(57)【要約】【課題】基板の小型化が可能な電力変換装置等を提供する。【解決手段】電力変換装置１００は、ダイオードモジュール１１及びトランジスタモジュール１２が一つにパッケージ化されてなるＰＩＭ１０と、ダイオードモジュール１１から印加される電圧を平滑化し、平滑化した電圧をトランジスタモジュール１２に印加する平滑コンデンサ２１と、を備え、ＰＩＭ１０及び平滑コンデンサ２１が、一枚の基板３０に実装され、平滑コンデンサ２１の正側においてダイオードモジュール１１とトランジスタモジュール１２とを電気的に接続するＰ側配線２４に設けられる直流リアクトル２３をさらに備える。【選択図】図２
2018143057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流回路及びインバータ回路が一つにパッケージ化されてなるパワーモジュールと、
前記整流回路から印加される電圧を平滑化し、平滑化した電圧を前記インバータ回路に印加する平滑コンデンサと、を備え、
前記パワーモジュール及び前記平滑コンデンサが、一枚の基板に実装され、
前記平滑コンデンサの正側において前記整流回路と前記インバータ回路とを電気的に接続する正側配線に設けられる直流リアクトルをさらに備えること
を特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
電流の導通／遮断を切り替えるスイッチと、前記スイッチに並列接続される抵抗と、を有し、前記スイッチの遮断によって突入電流を抑制する突入電流抑制部を備え、
前記整流回路の正側は、前記直流リアクトル及び前記突入電流抑制部を順次に介して、前記インバータ回路の正側に接続されること
を特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記整流回路と前記インバータ回路とを、前記平滑コンデンサの負側において接続するバスバーを備えること
を特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記バスバーは、直線状を呈しており、その一端が、前記基板の導体パターンを介して前記整流回路に接続され、他端が、前記基板の別の導体パターンを介して前記インバータ回路に接続されること
を特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記直流リアクトルは、前記基板及び前記直流リアクトルに風を送る送風ファンにおいて、前記基板よりも風下側に配置されること
を特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
複数の前記インバータ回路を備えるとともに、
複数の前記インバータ回路のそれぞれが備えるスイッチング素子のオン／オフを切り替えるワンチップの制御回路を備え、
前記整流回路及び複数の前記インバータ回路が一つにパッケージ化されて前記パワーモジュールが構成され、
前記パワーモジュール、前記平滑コンデンサ、及び前記制御回路が、一枚の前記基板に実装されていること
を特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電力変換装置を備えること
を特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置、及びこれを備える機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置として、例えば、特許文献１には、「プラス側主回路導体とマイナス側主回路導体間に絶縁部材を介在させてそれぞれ絶縁性基板に接してパターン化する」ことが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、「コンバータＤＢ１と、平滑回路１と、インバータ回路ＩＮＶ１と」を備えるとともに、直流電源線ＬＨ上に設けられる「リアクトルＤＣＬ１」を備えるインバータシステムについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９８８８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１３４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、「プラス側主回路導体」及び「マイナス側主回路導体」の形状が複雑であり、その形状を単純化しようとすると、基板の大型化を招くという事情がある。
また、特許文献２に記載の技術では、コンバータＤＢ１及びインバータ回路ＩＮＶ１が別々に設けられており、基板のさらなる小型化を図る余地がある。
【０００６】
