(57)【要約】【課題】磁石付きリアクトルにおいて、磁石の温度上昇に起因する磁化力の低下を抑制する。【解決手段】コイル（70）が巻回されるコア部（61）と、コア部（61）に接触するように配設される磁石部（75）とを有する磁石付きリアクトル（60）と、磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75）と接触して磁石部（75）を冷却する冷却部材（51）とを備える。【選択図】図２
2011135062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル（70）が巻回されるコア部（61）と、該コア部（61）に接触するように配設される磁石部（75）とを有する磁石付きリアクトル（60）と、
上記磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75）と接触して該磁石部（75）を冷却する冷却部材（51）と、
を備えることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項２】
請求項１において、
上記冷却部材（51）には、上記磁石部（75）が埋設される溝部（55）が形成されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記冷却部材（51）は、上記磁石部（75）と、上記コア部（61）に巻回されるコイル（70）との双方と接触して磁石部（75）とコイル（70）との双方を冷却するように構成されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
上記冷却部材（51）は、冷媒が流れる冷媒流路（58）と、上記磁石部（75）と接触するように配設されて冷媒流路（58）の冷媒と伝熱する伝熱部（53,54,56）とを備えていることを特徴とするリアクトルの冷却構造。
【請求項５】
請求項４において、
上記冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度は、上記冷却部材（51）の周囲の空気の露点温度よりも低い温度であることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項６】
請求項４又は５において、
上記冷媒流路（58）は、上記伝熱部（53,54,56）に埋設される冷媒管（52）の内部に形成されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項７】
請求項４又は５において、
上記伝熱部（53,54,58）の内部に複数の上記冷媒流路（58）が形成されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルが巻回されたコア部と、コア部と接触する磁石部とを有する磁石付きリアクトルの冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置等の圧縮機の電源供給回路には、インバータの力率改善を目的としてリアクトルが利用されることがある。この種のリアクトルとして、永久磁石を有してコア構造の小型化を図るようにした、いわゆる磁石付きリアクトルが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示されている磁石付きリアクトルは、Ｔ型コア及びＣ型コアを備え、Ｔ型コアの脚部にコイルが巻回されている。そして、Ｔ型コアの底部とＣ型コアの両脚の間には、磁気的空隙を介して一対の永久磁石が配設されている。これにより、磁石付きリアクトルでは、所望の磁気バイアスを得るようにし、ひいては所望のＬ−Ｉ特性を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３８４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述した磁石付きリアクトルでは、コア部に巻回されたコイルの発熱に伴い、コア部と接触する永久磁石の温度も上昇してしまう。このようにして、磁石の温度が上昇すると、磁石の磁化力（発生磁力）が低下してしまい、所望の磁気バイアスを得ることができない、という問題が生じる。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁石付きリアクトルにおいて、磁石の温度上昇に起因する磁化力の低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、磁石付きリアクトルの冷却構造を対象としている。そして、この磁石付きリアクトルの冷却構造は、コイル（70）が巻回されるコア部（61）と、該コア部（61）に接触するように配設される磁石部（75）とを有する磁石付きリアクトル（60）と、該磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75）と接触して該磁石部（75）を冷却する冷却部材（51）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明では、コア部（61）と接触するように磁石部（75）が設けられる。このため、コイル（70）の通電に伴いコイル（70）から熱が発すると、この熱はコア部（61）を介して磁石部（75）に伝熱してしまう。そこで、本発明では、この磁石部（75）を冷却するために冷却部材（51）が設けられる。即ち、冷却部材（51）は、磁石部（75）と熱的に接触しており、磁石部（75）の熱を吸熱する。その結果、磁石部（75）が冷却されるため、この磁石部（75）の温度が低下する。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、上記冷却部材（51）には、上記磁石部（75）が埋設される溝部（55）が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明では、冷却部材（51）に溝部（55）が形成される。そして、この溝部（55）の内部に磁石部（75）が埋設される。これにより、磁石部（75）と冷却部材（51）との接触面積が比較的大きくなる。このため、磁石部（75）の冷却効果が向上する。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記冷却部材（51）は、上記磁石部（75）と、上記コア部（61）に巻回されるコイル（70）との双方と接触して磁石部（75）とコイル（70）との双方を冷却するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明では、冷却部材（51）が磁石部（75）及びコイル（70）の双方を冷却する。これにより、コイル（70）の発熱を抑制できるため、コイル（70）から磁石部（75）への入熱量も少なくなる。その結果、磁石部（75）の温度が更に低下する。
