結露の発生を抑制することができる。

【0053】

なお、インバータ５の冷却の際に結露の発生を抑制するための方策としては、インバータ５を完全密閉されたケース部材内に収容し、外部空間から内部空間への空気の侵入を完全に遮断する方策がある。しかし、この場合にはケース部材の内圧が温度変化により変動した場合にケース部材が破損する懸念がある。またケース部材に通気口を設けた場合には当該通気口から直接内部空間に空気が侵入するため、結露の発生を十分に抑制することが困難である。これに対して、上記冷却装置４では、上述のように通気路３０により内部空間Ｓと外部空間とが互いに連通しているため、温度変化により内部空間Ｓにおける圧力が変化した場合でも、蓋部材１１および冷媒ジャケット２１の破損を抑制することができる。また通気路３０内において冷媒により冷却された後の空気が内部空間Ｓに侵入するため、内部空間Ｓに直接空気が侵入する場合に比べて結露の発生を効果的に抑制することができる。

【0054】

上記冷却装置４において、冷媒配管１０と通気路３０とは、冷媒ジャケット２１の内部において互いに沿うように延びている。また冷媒配管１０の直線部分１０Ｂと通気路３０の直線部分３１とは、平行に隣接して配置されている。これにより、通気路３０内に侵入した空気を冷媒配管１０内の冷媒により効率的に冷却することができる。その結果、内部空間Ｓにおける結露の発生をより効果的に抑制することができる。

【0055】

上記冷却装置４において、通気路３０は、第１の端面２１Ｂに形成された第１の開口部３３および第２の端面２１Ｃに形成された第２の開口部３４から冷媒ジャケット２１の内部を通って第３の開口部３５に至るように形成されている。また第３の開口部３５は、第１の端面２１Ｂと第２の端面２１Ｃとの中間部分において形成されている。これにより、第１の開口部３３および第２の開口部３４から第３の開口部３５に至るまでの通気路３０の長さを十分に確保することができ、通気路３０に侵入した空気を十分に冷媒により冷却することができる。

【0056】

上記冷却装置４において、蓋部材１１は、シール部材４０を介して冷媒ジャケット２１に接続されている。これにより、蓋部材１１と冷媒ジャケット２１との隙間から内部空間Ｓに空気が直接侵入することを抑制することができる。その結果、内部空間Ｓにおける結露の発生をさらに効果的に抑制することができる。

【0057】

上記冷却装置４において、冷媒ジャケット２１は、アルミニウムや銅などの金属材料から構成されている。これにより、伝熱性が高い金属製の冷媒ジャケット２１を介してインバータ５から冷媒への効率的な伝熱が可能になり、また通気路３０内に侵入した空気から冷媒への効率的な伝熱が可能になる。その結果、インバータ５の効率的な冷却および通気路３０内に侵入した空気の効率的な冷却が可能になる。

【0058】

＜変形例＞
最後に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0059】

上記実施形態において、通気路３０は、冷媒ジャケット２１の内部において任意の位置に形成されていてもよいが、冷媒配管１０に沿って形成することにより通気路３０内の空気を効率的に冷却することができる。このような観点から、通気路３０は、直線部分３１が冷媒配管１０の直線部分１０Ｂと平行に隣接するように形成される場合に限定されず、直線部分１０Ｄと平行に隣接するように形成されてもよい。

【0060】

上記実施形態において、通気路３０が形成される数は特に限定されず、冷媒配管１０の直線部分１０Ｂおよび直線部分１０Ｄの両方に対して平行に隣接するように複数（二つ）形成されてもよい。

【0061】

上記実施形態において、冷媒配管１０は、図４に示すように冷媒ジャケット２１の内部を長手方向に一往復する場合に限定されず、当該長手方向に複数回往復していてもよい。

【0062】

上記実施形態において、内部空間Ｓ側に開口する第３の開口部３５が形成される数は特に限定されず、複数の開口部が形成されていてもよい。

【0063】

上記実施形態において、冷却装置４は、インバータ５などの空気調和装置１の動作制御に用いられる電気部品を冷却する場合に限定されず、他の電気部品の冷却においても同様に適用することができる。

【0064】

上記実施形態において、圧縮機１２、室外熱交換機１４、第１の膨張弁１５および室内熱交換機１８と、これらを互いに接続する冷媒配管１０とにより構成される冷媒冷却回路の一部に冷却装置４が配置される場合（図１参照）に限定されず、図５に示すように上記冷媒冷却回路を構成する冷媒配管１０から分岐した分岐配管６０の一部に冷却装置４が配置されてもよい。この場合、冷却装置４から見て冷房運転時の上流側に第２の膨張弁６１が配置され、下流側に第３の膨張弁６２が配置される。

【0065】

今回開示された実施形態およびその変形例は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0066】

１ 空気調和装置、４ 冷却装置、５ インバータ（電気部品）、１０ 冷媒配管、１０Ａ 冷媒流路、１０Ｂ，１０Ｄ，３１ 直線部分、１１ 蓋部材（収容部材）、２１ 冷媒ジャケット（冷却部材）、２１Ａ 搭載面、２１Ｂ 第１の端面、２１Ｃ 第２の端面、３０ 通気路、３３ 第１の開口部、３４ 第２の開口部、３５ 第３の開口部、４０ シール部材、Ｓ 内部空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】