そこで、本発明は、基板の小型化が可能な電力変換装置等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、整流回路及びインバータ回路が一つにパッケージ化されてなるパワーモジュールと、前記整流回路から印加される電圧を平滑化し、平滑化した電圧を前記インバータ回路に印加する平滑コンデンサと、を備え、前記パワーモジュール及び前記平滑コンデンサが、一枚の基板に実装され、前記平滑コンデンサの正側において前記整流回路と前記インバータ回路とを電気的に接続する正側配線に設けられる直流リアクトルをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板の小型化が可能な電力変換装置等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の回路配置を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態として、第１実施形態の電力変換装置が適用される空気調和機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係る電力変換装置１００の構成図である。
なお、図１に示す平滑コンデンサ２１の正極に対応する回路部品や配線を「Ｐ側」（正側）という。一方、平滑コンデンサ２１の負極に対応する回路部品や配線を「Ｎ側」（負側）という。
【００１１】
また、図１では、ＰＩＭ１０（Power Integrated Module：パワーモジュール）に含まれる回路部品には１０番台の符号を付し、ＰＩＭ１０以外の回路部品には２０番台の符号を付している。
なお、図１ではＰＩＭ１０を示す符号を２箇所（ダイオードモジュール１１側と、トランジスタモジュール１２側）に記載しているが、後記するように、実際にはこれらがワンチップで構成されている（図２参照）。また、図１に示す端子Ｍ１〜Ｍ１０は、ＰＩＭ１０に設けられる端子である（図２参照）。
【００１２】
図１に示す電力変換装置１００は、電力変換を行う装置である。すなわち、電力変換装置１００は、ダイオードモジュール１１（整流回路）において交流電圧を整流し、整流された電圧を平滑コンデンサ２１において平滑化し、さらに、平滑化された電圧をトランジスタモジュール１２（インバータ回路）において所定の交流電圧に変換する機能を有している。
【００１３】
図１に示すように、電力変換装置１００は、ダイオードモジュール１１と、平滑コンデンサ２１と、トランジスタモジュール１２と、突入電流抑制部２２と、直流リアクトル２３と、を備えている。また、電力変換装置１００は、前記した構成の他に、Ｐ側配線２４（正側配線）と、Ｎ側のバスバー２５と、制御回路２６と、基板３０と、を備えている。
【００１４】
ダイオードモジュール１１は、入力側端子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を介して交流電源Ｇから印加される三相交流電圧を整流する「整流回路」である。図１に示すように、ダイオードモジュール１１は、ブリッジ形に接続された６個のダイオードＤ１〜Ｄ６を備えている。例えば、Ｐ側のダイオードＤ１のアノードと、Ｎ側のダイオードＤ２のカソードと、の接続点は、Ｒ相の入力側端子Ｍ１を介して、交流電源Ｇに接続されている（他のＳ相、Ｔ相についても同様）。
【００１５】
平滑コンデンサ２１は、ダイオードモジュール１１から印加される電圧（脈動する直流電圧）を平滑化し、平滑化した電圧をトランジスタモジュール１２に印加するためのコンデンサである。
平滑コンデンサ２１のＰ側は、突入電流抑制部２２、端子台Ｊ２、Ｐ側配線２４、直流リアクトル２３、Ｐ側配線２４、端子台Ｊ１、及び出力Ｐ側端子Ｍ４を順次に介して、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のカソードに接続されている。
一方、平滑コンデンサ２１のＮ側は、接続点Ｑ、バスバー２５、及び出力Ｎ側端子Ｍ５を順次に介して、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６のアノードに接続されている。
【００１６】
トランジスタモジュール１２は、平滑コンデンサ２１から印加される直流電圧を所定の交流電圧に変換し、変換した交流電圧を負荷Ｈ（モータ等）に印加する「インバータ回路」である。図１に示すように、トランジスタモジュール１２は、ブリッジ形に接続された６個のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６を備えている。すなわち、トランジスタモジュール１２は、平滑コンデンサ２１のＰ側に接続される上アームのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５と、平滑コンデンサ２１のＮ側に接続される下アームのスイッチング素子Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６と、を備えている。スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６には、それぞれ、還流ダイオードＤが逆並列に接続されている。
