特許 7705061 電力変換装置、空気調和機

(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】

(24)【登録日】2025-07-01

(45)【発行日】2025-07-09

(54)【発明の名称】電力変換装置、空気調和機

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20250702BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20250702BHJP

   H01F 17/06 20060101ALI20250702BHJP

   H01F 27/00 20060101ALI20250702BHJP

   H01F 27/02 20060101ALI20250702BHJP

   F24F 1/20 20110101ALI20250702BHJP

【ＦＩ】

H01F37/00 G

H02M7/48 Z

H01F37/00 N

H01F37/00 C

H01F17/06 K

H01F17/06 A

H01F27/00 R

H01F27/02 N

F24F1/20

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023170860

(22)【出願日】2023-09-29

(65)【公開番号】P2025060247

(43)【公開日】2025-04-10

【審査請求日】2024-05-23

(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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】山本 拓未

(72)【発明者】

【氏名】小山 義次

(72)【発明者】

【氏名】秋田 幸男

【審査官】古河 雅輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０１０３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６８５１５５４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】実開昭５８－１６４２１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－０５１７２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０５－０２３５１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２００８－５３０７８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １／２０

Ｈ０１Ｆ １７／００－２１／１２

Ｈ０１Ｆ ２７／００

Ｈ０１Ｆ ２７／０２

Ｈ０１Ｆ ２７／０６

Ｈ０１Ｆ ２７／０８

Ｈ０１Ｆ ２７／２３

Ｈ０１Ｆ ２７／２６

Ｈ０１Ｆ ２７／２８－２７／２９

Ｈ０１Ｆ ２７／３０

Ｈ０１Ｆ ２７／３２

Ｈ０１Ｆ ２７／３６

Ｈ０１Ｆ ２７／４２

Ｈ０１Ｆ ３０／００－３８／１２

Ｈ０１Ｆ ３８／１６

Ｈ０１Ｆ ３８／４２

Ｈ０２Ｍ ７／４２－ ７／９８

Ｈ０３Ｈ ７／０１

Ｈ０３Ｈ ７／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チョークコイルを含むノイズフィルタを備え、
前記チョークコイルは、
磁性体で形成された環状の環状部材と、
前記環状部材を収容する環状のケース部と、
前記ケース部の上から前記環状部材に対して電線が重なり合いの層を成すように巻き回される複数相の巻線と、
絶縁性を有し、前記ケース部の内周よりも内側の第１の空間を前記巻線の１相分ごとの第２の空間に仕切る第１の部材と、
絶縁性を有し、前記第２の空間のそれぞれにおいて、前記巻線の一端からの１ターン目に相当する第１の巻回り部と前記巻線の他端からの１ターン目に相当する第２の巻回り部との間隔を所定基準に対して相対的に大きくなるように維持する第２の部材と、を含み、
前記間隔に相当する距離をｄとし、前記巻線の電線の直径をφとし、前記ケース部の高さをｈとしたときに、前記間隔は、以下の式を満足し、

【数1】

前記第１の部材は、前記第１の空間において、互いに異なる周方向の位置に配置され、径方向の中心部と前記ケース部の内周との間を径方向に沿って連結する複数の仕切板を含み、
前記第２の部材は、前記第２の空間ごとに、前記第１の部材における径方向の中心部から径方向の外側に突出することにより、前記第２の空間における径方向の全範囲のうちの中心部を起点とする一部の範囲のみを周方向に仕切る、
電力変換装置。

【請求項2】

前記第２の空間のそれぞれにおいて、前記第１の巻回り部と前記ケース部との間には前記第１の巻回り部と異なる他の巻き回り部がある、又は前記第２の巻回り部と前記ケース部との間には、前記第２の巻回り部と異なる他の巻回り部がある、
請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記第２の空間のそれぞれにおいて、前記第１の巻回り部と前記ケース部との間には前記第１の巻回り部と異なる他の巻き回り部があり、且つ前記第２の巻回り部と前記ケース部との間には、前記第２の巻回り部と異なる他の巻回り部がある、
請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記第２の部材は、前記ケース部又は前記第１の部材と同じ材料で形成される、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電力変換装置。

【請求項5】

２０ｋＨｚ以上のスイッチング周波数で駆動されるスイッチングデバイスを備える、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記複数相ごとの前記巻線の断面積は、１．７５ｍｍ^２以上である、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電力変換装置。

【請求項7】

請求項１乃至３の何れか一項に記載の電力変換装置を備える、
空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、コモンモードノイズを抑制するためのコモンモードチョークコイルが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－０８２７５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電流量が比較的大きい電力変換装置に採用されるコモンモードチョークコイルでは、例えば、断面積が比較的大きい電線が巻線に使用され、且つ、ｋＨｚ（キロヘルツ）帯のインピーダンスを上げるためにターン数を比較的多くする場合がある。この場合、巻線の占積率が大きくなることで、巻線の１ターン分に相当する巻回り部ごとの線間容量が増大し、その結果、ＭＨｚ（メガヘルツ）帯の高周波帯域でのインピーダンスが低下する可能性がある。また、線間容量の増加によって、共振周波数が低下し、１００ＭＨｚ以下の周波数帯に自己共振周波数が現れ、ＭＨｚ帯の高周波帯域での共振によるインピーダンスの低下が生じる可能性がある。そのため、ＭＨｚ帯の高周波帯域において、コモンモードノイズを適切に抑制することができない可能性がある。

【0005】

本開示は、コモンモードノイズをより適切に抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様では、
チョークコイルを含むノイズフィルタを備え、
前記チョークコイルは、
磁性体で形成された環状の環状部材と、
前記環状部材を収容する環状のケース部と、
前記ケース部の上から前記環状部材に対して電線が重なり合いの層を成すように巻き回される複数相の巻線と、
絶縁性を有し、前記ケース部の内周よりも内側の空間を前記巻線の１相分ごとの空間に仕切る第１の部材と、
絶縁性を有し、前記１相分の空間のそれぞれにおいて、前記巻線の一端からの１ターン目に相当する第１の巻回り部と前記巻線の他端からの１ターン目に相当する第２の巻回り部との間隔を所定基準に対して相対的に大きくなるように維持する第２の部材と、を含む、
電力変換装置が提供される。

【0007】

本態様によれば、チョークコイルの複数相ごとに、巻線の一端の１ターン目の第１の巻回り部と巻線の他端の１ターン目の第２の巻回り部との間の間隔を比較的大きく確保することができる。そのため、第１の巻回り部と第２の巻回り部との間の線間容量を小さくすることができる。よって、電力変換装置は、チョークコイルを含むノイズフィルタによって、コモンモードノイズをより適切に抑制することができる。

【0008】

また、本開示の第２の態様では、上述の第１の態様を前提として、
前記間隔に相当する距離をｄとし、前記巻線の電線の直径をφとし、前記ケース部の高さをｈとしたときに、前記間隔は、以下の式を満足していてもよい。

【0009】

【数1】

【0010】

また、本開示の第３の態様では、上述の第１又は第２の態様を前提として、
前記１相分の空間のそれぞれにおいて、前記第１の巻回り部と前記ケース部との間には前記第１の巻回り部と異なる他の巻き回り部がある、又は前記第２の巻回り部と前記ケース部との間には、前記第２の巻回り部と異なる他の巻回り部があってもよい。

【0011】

また、本開示の第４の態様では、上述の第３の態様を前提として、
前記１相分の空間のそれぞれにおいて、前記第１の巻回り部と前記ケース部との間には前記第１の巻回り部と異なる他の巻き回り部があり、且つ前記第２の巻回り部と前記ケース部との間には、前記第２の巻回り部と異なる他の巻回り部があってもよい。

【0012】

また、本開示の第５の態様では、上述の第１乃至第４の態様の何れか１つの態様を前提として、
前記第２の部材は、前記ケース部又は前記第１の部材と同じ材料で形成されていてもよい。

【0013】

また、本開示の第６の態様では、上述の第１乃至第５の態様の何れか１つの態様を前提として、
２０ｋＨｚ以上のスイッチング周波数で駆動されるスイッチングデバイスを備えてもよい。

【0014】

また、本開示の第７の態様では、上述の第１乃至第６の態様の何れか１つの態様を前提として、
前記複数相ごとの前記巻線の断面積は、１．７５ｍｍ^２以上であってもよい。

【0015】

また、本開示の第８の態様では、上述の第１乃至第７の態様の何れか１つの態様の電力変換装置を備える、
空気調和機が提供される。

【発明の効果】

【0016】

上述の実施形態によれば、コモンモードノイズをより適切に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】空気調和機の冷媒回路の一例を示す図である。

【図2】電力変換装置の一例の構成を示す図である。

【図3】コモンモードチョークコイルの第１例の構成を示す図である。

【図4】コモンモードチョークコイルの第１例の構成を示す図である。

【図5】分布定数回路として表現したコモンモードチョークコイルの等価回路を示す図である。

【図6】実施例に係るコモンモードチョークコイル、及び比較例に係るコモンモードチョークコイルのインピーダンスの周波数特性を示す図である。

【図7】コモンモードチョークコイルの第２例の構成を示す図である。

【図8】コモンモードチョークコイルの第２例の構成を示す図である。

【図9】コモンモードチョークコイルの第３例の構成を示す図である。

【図10】コモンモードチョークコイルの第３例の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

【0019】

［空気調和機の概要］
図１を参照して、本実施形態に係る空気調和機１００の概要について説明する。

【0020】

図１は、空気調和機１００の冷媒回路の一例を示す図である。

【0021】

図１に示すように、空気調和機１００は、室外機１１０と、室内機１２０と、冷媒経路１３０，１４０とを含む。空気調和機１００は、室外機１１０、室内機１２０、冷媒経路１３０，１４０等で構成される冷凍サイクルを動作させ、室内機１２０が設置される室内の温度や湿度等を調整する。

【0022】

室外機１１０は、温度等の調整対象の建物の室外に配置される。室外機１１０は、冷媒経路１３０，１４０のそれぞれの一端に接続され、冷媒経路１３０，１４０の何れか一方から冷媒を吸入し、何れか他方に冷媒を排出する。

【0023】

室内機１２０は、温度等の調整対象の建物の室内に配置される。室内機１２０は、冷媒経路１３０，１４０のそれぞれの他端に接続され、冷媒経路１３０，１４０の何れか一方から冷媒を吸入し、何れか他方に冷媒を排出する。

【0024】

冷媒経路１３０，１４０は、例えば、管路により構成され、冷媒が室外機１１０及び室内機１２０の間で循環可能なように、室外機１１０及び室内機１２０との間を接続する。

【0025】

室外機１１０は、冷媒経路Ｌ１～Ｌ６と、油経路Ｌ７，Ｌ８と、四方切換弁１１１と、アキュムレータ１１２と、圧縮機１１３と、油分離器１１４と、室外熱交換器１１５と、室外膨張弁１１６と、ファン１１７とを含む。

【0026】

冷媒経路Ｌ１～Ｌ６は、例えば、管路として構成される。

【0027】

冷媒経路Ｌ１は、室外機１１０の外部の冷媒経路１３０の一端と四方切換弁１１１との間を接続する。

【0028】

冷媒経路Ｌ２は、四方切換弁１１１と圧縮機１１３の入口との間を接続する。冷媒経路Ｌ２は、冷媒経路Ｌ２１，Ｌ２２を含む。

【0029】

冷媒経路Ｌ２１は、四方切換弁１１１とアキュムレータ１１２との間を接続する。冷媒経路Ｌ２２は、アキュムレータ１１２と圧縮機１１３の入口との間を接続する。

【0030】

冷媒経路Ｌ３は、四方切換弁１１１と圧縮機１１３の出口との間を接続する。冷媒経路Ｌ３は、冷媒経路Ｌ３１，Ｌ３２を含む。

【0031】

冷媒経路Ｌ３１は、圧縮機１１３の出口と油分離器１１４との間を接続する。冷媒経路Ｌ３２は、四方切換弁１１１と油分離器１１４との間を接続する。

【0032】

冷媒経路Ｌ４は、四方切換弁１１１と室外熱交換器１１５との間を接続する。

【0033】

冷媒経路Ｌ５は、室外熱交換器１１５と室外膨張弁１１６との間を接続する。

【0034】

冷媒経路Ｌ６は、室外機１１０の外部の冷媒経路１４０の一端と室外膨張弁１１６との間を接続する。

【0035】

油経路Ｌ７は、例えば、管路として構成され、油分離器１１４により分離された油を冷媒経路Ｌ２２に流入させ、冷媒経路Ｌ２２を通じて圧縮機１１３に戻すために用いられる。

【0036】

尚、油経路Ｌ７を通過する油には、例えば、液相の冷媒（以下、「液冷媒」）が溶け込んでいる場合がある。つまり、油経路Ｌ７には、油だけでなく、液冷媒も通流する。

【0037】

油経路Ｌ８は、例えば、管路として構成され、アキュムレータ１１２により分離された液冷媒を含む油を冷媒経路Ｌ２２に流入させ、冷媒経路Ｌ２２を通じて圧縮機１１３に戻すために用いられる。

【0038】

四方切換弁１１１は、空気調和機１００の冷房運転の場合と暖房運転の場合とで冷媒が循環する流れを逆転させる。

【0039】

空気調和機１００の冷房運転時に、四方切換弁１１１は、図１中の実線の経路を接続する。具体的には、空気調和機１００の冷房運転時に、四方切換弁１１１は、冷媒経路Ｌ１と冷媒経路Ｌ２との間、及び冷媒経路Ｌ３と冷媒経路Ｌ４との間を接続させる。

【0040】

一方、空気調和機１００の暖房運転の場合、四方切換弁１１１は、図１中の点線の経路を接続する。具体的には、空気調和機１００の暖房運転時に、四方切換弁１１１は、冷媒経路Ｌ４と冷媒経路Ｌ２との間、及び冷媒経路Ｌ１と冷媒経路Ｌ３との間を接続させる。

【0041】

アキュムレータ１１２は、冷媒経路Ｌ２１から吸入される冷媒に含まれる液冷媒を分離し、冷媒経路Ｌ２２に液冷媒の一部又は全部が除去された冷媒を吐出する。アキュムレータ１１２で分離される液冷媒には油が含まれる。アキュムレータ１１２には、油経路Ｌ８と接続される油排出口が設けられ、分離された冷媒を含む油は、油排出口を通じて油経路Ｌ８に流出し、油経路Ｌ８及び冷媒経路Ｌ２２を通じて圧縮機１１３に戻される。

【0042】

圧縮機１１３は、冷媒経路Ｌ２２から冷媒を吸入し、高圧に圧縮して冷媒経路Ｌ３１に吐出する。

【0043】

空気調和機１００の冷房運転時において、圧縮機１１３により圧縮された高温高圧の冷媒は、冷媒経路Ｌ３及び冷媒経路Ｌ４を通じて、室外熱交換器１１５に流入する。

【0044】

一方、空気調和機１００の暖房運転時において、圧縮機１１３により圧縮された高温高圧の冷媒は、冷媒経路Ｌ３及び冷媒経路Ｌ１を通じて、室外機１１０の外部の冷媒経路１３０に流出する。そして、高温高圧の冷媒は、冷媒経路１３０を通じて、室内機１２０に流入する。