【００１７】
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であり、制御回路２６からの指令によってオン／オフが切り替わるようになっている。なお、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６として、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等、他の種類の素子を用いてもよい。
【００１８】
図１に示すように、平滑コンデンサ２１のＰ側にコレクタが接続されるスイッチング素子Ｓ１と、平滑コンデンサ２１のＮ側にエミッタが接続されるスイッチング素子Ｓ２と、の接続点が、Ｕ相の出力側端子Ｍ８を介して、負荷Ｈに接続されている（他のＶ相、Ｗ相についても同様）。
【００１９】
前記したように、ダイオードモジュール１１（図２のＤＭ１１）及びトランジスタモジュール１２（図２のＴＭ１２）は、ＰＩＭ１０として一つにパッケージ化されている。すなわち、ＰＩＭ１０は、ワンチップの「パワーモジュール」である。
【００２０】
突入電流抑制部２２は、交流電源Ｇから平滑コンデンサ２１等への突入電流を抑制するための回路であり、スイッチ２２１と、突入防止抵抗２２２（抵抗）と、を備えている。
【００２１】
スイッチ２２１は、電流の導通／遮断を切り替えるものである。より詳しく説明すると、スイッチ２２１は、次に説明する突入防止抵抗２２２を介して電流を流すか否かの切替えを行うものであり、そのオン／オフが制御回路２６によって制御される。図１に示すように、スイッチ２２１の一端は、端子台Ｊ２及びＰ側配線２４を順次に介して直流リアクトル２３に接続され、他端は、平滑コンデンサ２１のＰ側に接続されている。
【００２２】
なお、電源投入の直後には、未充電の平滑コンデンサ２１等に突入電流が流れないよう、スイッチ２２１はオフ状態になっている。このようにスイッチ２２１がオフ状態にされることで、突入防止抵抗２２２に電流が流れるため、平滑コンデンサ２１等への突入電流を抑制できる。そして、平滑コンデンサ２１の充電完了後、制御回路２６によって、スイッチ２２１がオン状態に切り替えられる。
【００２３】
突入防止抵抗２２２は、電源投入時に平滑コンデンサ２１等に突入電流が流れることを防止するための抵抗であり、スイッチ２２１に並列接続されている。
【００２４】
直流リアクトル２３は、トランジスタモジュール１２のスイッチングに伴う高調波電流を抑制する機能や、力率を改善する機能を有している。図１に示すように、直流リアクトル２３は、Ｐ側配線２４に設けられている。このＰ側配線２４は、平滑コンデンサ２１のＰ側においてダイオードモジュール１１とトランジスタモジュール１２とを電気的に接続する配線である。なお、Ｐ側配線２４は、直流リアクトル２３の付属部品として取り扱われることが多い。
【００２５】
Ｐ側配線２４の接続関係について説明すると、その一端は、端子台Ｊ１に接続されている。この端子台Ｊ１は、前記したように、出力Ｐ側端子Ｍ４を介して、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のカソードに接続されている。また、Ｐ側配線２４の他端は、端子台Ｊ２に接続されている。この端子台Ｊ２は、突入電流抑制部２２を介して、平滑コンデンサ２１のＰ側に接続されるとともに、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５のコレクタに接続されている。
【００２６】
このように、ダイオードモジュール１１のＰ側は、直流リアクトル２３及び突入電流抑制部２２を順次に介して、トランジスタモジュール１２のＰ側に接続されている。言い換えると、ダイオードモジュール１１側に直流リアクトル２３が設けられ、トランジスタモジュール１２側に突入電流抑制部２２が設けられている。このような回路配置の技術的意義については後記する。
【００２７】
バスバー２５は、金属板を打ち抜いて成形された板状（又は棒状）の導体であり、例えば、銅やアルミニウムを含有している。バスバー２５は、ダイオードモジュール１１とトランジスタモジュール１２とを、平滑コンデンサ２１のＮ側において接続する機能を有している。このようにバスバー２５を設けることで、大電流が流れても、その温度上昇の程度が小さくて済むという利点がある。
【００２８】
図１に示すように、バスバー２５の一端は、出力Ｎ側端子Ｍ５を介して、ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６のアノードに接続されている。また、バスバー２５の他端は、接続点Ｑを介して平滑コンデンサ２１のＮ側に接続されるとともに、入力Ｎ側端子Ｍ７を介してスイッチング素子Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６のエミッタに接続されている。
【００２９】
制御回路２６は、例えば、ワンチップのマイコン（Microcomputer）であり、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。
【００３０】
制御回路２６は、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のオン・オフを、例えば、ＰＷＭ制御（Pulse Width Modulation control）に基づいて制御する機能を有している。これによって、負荷Ｈであるモータが可変速で駆動される。
【００３１】
基板３０は、前記したＰＩＭ１０（つまり、ダイオードモジュール１１及びトランジスタモジュール１２が一つにパッケージ化されてなる「パワーモジュール」：図２参照）、平滑コンデンサ２１、突入電流抑制部２２、制御回路２６等が実装される電子回路基板である。この基板３０は、電気品箱Ｅ（図２参照）に収容されている。
【００３２】
図２は、電力変換装置１００の回路配置を示す説明図である。
なお、図２では、交流電源Ｇ（図１参照）及び負荷Ｈ（図１参照）の図示を省略している。また、図２では、基板３０に設けられた導体パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３（回路パターン）に関して、直流リアクトル２３やバスバー２５の電気的接続に用いられるものを図示し、他の導体パターンについては図示を省略している。例えば、ＰＩＭ１０と交流電源Ｇ（図１参照）との電気的接続、ＰＩＭ１０と負荷Ｈ（図１参照）との電気的接続、及び、ＰＩＭ１０と平滑コンデンサ２１との電気的接続に用いられる導体パターンについては、図示を省略している。
【００３３】
図２に示すように、ＰＩＭ１０及び平滑コンデンサ２１を含む回路部品が、一枚の基板３０に実装されている。これによって基板３０が占める面積を低減し、ひいては、電気品箱Ｅの小型化を図ることができる。なお、仮に、二枚の基板（図示せず）に分割した場合、一方の基板の回路部品と、他方の基板の回路部品と、を接続する配線が必要になる。これに対して本実施形態では、電力変換装置１００の回路部品が一枚の基板３０に実装されているため、前記した配線が不要になる。したがって、電力変換装置１００に要するコストを低減できる。
【００３４】
また、ＰＩＭ１０の端子Ｍ１〜Ｍ１０（図１に示す入力側端子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３については、図２では図示を省略）の位置は、その仕様によって決まっている。したがって、以下で説明するように、これらの端子Ｍ１〜Ｍ１０の位置を考慮して、他の回路部品が配置されている。
【００３５】
図２に示す端子台Ｊ１，Ｊ２は、直流リアクトル２３を介した電気的接続を行うためのものであり、基板３０に設置されている。なお、直流リアクトル２３は、電流が流れることによって発熱するため、電気品箱Ｅ内において、基板３０から比較的離れた位置に設けられている。また、直流リアクトル２３は、基板３０及び直流リアクトル２３に風を送る送風ファンＦにおいて、基板３０よりも風下側に配置されている。これによって、直流リアクトル２３の熱で温度上昇した空気が、電気品箱Ｅ内に充満することを抑制し、ひいては、基板３０に実装されている回路部品への熱的な影響を抑制できる。
なお、図２では図示を省略したが、電気品箱Ｅには、外部から空気を取り入れるための吸込口、及び、外部に空気を吹き出すための吹出口が設けられている。
【００３６】
図２に示す例では、平滑コンデンサ２１が、トランジスタモジュール１２の入力Ｐ側端子Ｍ６、及び入力Ｎ側端子Ｍ７の近傍に配置されている。また、スイッチ２２１が平滑コンデンサ２１の近傍に配置され、突入防止抵抗２２２がスイッチ２２１の近傍に配置されている。このように、相互に接続される回路部品間の距離を短くすることで、基板３０の小型化を図ることができる。
【００３７】