【0045】

油分離器１１４は、冷媒経路Ｌ３１から流入する冷媒から油を分離し、油の一部又は全部が分離され除去された後の冷媒を冷媒経路Ｌ３２に流出させる。また、油分離器１１４には、油経路Ｌ７と接続される油排出口が設けられ、冷媒から分離された油は、油排出口を通じて油経路Ｌ７に流出し、油経路Ｌ７及び冷媒経路Ｌ２２を通じて圧縮機１１３に戻される。

【0046】

室外熱交換器１１５は、外気と内部を通過する冷媒との間で熱交換を行う。具体的には、室外熱交換器１１５には、ファン１１７が併設され、室外熱交換器１１５は、ファン１１７により送風される外気と内部を通流する冷媒との間で熱交換を行う。

【0047】

空気調和機１００の冷房運転時において、室外熱交換器１１５は、冷媒経路Ｌ４から流入する、圧縮機１１３で圧縮された高温高圧の冷媒に外気への放熱を行わせ、凝縮・液化した冷媒（液冷媒）を冷媒経路Ｌ５に流出させる。

【0048】

また、空気調和機１００の暖房運転時において、室外熱交換器１１５は、冷媒経路Ｌ５から流入する低温低圧の液冷媒に外気から吸熱を行わせ、蒸発した冷媒を冷媒経路Ｌ４に流出させる。

【0049】

室外膨張弁１１６は、空気調和機１００の暖房運転時において、所定の開度に閉じられ、冷媒経路Ｌ６から流入する冷媒（液冷媒）を所定の圧力に減圧させる。一方、室外膨張弁１１６は、空気調和機１００の冷房運転時において、全開状態にされ、冷媒経路Ｌ５から冷媒経路Ｌ６に冷媒（液冷媒）を通過させる。室外膨張弁１１６は、例えば、電磁弁である。

【0050】

室内機１２０は、室内膨張弁１２１と、室内熱交換器１２２と、ファン１２３とを含む。

【0051】

室内膨張弁１２１は、空気調和機１００の冷房運転時において、所定の開度に閉じられ、冷媒経路１４０から流入する、過冷却状態の液冷媒を所定の圧力に減圧させる。一方、室内膨張弁１２１は、空気調和機１００の暖房運転時において、全開状態にされ、室内熱交換器１２２から流出する冷媒（液冷媒）を冷媒経路１４０に向かって通過させる。室内膨張弁１２１は、例えば、電磁弁である。

【0052】

室内熱交換器１２２は、室内空気と内部を通過する冷媒との間で熱交換を行う。具体的には、室内機１２０に搭載されるファン１２３の作用で、室内熱交換器１２２の周囲に室内空気が通過し、室内熱交換器１２２の内部の冷媒との間で熱交換が促進される。そして、ファン１２３の作用で、室内熱交換器１２２の内部との冷媒との間の熱交換が行われた室内空気が室内機１２０の外部に送り出されることにより、室内の冷房或いは暖房が実現される。

【0053】

空気調和機１００の冷房運転時において、室内熱交換器１２２は、室内膨張弁１２１により減圧された低温低圧の液冷媒に室内空気から吸熱させ、室内空気の温度を下げる。

【0054】

一方、空気調和機１００の暖房運転時において、室内熱交換器１２２は、冷媒経路１３０を通じて室外機１１０から流入する高温高圧の冷媒に室内空気への放熱を行わせ、室内空気の温度を上げる。

【0055】

［電力変換装置の構成］
次に、図２を参照して、本実施形態に係る空気調和機１００に搭載される電力変換装置２００の構成について説明する。

【0056】

図２は、電力変換装置２００の一例の構成を示す図である。

【0057】

図２に示すように、室外機１１０は、自身の構成要素を収容する筐体１１０Ｈを有し、筐体１１０Ｈに収容される電力変換装置２００を含む。

【0058】

電力変換装置２００は、室外機１１０の外部から供給される、商用電源ＰＳの３相交流の電力を用いて、圧縮機１１３の電動機１１３Ｍを駆動する。

【0059】

電力変換装置２００は、端子Ｔ＿ＦＧと、電源線Ｌ＿Ｒと、電源線Ｌ＿Ｓと、電源線Ｌ＿Ｔと、電源端子台２１０と、ノイズフィルタ２２０と、インバータ２３０と、放熱部２４０とを含む。

【0060】

端子Ｔ＿ＦＧは、筐体１１０Ｈに設けられ、筐体１１０Ｈの外部において、接地される。これにより、筐体１１０Ｈは、グランドに相当する基準電位部とみなされる。

【0061】

電源線Ｌ＿Ｒ，Ｌ＿Ｓ，Ｌ＿Ｔは、商用電源ＰＳの３相交流をインバータ２３０に供給する。

【0062】

電源線Ｌ＿Ｒは、商用電源ＰＳのＲ相の交流をインバータ２３０に供給する。電源線Ｌ＿Ｒは、電源線Ｌ＿Ｒ１～Ｌ＿Ｒ５を含む。

【0063】

電源線Ｌ＿Ｓは、商用電源ＰＳのＳ相の交流をインバータ２３０に供給する。電源線Ｌ＿Ｓは、電源線Ｌ＿Ｓ１～Ｌ＿Ｓ５を含む。

【0064】

電源線Ｌ＿Ｔは、商用電源ＰＳのＴ相の交流をインバータ２３０に供給する。電源線Ｌ＿Ｔは、電源線Ｌ＿Ｔ１～Ｌ＿Ｔ５を含む。

【0065】

電源線Ｌ＿Ｒ１，Ｌ＿Ｓ１，Ｌ＿Ｔ１は、それぞれ、商用電源ＰＳと電源端子台２１０との間を接続する。電源線Ｌ＿Ｒ２，Ｌ＿Ｓ２，Ｌ＿Ｔ２は、それぞれ、電源端子台２１０とノイズフィルタ２２０の電源線Ｌ＿Ｒ３，Ｌ＿Ｓ３，Ｌ＿Ｔ３の一端との間を接続する。電源線Ｌ＿Ｒ３，Ｌ＿Ｓ３，Ｌ＿Ｔ３、及び電源線Ｌ＿Ｒ４，Ｌ＿Ｓ４，Ｌ＿Ｔ４は、ノイズフィルタ２２０の内部の電源線に相当する。例えば、電源線Ｌ＿Ｒ３，Ｌ＿Ｓ３，Ｌ＿Ｔ３、及び電源線Ｌ＿Ｒ４，Ｌ＿Ｓ４，Ｌ＿Ｔ４は、ノイズフィルタが実装される基板の配線パターンとして実装される。電源線Ｌ＿Ｒ５，Ｌ＿Ｓ５，Ｌ＿Ｔ５は、それぞれ、ノイズフィルタ２２０の電源線Ｌ＿Ｒ４，Ｌ＿Ｓ４，Ｌ＿Ｔ４の他端とインバータ２３０との間を接続する。

【0066】

電源端子台２１０は、電源線Ｌ＿Ｒ１，Ｌ＿Ｓ１，Ｌ＿Ｔ１により供給される３相交流を各種機器に中継したり分岐させたりする。

【0067】

電源端子台２１０には、電源線Ｌ＿Ｒ１の一端が接続されると共に、電源線Ｌ＿Ｒ２の一端が接続され、電源線Ｌ＿Ｒ１と電源線Ｌ＿Ｒ２との間を電気的に接続する。同様に、電源端子台２１０には、電源線Ｌ＿Ｓ１の一端が接続されると共に、電源線Ｌ＿Ｓ２の一端が接続され、電源線Ｌ＿Ｓ１と電源線Ｌ＿Ｓ２との間を電気的に接続する。同様に、電源端子台２１０には、電源線Ｌ＿Ｔ１の一端が接続されると共に、電源線Ｌ＿Ｔ２の一端が接続され、電源線Ｌ＿Ｔ１と電源線Ｌ＿Ｔ２との間を電気的に接続する。

【0068】

ノイズフィルタ２２０は、電力変換装置２００の電流のノイズを抑制する。例えば、図２に示すように、ノイズフィルタ２２０は、コモンモードチョークコイル２２１と、Ｙコンデンサ２２２とを含み、これらの構成要素が所定の基板に実装される。

【0069】

コモンモードチョークコイル２２１は、電源線Ｌ＿Ｒ３，Ｌ＿Ｓ３，Ｌ＿Ｔ３、及び電源線Ｌ＿Ｒ４，Ｌ＿Ｓ４，Ｌ＿Ｔ４に流れるコモンモードのノイズ電流（コモンモード電流）に対してインダクタとして作用しノイズ電流を抑制する。

【0070】

Ｙコンデンサ２２２は、グランドに流出したコモンモード電流をノイズ源（インバータ２３０）に戻す働きを有する。Ｙコンデンサ２２２は、Ｙコンデンサ２２２Ｒ，２２２Ｓ，２２２Ｔを含む。

【0071】

Ｙコンデンサ２２２Ｒは、電源線Ｌ＿Ｒ４とグランドに相当する筐体１１０Ｈとの間を接続するバイパス経路に設けられる。Ｙコンデンサ２２２Ｓは、電源線Ｌ＿Ｓ４とグランドに相当する筐体１１０Ｈとの間を接続するバイパス経路に設けられる。Ｙコンデンサ２２２Ｔは、電源線Ｌ＿Ｔ４とグランドに相当する筐体１１０Ｈとの間を接続するバイパス経路に設けられる。

【0072】

インバータ２３０は、電源線Ｌ＿Ｒ，Ｌ＿Ｓ，Ｌ＿Ｔを通じて供給される３相交流を用いて、所定の電圧及び周波数の３相交流を生成し電動機１１３Ｍに出力する。これにより、電力変換装置２００は、圧縮機１１３を駆動することができる。インバータ２３０は、ノイズフィルタ２２０が実装される基板とは別の基板に実装されてもよいし、異なる基板に実装されてもよい。インバータ２３０は、整流回路２３１と、平滑回路２３２と、インバータ回路２３３とを含む。

【0073】

整流回路２３１は、電源線Ｌ＿Ｒ５，Ｌ＿Ｓ５，Ｌ＿Ｔ５の３相交流を直流に変換し、電源線Ｌ＿Ｐ１，Ｌ＿Ｎ１に出力する。例えば、図２に示すように、整流回路２３１は、パワーデバイス２３１ＰＤを含む。パワーデバイス２３１ＰＤは、半導体による整流ダイオードである。

【0074】

平滑回路２３２は、電源線Ｌ＿Ｐ１，Ｌ＿Ｎ１の直流を平滑化する。例えば、平滑回路２３２は、平滑コンデンサ２３２Ｃと、リアクトル２３２Ｌとを含む。

【0075】

平滑コンデンサ２３２Ｃは、電源線Ｌ＿Ｐ１，Ｌ＿Ｎ１の間を接続する経路に設けられる。平滑コンデンサ２３２Ｃは、適宜、充放電を繰り返しながら、整流回路２３１から出力される直流やインバータ回路２３３から出力（回生）される直流を平滑化する。

【0076】

リアクトル２３２Ｌは、電源線Ｌ＿Ｐ１に設けられる。例えば、リアクトル２３２Ｌは、整流回路２３１と平滑コンデンサ２３２Ｃとの間の電源線Ｌ＿Ｐ１に設けられる。リアクトル２３２Ｌは、適宜、電流の変化を妨げるように電圧を発生させながら、整流回路２３１から出力される直流やインバータ回路２３３から出力（回生）される直流を平滑化する。

【0077】

インバータ回路２３３は、電源線Ｌ＿Ｐ１，Ｌ＿Ｎ１の他端に接続される。インバータ回路２３３は、パワーデバイス２３３ＰＤを含む。パワーデバイス２３３ＰＤは、例えば、半導体スイッチである。半導体スイッチは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）等である。半導体スイッチは、例えば、ケイ素（シリコン：Ｓｉ）を主材料として構成される。また、半導体スイッチは、ワイドバンドギャップ半導体材料を主材料として構成されてもよい。また、パワーデバイス２３３ＰＤは、半導体スイッチに加えて、半導体スイッチと並列に接続される半導体によるフリーホイルダイオードを含んでもよい。

【0078】

インバータ回路２３３は、パワーデバイス２３３ＰＤのスイッチ動作により、平滑回路２３２から出力される直流を所定の周波数や所定の電圧を有する３相交流（即ち、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の交流）に変換し電動機１１３Ｍに出力する。パワーデバイス２３３ＰＤは、比較的高いスイッチング速度を有してよい。例えば、パワーデバイス２３３ＰＤのスイッチング速度（即ち、スイッチングに要する時間）は、１０ナノ秒以下である。パワーデバイス２３３ＰＤのスイッチング周波数は、例えば、２０ｋＨｚ以上に設定される。これにより、パワーデバイス２３３ＰＤのスイッチング動作に起因するノイズ音の周波数を人間の可聴域から外すことができる。

【0079】

放熱部２４０は、パワーデバイス２３３ＰＤの熱をパワーデバイス２３３ＰＤの外部に放熱させる。

【0080】

例えば、放熱部２４０は、ヒートシンクであり、筐体１１０Ｈに連結される。パワーデバイス２３３ＰＤと放熱部２４０（ヒートシンク）とは、熱伝導が可能なように熱結合される。

【0081】

パワーデバイス２３３ＰＤと放熱部２４０（ヒートシンク）とは、例えば、絶縁体である放熱促進部材を介して熱伝導が可能なように間接的に接触する。放熱促進部材は、例えば、熱伝導フィラを含む熱伝導シートや熱伝導グリス等である。また、パワーデバイス２３３ＰＤと放熱部２４０（ヒートシンク）とは、熱伝導が可能なように、直接接触していてもよい。

【0082】

また、放熱部２４０は、内部に冷媒が通流するウォータジャケット等であってもよい。

【0083】

［コモンモードチョークコイルの第１例］
次に、図３～図６を参照して、コモンモードチョークコイル２２１の第１例について説明する。

【0084】

＜構成＞
図３、図４は、コモンモードチョークコイル２２１の第１例の構成を示す図である。

【0085】

尚、３相の巻線４０のそれぞれに対応するリード線５０，６０の配置構造は、同じである。そのため、図３では、３相の巻線４０のうちの特定の１相の巻線４０に対応するリード線５０，６０のみが描画され、他の２相の巻線４０に対応するリード線５０，６０の描画が省略されている。また、３相の巻線４０の電線の巻き構造は、同じである。そのため、図４では、図３に描画される３相の巻線４０のうち、２相の巻線４０の図示が省略され、残りの１相の巻線４０について、コアケース２０よりも内周側の空間（即ち、コアケース２０より径方向の内側の空間）における断面のみが描画されている。また、図４では、巻線４０の断面と共に図示される矢印は、巻線４０の巻き方の一例を表している。後述の図７、図８、及び図９、図１０についても、図３、図４と同様のコモンモードチョークコイル２２１の描画の形式が採用される。

【0086】

図３、図４に示すように、コモンモードチョークコイル２２１は、磁性コア１０と、コアケース２０と、仕切部３０と、巻線４０と、リード線５０，６０と、突起部材７０とを含む。