また、前記したように、直流リアクトル２３は、ダイオードモジュール１１に接続され、突入電流抑制部２２はトランジスタモジュール１２に接続されている（図１参照）。ここで、仮に、直流リアクトル２３をトランジスタモジュール１２に接続し、突入電流抑制部２２をダイオードモジュール１１に接続するには、以下で説明するように、追加の導体パターン又は配線を設ける必要が生じる。すなわち、出力Ｐ側端子Ｍ４と突入電流抑制部２２とが追加の導体パターンを介して接続され、突入電流抑制部２２と直流リアクトル２３とがＰ側配線２４を介して接続される。このような構成では、追加の導体パターンを設ける分、基板３０の大型化を招く。また、例えば、多層の基板（図示せず）を用いて、追加の導体パターンを別の層に設ける構成も考えられるが、そのような構成では、基板に要するコストの増加を招く。
なお、出力Ｐ側端子Ｍ４と、突入電流抑制部２２と、を（追加の導体パターンではなく）追加の配線で接続すると、この配線の分だけ電力変換装置１００の製造コストが増加する。
【００３８】
これに対して本実施形態では、直流リアクトル２３及び突入電流抑制部２２が、前記した接続関係になっているため、追加の導体パターンを基板に設けたり、あるいは、追加の配線を設けたりする必要がない。したがって、基板３０の小型化を図ることができ、また、電力変換装置１００の製造コストを削減できる。ちなみに、図２に示すＰ側配線２４は直流リアクトル２３の付属部品であるため、その長さの長短によって製造コストの増減が生じることはほとんどない。
【００３９】
また、図２に示す例では、バスバー２５が直線状を呈しており、その一端が、基板３０の導体パターンＰ２（及び出力Ｎ側端子Ｍ５：図１参照）を介して、ダイオードモジュール１１に接続されている。
また、バスバー２５の他端は、基板３０の別の導体パターンＰ３（及び入力Ｎ側端子Ｍ７：図１参照）を介して、トランジスタモジュール１２に接続されている。このようにバスバー２５を直線状にすることで、その形状が複雑な場合に比べて、電力変換装置１００の製造コストを削減できる。また、バスバー２５は、通常、作業員が手で折り曲げることなく、そのままの状態で基板３０に設置されるため、設置作業が容易であるという利点もある。
【００４０】
なお、バスバー２５に代えて、断面積が比較的大きい配線（図示せず）を設けると、ＰＩＭ１０の端子Ｍ５，Ｍ７の位置に合わせて、この配線の曲げ加工を行う必要が生じる。そうすると、太い配線の曲げ加工に余分な手間がかかり、また、この配線に生じる応力によって、電気的な接続不良が起こる可能性がある。
これに対して本実施形態では、直線状のバスバー２５を設ける構成であるため、前記した接続不良が起こるおそれがほとんどない。したがって、本実施形態によれば、電力変換装置１００の信頼性を高めることができる。
【００４１】
また、バスバー２５に代えて、仮に、追加の導体パターンを用ると、他の回路部品や導体パターンが基板３０に密集しているため、追加の導体パターンの径路長が長くなり、基板３０の大型化を招く。これに対して本実施形態では、バスバー２５を用いているため、基板３０の大型化を招くおそれがほとんどない。
【００４２】
＜効果＞
第１実施形態によれば、電力変換装置１００は、ダイオードモジュール１１及びトランジスタモジュール１２が一つにパッケージ化されてなるＰＩＭ１０が基板３０に実装された構成になっている。したがって、ダイオードモジュール１１及びトランジスタモジュール１２を基板３０に別々に実装する場合に比べて、基板３０の小型化を図ることができる。
【００４３】
また、ダイオードモジュール１１及びトランジスタモジュール１２のＰ側に直流リアクトル２３を設けることで、高調波電流を抑制して信頼性を高め、さらに、力率の改善を図ることができる。
【００４４】
また、突入電流抑制部２２をトランジスタモジュール１２に接続し、直流リアクトル２３をダイオードモジュール１１に接続することで、前記したように、基板３０の小型化・低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また、ＰＩＭ１０の電気的接続に用いられるバスバー２５の形状が直線状を呈しているため、バスバー２５の加工工数を低減できる。また、太い配線を曲げて設置する場合と比べて、その応力に伴う接続不良が生じるおそれがほとんどなく、また、バスバー２５を容易に設置できるという利点がある。
【００４６】
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、電力変換装置１００Ａ（図３参照）が二つのトランジスタモジュール１２，１３（図３参照）を備え、これらのトランジスタモジュール１２，１３が、ワンチップの制御回路２６Ａ（図３参照）によって制御される点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００４７】
図３は、第２実施形態に係る電力変換装置１００Ａの構成図である。