【0087】

磁性コア１０は、磁性体（磁性材料）により形成される。磁性体は、例えば、フェライトやカルボニル鉄である。磁性コア１０は、いわゆるトロイダルコアであり、軸方向（図３、図４が描画されている平面に垂直な方向）に沿うように見たときに、円環形状を有し、軸方向に所定の幅を有するドーナツ状に形成される。

【0088】

コアケース２０は、内部の中空部に磁性コア１０を収容する。コアケース２０は、軸方向に沿うように見たときに、磁性コア１０と同様に、円環形状を有し、軸方向に所定の幅を有するドーナツ形状に形成される共に、中空部分の形状が磁性コア１０と同じ或いは若干大きくなるように形成される。コアケース２０は、絶縁体（絶縁材料）により形成され、磁性コア１０と巻線４０との絶縁性を確保する。絶縁体は、例えば、合成樹脂（プラスティック）である。

【0089】

仕切部３０は、絶縁体により形成され、コアケース２０より内周側の空間を３相（Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相）の巻線４０ごとの空間に仕切る。これにより、仕切部３０は、コアケース２０の周方向で隣り合う巻線４０同士の絶縁性を確保することができる。仕切部３０は、コアケース２０と同じ種類の絶縁体により形成されてもよいし、異なる種類の絶縁体により形成されてもよい。仕切部３０は、３枚の仕切板３１を含む。３枚の仕切板３１は、コアケース２０の内周面の周方向の１２０度間隔で配置され、コアケース２０の内周面からコアケース２０の中心軸に向けて径方向に延び出し、コアケース２０の中心軸で集結するように連結されている。これにより、仕切部３０は、軸方向に沿うように見たときに、コアケース２０より内周側の空間を中心角１２０度の扇形状の３つの空間に仕切ることができる。仕切部３０は、コアケース２０と一体的に成形されてもよいし、別体に成形された上で既知の方法で連結されてもよい。

【0090】

巻線４０は、電線がコアケース２０の上から磁性コア１０に巻き回される態様で構成される。巻線４０に使用される電線は、例えば、エナメル線等の銅線である。具体的には、３相の巻線４０は、それぞれ、コアケース２０より内周側の仕切部３０により仕切られた対象の相に対応する空間と隣接するコアケース２０の周方向の範囲に巻き回される態様で構成される。これにより、３相の巻線４０は、３枚の仕切板３１が配置される角度位置において周方向に隣接する巻線４０同士が離隔されるように、コアケース２０の周方向の３か所に略等間隔に配置される。各相の巻線４０の仕様は、全て略同じである。「略」は、製造誤差等を許容する意図である。

【0091】

本例では、各相の巻線４０は、比較的断面積が大きい電線によって形成されてよい。電力変換装置２００において必要な電流量が比較的大きいからである。例えば、各相の巻線４０の電線の断面積は、１．７５ｍｍ^２以上である。

【0092】

また、本例では、各相の巻線４０のターン数は、比較的多くなるように形成されてよい。これにより、コモンモードチョークコイル２２１のｋＨｚ帯のインピーダンスを増加させることができる。例えば、図４に示すように、各相の巻線４０のターン数は、１２である。

【0093】

巻線４０の電線の断面積が比較的大きい場合や巻線４０のターン数が比較的多い場合、コアケース２０より内周側の仕切部３０により仕切られる各相に対応する空間での巻線４０の占積率が比較的大きくなる可能性がある。そのため、例えば、図４に示すように、各相の巻線４０は、コアケース２０より内周側の各相に対応する空間において、コアケース２０の上で電線が重なり合い複数の層（本例では、３つの層）を成すように電線が巻回されている。

【0094】

例えば、図４に示すように、巻線４０に対応する電線の略半分の長さ位置を起点として、一端側及び他端側の双方の電線がコアケース２０の周方向の互いに反対方向に巻き進められる。この過程で、コアケース２０の内周の表面が電線で覆われ、コアケース２０の表面に電線が巻き回される領域がない場合、既にコアケース２０に巻き回された電線の上に重ねるように電線が巻き進められる。そして、コアケース２０の内周よりも径方向で内側の空間の中心寄りの箇所で電線が巻き終わり、その箇所からリード線５０，６０が引き出される。

【0095】

リード線５０は、各相の巻線４０の電線の一端に繋がっており、巻線４０を商用電源ＰＳ側に電気的に接続する。例えば、Ｒ相の巻線４０に対応するリード線５０は、巻線４０から見た先端が電源線Ｌ＿Ｒ３に接続される。同様に、Ｓ相の巻線４０に対応するリード線５０は、巻線４０から見た先端が電源線Ｌ＿Ｓ３に接続される。同様に、Ｔ相の巻線４０に対応するリード線５０は、巻線４０から見た先端が電源線Ｌ＿Ｔ３に接続される。

【0096】

リード線６０は、各相の巻線４０の電線の他端に繋がっており、巻線４０をインバータ２３０側に電気的に接続する。例えば、Ｒ相の巻線４０に対応するリード線６０は、巻線４０から見た先端が電源線Ｌ＿Ｒ４に接続される。同様に、Ｓ相の巻線４０に対応するリード線６０は、巻線４０から見た先端が電源線Ｌ＿Ｓ４に接続される。同様に、Ｔ相の巻線４０に対応するリード線６０は、巻線４０から見た先端が電源線Ｌ＿Ｔ４に接続される。

【0097】

突起部材７０は、絶縁体で形成され、コアケース２０より内周側の空間において、３相の巻線４０に対応する空間ごとに、コアケース２０の中心軸に相当する３枚の仕切板３１の連結部から径方向の外側に突出するように設けられる。突起部材７０は、コアケース２０や仕切部３０と同じ種類の絶縁体で形成されてもよいし、異なる種類の絶縁体で形成されてもよい。また、突起部材７０は、仕切部３０と一体的に成形されてもよいし、仕切部３０と別体に成形され、既知の方法で連結されてもよい。突起部材７０は、コアケース２０より内周側の仕切部３０に仕切られる３つの空間のそれぞれにおいて、巻線４０の一端の１ターン分に相当する巻回り部４１と、巻線４０の他端の１ターン分に相当する巻回り部４２との間に配置される。これにより、巻回り部４１，４２の間の間隔や巻回り部４１及び巻回り部４２のそれぞれに接続されるリード線５０，６０の間隔をある程度確保することができる。そのため、巻回り部４１，４２の間の線間容量（浮遊容量）やリード線５０，６０の間の線間容量（浮遊容量）を比較的小さくすることができる。例えば、図３、図４に示すように、突起部材７０は、軸方向に沿うように見たときに、隣り合う２つの仕切板３１により規定される中心角１２０度を等分する角度方向に突出するように設けられる。

【0098】

＜コモンモードチョークコイルのインピーダンスの周波数特性＞
図５は、分布定数回路として表現したコモンモードチョークコイル２２１の等価回路を示す図である。図６は、実施例に係るコモンモードチョークコイル２２１、及び比較例に係るコモンモードチョークコイルのインピーダンスの周波数特性を示す図である。

【0099】

尚、比較例に係るコモンモードチョークコイルは、突起部材７０が設けられない点で実施例（図３、図４）に係るコモンモードチョークコイル２２１と異なり、他の点で実施例に係るコモンモードチョークコイル２２１と同じである。

【0100】

図５に示すように、コモンモードチョークコイル２２１の巻線４０の１ターン分やリード線５０，６０は、抵抗及びインダクタンスの直列接続体として表すことができる。例えば、リード線５０は、抵抗Ｒｘ１及びインダクタンスＬｘ１の直列接続体として表され、リード線６０は、抵抗Ｒｘ２及びインダクタンスＬｘ２の直列接続体として表される。同様に、巻線４０の一端の巻回り部４１は、抵抗Ｒ＿１及びインダクタンスＬ＿１の直列接続体として表され、巻線４０の他端の巻回り部４２は、抵抗Ｒ＿２及びインダクタンスＬ＿２の直列接続体として表される。

【0101】

また、図５に示すように、巻線４０の１ターン分同士の間には、容量性の結合が存在し、その結合状態は、キャパシタンス（浮遊容量）として表すことができる。例えば、リード線５０，６０の間の容量性の結合状態は、浮遊容量Ｃ０として表され、巻回り部４１，４２の間の容量性の結合状態は、浮遊容量Ｃ１として表される。

【0102】

例えば、図３、図４に示すように、コアケース２０より内周側の空間において、巻線４０の電線が重なり合うことで複数の層を成し、巻回り部４１，４２が径方向の中心付近に配置されると、巻線４０の巻回り部４１，４２の間が非常に近くなる可能性がある。

【0103】

この場合、比較例に係るコモンモードチョークコイルでは、突起部材７０が存在しないことから、リード線５０，６０の間の浮遊容量Ｃ０、及び巻回り部４１，４２の間の浮遊容量Ｃ１が比較的大きくなる。そのため、比較例に係るコモンモードチョークコイルでは、図５の経路ＲＴ０，ＲＴ１に対応する経路の直列共振の共振周波数が比較的低くなる。その結果、図６に示すように、比較例に係るコモンモードチョークコイルでは、数十ＭＨｚの周波数帯に共振が現れることで、１０ＭＨｚ以上の周波数帯でインピーダンスが大きく低下する可能性がある。よって、比較例に係るコモンモードチョークコイルは、１０ＭＨｚ以上の高周波帯域でのコモンモードノイズを十分に抑制できない可能性がある。

【0104】

特に、上述の如く、インバータ２３０のスイッチング周波数が２０ｋＨｚ以上である場合、１０ＭＨｚ以上の高周波帯域でのノイズレベルが比較的高くなる。そのため、比較例に係るコモンモードチョークコイルでは、スイッチング周波数が２０ｋＨｚ以上であるインバータ２３０をノイズ源とするコモンモードノイズを十分に抑制できない可能性がある。

【0105】

これに対して、実施例（第１例）に係るコモンモードチョークコイル２２１は、突起部材７０が巻回り部４１，４２の間を離隔させ、巻回り部４１，４２の間の距離をある程度確保させることができる。そのため、実施例に係るコモンモードチョークコイル２２１では、図５の経路ＲＴ０，ＲＴ１の直列共振の共振周波数を比較的高くすることができる。その結果、図６に示すように、実施例に係るコモンモードチョークコイル２２１は、１０ＭＨｚ以上の周波数帯でのインピーダンスの低下を抑制することができる。よって、実施例に係るコモンモードチョークコイル２２１は、例えば、スイッチング周波数が２０ｋＨｚ以上であるインバータ２３０をノイズ源とする１０ＭＨｚ以上の高周波帯域でのコモンモードノイズをより適切に抑制することができる。

【0106】

＜巻線の一端及び他端の巻回り部同士の間隔の条件＞
上述の如く、コモンモードチョークコイル２２１の共振周波数が高くなるほど、１０ＭＨｚ以上の高周波帯域でのインピーダンスの低下を抑制し、１０ＭＨｚ以上の高周波帯域でのコモンモードノイズの除去特性を向上させることができる。そのため、巻回り部４１，４２の間の間隔（距離）ｄは、所定基準に対して相対的に大きくなるように維持されることが望ましい。間隔ｄが所定基準に対して相対的に大きいとは、間隔ｄが所定基準以上であることであってもよいし、間隔ｄが所定基準より大きいことであってもよい。以下、間隔ｄに関する所定基準について検討する。

【0107】

例えば、図３、図４に示すように、リード線５０，６０がコアケース２０を基準として互いに反対側に取り出される場合、リード線５０，６０の間の距離よりも巻回り部４１，４２の間の距離が小さくなる可能性が高い。そのため、コモンモードチョークコイル２２１の共振は、経路ＲＴ１の直列共振によって現れる可能性が高い。よって、コモンモードチョークコイル２２１が目標周波数ｆ_０以下に共振が現れないようにするための巻回り部４１，４２の間の間隔（距離）ｄに関する条件は、以下の式（１），（２）で表される。

【0108】

【数2】

【0109】

尚、Ｌは、直列共振の経路ＲＴ１のインダクタンスを表し、図５のインダクタンスＬｘ１，Ｌ＿１，Ｌ＿２，Ｌｘ＿２の直列の合成インダクタンスに相当する。また、Ｃは、直列共振の経路ＲＴ１の線間容量（浮遊容量）を表し、図５の浮遊容量Ｃ１に相当する。また、ε０は、真空誘電率を表す。また、φは、巻線４０の電線の直径を表す。また、ｈは、コアケース２０の高さを表し、コアケース２０の軸方向の寸法に相当する。また、式（２）では、空気の比誘電率が約１である点を考慮して、真空誘電率ε_０を用いている。また、式（２）において、コアケース２０の高さｈと電線の直径φとの積は、巻回り部４１，４２の双方の電線同士が対向している部分の電極に相当する部分の面積に相当する。

【0110】

ここで、式（１），（２）の条件は、以下の式（３）で整理することができ、その右辺が間隔ｄに関する所定基準に相当する。

【0111】

【数3】

【0112】

例えば、１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚでのリード線５０及び巻回り部４１の全体のインダクタンス、及びリード線６０及び巻回り部４２の全体のインダクタンスが共に０．５μＨ（マイクロヘンリ）である場合を考える。この場合、直列共振の経路ＲＴ１のインダクタンスＬは、１．０μＨとなる。そして、１００ＭＨｚ（＝ｆ_０）以下に共振が現れないようにするための条件は、式（３）の目標周波数ｆ_０に１００ＭＨｚを代入し、インダクタンスＬに１μＨを代入することで、以下の式（４）により表され、その右辺が間隔ｄに関する所定基準に相当する。

【0113】

【数4】

【0114】

尚、式（４）の、巻回り部４１，４２の間隔ｄ、巻線４０の電線の直径φ、コアケース２０の高さｈの単位は、ｍｍ（ミリメートル）である。

【0115】

このように、本例では、式（３）や式（４）を満足するように、突起部材７０の寸法の設定や突起部材７０の配置等を行うことができる。これにより、コモンモードチョークコイル２２１は、１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚの高周波帯域でのコモンモードノイズをより適切に抑制できる。

【0116】

［コモンモードチョークコイルの第２例］
次に、図７、図８を参照して、本実施形態に係るコモンモードチョークコイル２２１の第２例について説明する。

【0117】

以下、本例では、上述の第１例と同じ或いは対応する構成に同一の符号を付し、上述の第１例と異なる部分を中心に説明すると共に、上述の第１例と同じ或いは対応する内容説明を省略する場合がある。

【0118】

図７、図８は、コモンモードチョークコイル２２１の第２例の構成を示す図である。

【0119】

図７、図８に示すように、本例に係るコモンモードチョークコイル２２１は、突起部材７０に代えて、仕切板７２を含む点で上述の第１例と異なり、他の点で、上述の第１例と同じであってよい。

【0120】

仕切板７２は、絶縁体で形成され、コアケース２０より内周側の空間において、３相の巻線４０に対応する空間ごとに、対象の空間を更に２つの空間に仕切るように設けられる。具体的には、仕切板７２により仕切られる２つの空間の一方には、巻回り部４１が含まれ、他方には、巻回り部４２が含まれるように、仕切板７２が設定される。これにより、巻回り部４１，４２の間の間隔や巻回り部４１及び巻回り部４２のそれぞれに接続されるリード線５０，６０の間隔をある程度確保することができる。そのため、巻回り部４１，４２の間の線間容量（浮遊容量）やリード線５０，６０の間の線間容量（浮遊容量）を比較的小さくすることができる。