図３に示すように、電力変換装置１００Ａは、ダイオードモジュール１１（整流回路）や二つのトランジスタモジュール１２，１３（インバータ回路）の他、制御回路２６Ａ等を備えている。
【００４８】
トランジスタモジュール１２，１３のＰ側は、それぞれ、平滑コンデンサ２１のＰ側に接続されている。また、トランジスタモジュール１２，１３のＮ側は、それぞれ、平滑コンデンサ２１のＮ側に接続されている。そして、ダイオードモジュール１１、及び、二つのトランジスタモジュール１２，１３が一つにパッケージ化されて、ＰＩＭ１０Ａ（パワーモジュール）が構成されている。
【００４９】
制御回路２６Ａは、例えば、ワンチップのマイコンであり、それぞれのトランジスタモジュール１２，１３が備えるスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のオン／オフを切り替える機能を有している。また、ＰＩＭ１０Ａ、平滑コンデンサ２１、突入電流抑制部２２、バスバー２５、及び制御回路２６Ａが、一枚の基板３０に実装されている。
【００５０】
＜効果＞
第２実施形態によれば、二つのトランジスタモジュール１２，１３が、ワンチップの制御回路２６Ａによって制御される。したがって、トランジスタモジュール１２のみを制御する制御回路（図示せず）と、トランジスタモジュール１３のみを制御する制御回路（図示せず）と、を別々に設ける場合に比べて、電力変換装置１００Ａの小型化・低コスト化を図ることができる。
【００５１】
≪第３実施形態≫
第３実施形態では、電力変換装置１００（図４参照）を備える空気調和機Ｂ（図４参照）について説明する。なお、電力変換装置１００の構成については、第１実施形態（図１、図２参照）と同様であるから、説明を省略する。
【００５２】
＜空気調和機の構成＞
図４は、第３実施形態として、第１実施形態の電力変換装置１００が適用される空気調和機Ｂの構成図である。
なお、図４の実線矢印は、暖房運転時に冷媒が流れる向きを示し、破線矢印は、冷房運転時に冷媒が流れる向きを示している。
【００５３】
空気調和機Ｂは、空調を行う「機器」である。図４に示すように、空気調和機Ｂは、電力変換装置１００と、圧縮機４１と、室外ファン４２と、室外熱交換器４３と、四方弁４４と、膨張弁４５と、室内ファン４６と、室内熱交換器４７と、を備えている。そして、圧縮機４１、室外熱交換器４３、膨張弁４５、及び室内熱交換器４７が、四方弁４４を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路４０において、ヒートポンプサイクルで冷媒が循環するようになっている。
【００５４】
圧縮機４１は、低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する機器であり、負荷Ｈ（図１参照）であるモータＨａを備えている。すなわち、電力変換装置１００から印加される交流電圧によって、圧縮機４１のモータＨａが駆動するようになっている。なお、図４では図示を省略しているが、圧縮機４１の吸込側には、冷媒を気液分離するためのアキュムレータが設置されている。
【００５５】
室外ファン４２は、室外熱交換器４３に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器４３の付近に設置されている。図４に示すように、室外ファン４２は、室外ファンモータ４２ａを有している。
室外熱交換器４３は、その伝熱管（図示せず）を通流する冷媒と、室外ファン４２によって送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。
【００５６】
四方弁４４は、冷媒回路４０において冷媒が流れる向きを切り換える弁である。すなわち、冷房運転時には、室外熱交換器４３を凝縮器として機能させ、室内熱交換器４７を蒸発器として機能させるように四方弁４４が制御される。また、暖房運転時には、室内熱交換器４７を凝縮器として機能させ、室外熱交換器４３を蒸発器として機能させるように四方弁４４が制御される。
【００５７】
膨張弁４５は、前記した「凝縮器」（室外熱交換器４３又は室内熱交換器４７）において凝縮した冷媒を減圧する弁である。
室内ファン４６は、室内（被空調空間）の空気を室内熱交換器４７に送り込むファンであり、室内熱交換器４７の付近に設置されている。図４に示すように、室内ファン４６は、室内ファンモータ４６ａを有している。
室内熱交換器４７は、その伝熱管（図示せず）を通流する冷媒と、室内ファン４６によって送り込まれる空気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。
【００５８】
＜効果＞
第３実施形態によれば、空気調和機Ｂが、第１実施形態で説明した構成の電力変換装置１００を備えるため、その信頼性を従来よりも高めることができる。また、電力変換装置１００が収容される電気品箱Ｅ（図２参照）の小型化を図ることができ、ひいては、室外機（図示せず）の小型化を図ることができる。また、第１実施形態と同様に、電力変換装置１００を低コストで製造できるため、空気調和機Ｂの低コスト化を図ることができる。
【００５９】
≪変形例≫
以上、本発明に係る電力変換装置１００等について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態は、スイッチ２２１（図１参照）が機械式である場合について説明したが、これに限らない。すなわち、スイッチ２２１として半導体を用いてもよいし、また、電磁開閉器（マグネットスイッチ）を用いてもよい。
【００６０】
また、各実施形態では、電力変換装置１００が一つの平滑コンデンサ２１（図１参照）を備える構成について説明したが、これに限らない。すなわち、並列接続された複数のコンデンサを備える構成にしてもよい。
また、各実施形態では、電力変換装置１００が一つの突入防止抵抗２２２（図１参照）を備える構成について説明したが、これに限らない。すなわち、並列接続された複数の突入防止抵抗２２２を備える構成にしてもよい。
【００６１】
また、第１実施形態では、電力変換装置１００（図１参照）が突入電流抑制部２２を備える構成について説明したが、その使用条件によっては、突入電流抑制部２２を省略してもよい。
また、第１実施形態では、電力変換装置１００（図１参照）がバスバー２５を備える構成について説明したが、その使用条件によっては、バスバー２５に代えて配線を用いてもよい。
【００６２】
また、第１実施形態では、バスバー２５（図２参照）が直線状を呈する構成について説明したが、バスバー２５の形状を適宜に変更してもよい。なお、第２実施形態についても、同様のことがいえる。
【００６３】
また、第２実施形態では、電力変換装置１００Ａ（図３参照）が二つのトランジスタモジュール１２，１３を備える構成について説明したが、これに限らない。すなわち、電力変換装置が三つ以上の（つまり、複数の）トランジスタモジュールを備える構成にしてもよい。
【００６４】
また、第３実施形態は、電力変換装置１００（図４参照）を介して、圧縮機４１のモータＨａに交流電圧を印加する構成について説明したが、これに限らない。すなわち、圧縮機４１のモータＨａ、室外ファンモータ４２ａ、及び室内ファンモータ４６ａのうち少なくとも一つに、第１実施形態で説明した電力変換装置１００を接続するようにしてもよい。
【００６５】
また、各実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせ、次のように構成してもよい。すなわち、圧縮機４１のモータＨａ（負荷Ｈ）に接続されるトランジスタモジュール１２（図３参照）と、室外ファンモータ４２ａ（負荷Ｈ）に接続される別のトランジスタモジュール１３（図３参照）と、を一つの制御回路２６Ａ（図３参照）によって制御する構成にしてもよい。
【００６６】
また、第３実施形態では、電力変換装置１００を備える空気調和機Ｂについて説明したが、これに限らない。例えば、空気清浄機、冷蔵庫、掃除機といった家電機器の他、鉄道車両、自動車、航空機等、さまざまな「機器」にも、電力変換装置１００を適用できる。
【００６７】
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
【符号の説明】
【００６８】
１００，１００Ａ  電力変換装置
１０，１０Ａ  ＰＩＭ（パワーモジュール）
１１    ダイオードモジュール（整流回路）
１２，１３  トランジスタモジュール（インバータ回路）
２１    平滑コンデンサ
２２    突入電流抑制部
２２１  スイッチ
２２２  突入防止抵抗（抵抗）
２３    直流リアクトル
２４    Ｐ側配線
２５    バスバー
２６，２６Ａ  制御回路
３０    基板
４０    冷媒回路
４１    圧縮機
４２    室外ファン
４２ａ  室外ファンモータ
４３    室外熱交換器
４４    四方弁
４５    膨張弁
４６    室内ファン
４６ａ  室内ファンモータ
４７    室内熱交換器
Ｂ      空気調和機（機器）
Ｆ      送風ファン
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  導体パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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