【0121】

具体的には、仕切板７２は、コアケース２０の中心軸に相当する３枚の仕切板３１の連結部と、コアケース２０の対象の空間に隣接する周方向の部分の内周面との間を繋ぐように設けられてよい。例えば、図７、図８に示すように、仕切板７２は、軸方向に沿うように見たときに、隣り合う２つの仕切板３１により規定される中心角１２０度を等分するように設けられる。仕切板７２は、コアケース２０や仕切部３０と同じ種類の絶縁体で形成されてもよいし、異なる種類の絶縁体で成形されてもよい。また、仕切板７２は、仕切部３０やコアケース２０と一体的に成形されてもよいし、別体に成形され、既知の方法で連結されてもよい。

【0122】

このように、本例では、コモンモードチョークコイル２２１は、仕切板７２の作用によって、上述の第１例と同様、巻回り部４１，４２の間を離隔させ、巻回り部４１，４２の間の距離をある程度確保させることができる。そのため、本例では、コモンモードチョークコイル２２１は、例えば、スイッチング周波数が２０ｋＨｚ以上であるインバータ２３０をノイズ源とする１０ＭＨｚ以上の高周波帯域でのコモンモードノイズをより適切に抑制することができる。

【0123】

例えば、上述の第１例の場合と同様、式（３）や式（４）を満足するように、仕切板７２の寸法の設定や仕切板７２の配置等を行うことができる。これにより、コモンモードチョークコイル２２１は、１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚの高周波帯域でのコモンモードノイズをより適切に抑制できる。

【0124】

［コモンモードチョークコイルの第３例］
次に、図９、図１０を参照して、本実施形態に係るコモンモードチョークコイル２２１の第３例について説明する。

【0125】

以下、本例では、上述の第１例、第２例と同じ或いは対応する構成に同一の符号を付し、上述の第１例、第２例と異なる部分を中心に説明すると共に、上述の第１例、第２例と同じ或いは対応する内容説明を省略する場合がある。

【0126】

図９、図１０は、コモンモードチョークコイル２２１の第３例の構成を示す図である。

【0127】

図９、図１０に示すように、本例に係るコモンモードチョークコイル２２１は、突起部材７０や仕切板７２に代えて、管部材７４，７６を含む点で上述の第１例や第２例と異なり、他の点で、上述の第１例や第２例と同じであってよい。

【0128】

管部材７４は、絶縁体で形成され、その中空部に巻回り部４１の電線が挿入される形で、巻回り部４１に取り付けられる。管部材７４は、コアケース２０や仕切部３０と同じ種類の絶縁体で形成されてもよいし、異なる種類の絶縁体で形成されてもよい。絶縁体は、例えば、合成樹脂や合成ゴム等である。以下、管部材７６の材料として用いられる絶縁体についても同様であってよい。管部材７４は、例えば、１ターン分に相当する巻回り部４１の電線の全長のうち、コアケース２０より内周側の空間にある電線の一部或いは全部を中空部に含むように配置される。また、管部材７４は、巻回り部４１の電線に加えて、リード線５０の一部或いは全部を中空部に含むように配置されてもよい。これにより、管部材７４は、巻回り部４１，４２の間に存在することができ、その結果、巻回り部４１，４２の間の間隔や巻回り部４１及び巻回り部４２のそれぞれに接続されるリード線５０，６０の間隔をある程度確保することができる。そのため、巻回り部４１，４２の間の線間容量（浮遊容量）やリード線５０，６０の間の線間容量（浮遊容量）を比較的小さくすることができる。

【0129】

管部材７６は、管部材７４と同様、絶縁体で形成され、その中空部に巻回り部４２の電線が挿入される形で、巻回り部４２に取り付けられる。管部材７６は、例えば、１ターン分に相当する巻回り部４２の電線の全長のうち、コアケース２０より内周側の空間にある電線の一部或いは全部を中空部に含むように配置される。また、管部材７６は、巻回り部４２の電線に加えて、リード線６０の一部或いは全部を中空部に含むように配置されてもよい。これにより、管部材７６は、巻回り部４１，４２の間に存在することができ、その結果、巻回り部４１，４２の間の間隔や巻回り部４１及び巻回り部４２のそれぞれに接続されるリード線５０，６０の間隔をある程度確保することができる。そのため、巻回り部４１，４２の間の線間容量（浮遊容量）やリード線５０，６０の間の線間容量（浮遊容量）を比較的小さくすることができる。

【0130】

このように、本例では、コモンモードチョークコイル２２１は、管部材７４，７６の作用によって、上述の第１例や第２例と同様、巻回り部４１，４２の間を離隔させ、巻回り部４１，４２の間の距離をある程度確保させることができる。そのため、本例では、コモンモードチョークコイル２２１は、例えば、スイッチング周波数が２０ｋＨｚ以上であるインバータ２３０をノイズ源とする１０ＭＨｚ以上の高周波帯域でのコモンモードノイズをより適切に抑制することができる。

【0131】

例えば、上述の第１例の場合と同様、式（３）や式（４）を満足するように、管部材７４の寸法の設定や管部材７４，７６の配置等を行うことができる。これにより、コモンモードチョークコイル２２１は、１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚの高周波帯域でのコモンモードノイズをより適切に抑制できる。

【0132】

［他の実施形態］
次に、他の実施形態について説明する。

【0133】

上述の実施形態は、適宜、変形や変更が加えられてもよい。

【0134】

例えば、上述の実施形態（コモンモードチョークコイル２２１の第１例）では、突起部材７０は、巻回り部４１，４２の間に存在するように、コアケース２０から突出するように設けられてもよい。この場合、突起部材７０は、コアケース２０と一体的に成形されてもよいし、コアケース２０と別体に成形され、既知の方法で連結されてもよい。

【0135】

例えば、上述の実施形態（コモンモードチョークコイル２２１の第３例）では、管部材７４，７６のうちの何れか一方のみが設けられ、他方が省略されてもよい。

【0136】

また、上述の実施形態では、突起部材７０や仕切板７２や管部材７４，７６に代えて、巻回り部４１，４２の間に、巻線４０における巻回り部４１，４２以外の１ターン分に相当する他の巻回り部の電線が存在するように配置されてもよい。これにより、他の巻回り部の存在によって、巻回り部４１，４２の間隔をある程度確保させることができる。そのため、上述の実施形態と同様の作用・効果を奏する。

【0137】

また、上述の実施形態やその変形・変更の例において、巻線４０の電線の断面積や巻線４０のターン数によっては、巻回り部４１，４２のうちの何れか一方がコアケース２０に隣接するように巻回されていてもよい。つまり、巻回り部４１，４２のうちの何れか一方とコアケース２０との間には、巻線４０の１ターン分に相当する他の巻線部の電線が存在しなくてもよい。

【0138】

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、電力変換装置２００は、圧縮機１１３の電動機１１３Ｍに代えて、或いは、加えて、ファン１１７の電動機に電力を供給し駆動してもよい。

【0139】

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、平滑コンデンサ２３２Ｃ及びリアクトル２３２Ｌの少なくとも一方が省略されてもよいし、平滑回路２３２自体が省略されてもよい。

【0140】

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、商用電源ＰＳは三相交流ではなく、単相交流を電力変換装置２００に供給してもよい。この場合、電源線Ｌ＿Ｒ，Ｌ＿Ｓ，Ｌ＿Ｔは、２本の電源線に置換される。また、この場合、コモンモードチョークコイル２２１は、単相のコモンモードチョークコイルに置換され、Ｙコンデンサ２２２は、２本の電源線のそれぞれと筐体１１０Ｈをバイパスする２個のＹコンデンサに置換される。また、この場合、単相のコモンモードチョークコイルには、２本の電源線に対応する２つの相ごとに巻線が設けられ、上述のコモンモードチョークコイル２２１と同様、２つの相ごとに、巻線の一端及び他端のそれぞれの１ターン目に相当する巻回り部同士が離隔されるように構成される。

【0141】

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、整流回路２３１のパワーデバイス２３１ＰＤは、半導体スイッチであってもよい。この場合、コモンモードチョークコイル２２１を含むノイズフィルタ２２０は、整流回路２３１をノイズ源とするコモンモードノイズを抑制することができる。

【0142】

上述の実施形態の電力変換装置２００は、空気調和機１００とは異なる冷凍機に搭載されてもよい。つまり、上述の実施形態の電力変換装置２００は、冷凍サイクルを有する任意の機器に搭載されてよい。

【0143】

また、上述の実施形態の電力変換装置２００は、冷凍機とは異なる機器に搭載され、その機器に搭載される電動機等を駆動してもよい。例えば、上述の実施形態の電力変換装置２００は、車両に搭載され、車両の電動機等を駆動してもよい。

【0144】

［作用］
次に、本実施形態に係る電力変換装置及び空気調和機の作用について説明する。

【0145】

本実施形態では、電力変換装置は、チョークコイルを含むノイズフィルタを備える。電力変換装置は、例えば、上述の電力変換装置２００である。ノイズフィルタは、例えば、上述のノイズフィルタ２２０である。チョークコイルは、例えば、上述のコモンモードチョークコイル２２１である。具体的には、チョークコイルは、環状部材と、ケース部と、複数相の巻線と、第１の部材と、第２の部材とを含む。環状部材は、例えば、上述の磁性コア１０である。ケース部は、例えば、上述のコアケース２０である。巻線は、例えば、上述の巻線４０である。第１の部材は、例えば、上述の仕切部３０である。第２の部材は、例えば、上述の突起部材７０や仕切板７２や管部材７４である。より具体的には、環状部材は、磁性体で環状に形成される。また、ケース部は、環状部材を収容する。また、複数相の巻線は、ケース部の上から環状部材に対して電線が重なり合いの層を成すように巻き回される。また、仕切部３０は、絶縁性を有し、ケース部の内周よりも内側の空間を巻線の１相分ごとの空間に仕切る。そして、第２の部材は、絶縁性を有し、第１の部材により仕切られた巻線の１相分の空間のそれぞれにおいて、巻線の一端からの１ターン目に相当する第１の巻回り部と巻線の他端からの１ターン目に相当する第２の巻回り部との間隔を所定基準に対して相対的に大きくなるように維持する。所定基準は、例えば、上述の式（３），（４）の右辺に相当する。

【0146】

これにより、チョークコイルの複数相ごとに、巻線の一端の１ターン目の第１の巻回り部と巻線の他端の１ターン目の第２の巻回り部との間の間隔を比較的大きく確保することができる。そのため、第１の巻回り部と第２の巻回り部との間の線間容量を小さくすることができる。よって、電力変換装置は、チョークコイルを含むノイズフィルタによって、コモンモードノイズをより適切に抑制することができる。

【0147】

また、本実施形態では、第１の巻回り部と第２の巻回り部との間隔に相当する距離をｄとし、巻線の電線の直径をφとし、ケース部の高さをｈとしたときに、第１の巻回り部と第２の巻回り部との間隔は、上述の式（４）を満足していてもよい。

【0148】

これにより、電力変換装置は、第１の巻回り部と第２の巻回り部の線間容量を比較的小さくでき、チョークコイルを含むノイズフィルタによって、コモンモードノイズをより適切に抑制することができる。

【0149】

また、本実施形態では、第１の部材により仕切られた巻線の１相分ごとの空間のそれぞれにおいて、第１の巻回り部とケース部との間には第１の巻回り部と異なる他の巻き回り部があってもよいし、また、第２の巻回り部とケース部との間には、第２の巻回り部と異なる他の巻回り部があってもよい。

【0150】

これにより、第１の巻回り部や第２の巻回り部とケース部との間に他の巻回り部が存在し、第１の巻回り部と第２の巻回り部との距離が比較的近くなり易い構造であっても、第１の巻回り部と第２の巻回り部の線間容量を比較的小さくできる。

【0151】

また、本実施形態では、第１の部材により仕切られた巻線の１相分ごとの空間のそれぞれにおいて、第１の巻回り部とケース部との間には第１の巻回り部と異なる他の巻き回り部があり、且つ第２の巻回り部とケース部との間には、第２の巻回り部と異なる他の巻回り部があってもよい。

【0152】

これにより、第１の巻回り部及び第２の巻回り部とケース部との間に他の巻回り部が存在し、第１の巻回り部と第２の巻回り部との距離が更に近くなり易い構造であっても、第１の巻回り部と第２の巻回り部の線間容量を比較的小さくできる。

【0153】

また、本実施形態では、第２の部材は、ケース部又は第１の部材と同じ材料で形成されていてもよい。

【0154】

これにより、例えば、第２の部材をケース部や第１の部材と一体として成形された部品として実現することができる。

【0155】

２０ｋＨｚ以上のスイッチング周波数で駆動されるスイッチングデバイスを備えてもよい。スイッチングデバイスは、例えば、上述のパワーデバイス２３３ＰＤやパワーデバイス２３１ＰＤである。

【0156】

これにより、例えば、２０ｋＨｚ以上のスイッチング周波数によるスイッチング動作によって、１０ＭＨｚ以上の高周波でのノイズレベルが比較的高くなる場合でも、電力変換装置は、コモンモードノイズを適切に抑制することができる。

【0157】

また、本実施形態では、複数相ごとの巻線の断面積は、１．７５ｍｍ^２以上であってもよい。

【0158】

これにより、巻線の断面積が比較的大きく、第１の巻回り部と第２の巻回り部との距離が更に近くなり易い構造であっても、第１の巻回り部と第２の巻回り部の線間容量を比較的小さくできる。

【0159】

また、本実施形態では、空気調和機は、上記の電力変換装置を備えてもよい。空気調和機は、例えば、上述の空気調和機１００である。

【0160】

これにより、電力変換装置は、空気調和機の外部への放射ノイズを抑制することができる。

【0161】

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【符号の説明】

【0162】

１０ 磁性コア
２０ コアケース
３０ 仕切部
３１ 仕切板
４０ 巻線
４１，４２ 巻回り部
５０，６０ リード線
７０ 突起部材
７２ 仕切板
７４，７６ 管部材
１００ 空気調和機
１１０ 室外機
１１０Ｈ 筐体
１１３ 圧縮機
１１３Ｍ 電動機
１２０ 室内機
１３０，１４０ 冷媒経路
２００ 電力変換装置
２２０ ノイズフィルタ
２２１ コモンモードチョークコイル
２２２ Ｙコンデンサ
２３０ インバータ
２３１ 整流回路
２３２ 平滑回路
２３３ インバータ回路
Ｌ＿Ｎ１ 電源線
Ｌ＿Ｐ１ 電源線
Ｌ＿Ｒ 電源線
Ｌ＿Ｒ１～Ｌ＿Ｒ５ 電源線
Ｌ＿Ｓ 電源線
Ｌ＿Ｓ１～Ｌ＿Ｓ５ 電源線
Ｌ＿Ｔ 電源線
Ｌ＿Ｔ１～Ｌ＿Ｔ５ 電源線
ＰＳ 商用電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】