【００１３】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、上記冷却部材（51）は、冷媒が流れる冷媒流路（58）と、上記磁石部（75）と接触するように配設されて冷媒流路（58）の冷媒と伝熱する伝熱部（53,54,56）とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
第４の発明では、冷却部材（51）が、冷媒流路（58）と伝熱部（53,54,56）とを有する。冷媒流路（58）の内部には、磁石部（75）を冷却するための冷媒が流通する。伝熱部（53,54,56）は磁石部（75）と熱的に接触している。これにより、磁石部（75）の熱は、伝熱部（53,54,56）を介して冷媒流路（58）を流れる冷媒に付与される。その結果、磁石部（75）が冷却され、この磁石部（75）の温度が低下する。
【００１５】
第５の発明は、第４の発明において、上記冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度は、上記冷却部材（51）の周囲空気の露点温度よりも低い温度であることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明では、冷媒流路（58）の冷媒の温度が、冷却部材（51）の周囲空気の露点温度よりも低い温度となるため、冷却部材（51）による磁石部（75）の冷却効果が向上する。一方、このようにして冷媒流路（58）の冷媒の温度を低くすると、コイル（70）の巻き始めや巻き終わりが接続する端子部の温度が低くなり、この端子部の近傍で結露が生じて短絡してしまう虞がある。しかしながら、本発明では、コイル（70）の温度が高温となるため、冷媒流路（58）の冷媒の温度を低くしたとしても、コイル（70）と接続する端子部表面の温度はさほど低くならない。従って、端子部における結露を回避しつつ、磁石部（75）を冷却することができる。
【００１７】
第６の発明は、第４又は第５の発明において、上記冷媒流路（58）は、上記伝熱部（53,54,56）に埋設される冷媒管（52）の内部に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第６の発明では、伝熱部（53,54,56）の内部に冷媒管（52）が埋設され、この冷媒管（52）の内部に冷媒流路（58）が形成される。磁石部（75）の熱は、伝熱部（53,54,56）及び冷媒管（52）を介して、冷媒流路（58）を流れる冷媒に付与される。
【００１９】
第７の発明は、第４又は第５の発明において、上記伝熱部（53,54,56）の内部に複数の上記冷媒流路（58）が形成されることを特徴とする。
【００２０】
第７の発明では、伝熱部（53,54,56）の内部に複数の冷媒流路（58）が形成され、この冷媒流路（58）を冷媒が流通する。磁石部（75）の熱は、伝熱部（53,54,56）を介して、各冷媒流路（58）を流れる冷媒に付与される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75）を冷却部材（51）によって冷却するようにしている。このため、磁石部（75）の温度上昇を抑制できるため、この磁石部（75）の磁化力の低下を防止できる。従って、磁石付きリアクトル（60）において、所望の磁気バイアスを得ることができ、ひいては所望のＬ−Ｉ特性を得ることができる。
【００２２】
また、このようにして磁石部（75）の温度上昇を抑制することで、磁石部（75）の耐熱性を低くできる。即ち、本発明の磁石付きリアクトル（60）では、高耐熱性の磁石を用いる必要がないため、磁石付きリアクトル（60）の低コスト化を図ることができる。
【００２３】
特に、第２の発明では、冷却部材（51）の溝部（55）内に磁石部（75）を埋設したため、冷却部材（51）と磁石部（75）との接触面積が大きくなり、ひいては伝熱効率を高めることができる。従って、磁石部（75）を効果的に冷却できる。
【００２４】
また、第３の発明では、冷却部材（51）によって磁石部（75）とコイル（70）との双方を冷却するようにしたため、コイル（70）の発熱自体も抑えることができる。その結果、磁石部（75）の更に効果的に冷却できる。
【００２５】
第４の発明によれば、冷媒流路（58）を流れる冷媒を利用して、磁石部（75）を冷却することができる。これにより、磁石部（75）の温度コントロールが安易となり、磁石部（75）を効果的に冷却できる。従って、磁石部（75）の磁化力の低下を防止でき、且つ磁石部（75）の低コスト化を図ることができる。
【００２６】
第５の発明によれば、冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度を周囲空気の露点温度よりも低くしているため、磁石部（75）の冷却効果が向上する。一方、このように冷媒の温度を低くしても、コイル（70）の発熱により、コイル（70）と接続する端子部の表面温度はさほど低くならない。従って、この端子部での結露の発生を未然に防止でき、ひいては端子部での短絡を防止できる。
【００２７】
第６の発明によれば、伝熱部（53,54,56）に埋設した冷媒管（52）の内部に冷媒流路（58）を形成している。冷媒管（52）を伝熱部（53,54,56）に埋設させると、冷媒管（52）の耐圧を十分確保でき、冷媒管（52）を薄肉に形成できる。
【００２８】
第７の発明によれば、伝熱部（53,54,56）の内部に複数の冷媒流路（58）を形成しているので、磁石部（75）から伝熱部（53,54,56）へ伝わった熱を、複数の冷媒流路（58）を流れる各冷媒へ直接的に付与できる。従って、磁石部（75）の冷却効果を更に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、実施形態１に係る空調機の概略の全体構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る冷却ユニットの正面図である。
【図３】図３は、図２におけるIII-III断面図である。
【図４】図４は、実施形態１の変形例１に係る冷却ユニットの正面図である。
【図５】図５は、実施形態１の変形例２に係る冷却ユニットの正面図である。
【図６】図６は、図５におけるVI-VI断面図である。
【図７】図７は、実施形態１の変形例３に係る冷却ユニットの正面図である。
【図８】図８は、図７におけるVIII-VIII断面図である。
【図９】図９は、実施形態１の変形例４に係る冷却ユニットの正面図である。
【図１０】図１０は、図９におけるX-X断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る冷却ユニットの正面図である。
【図１２】図１２は、図１１におけるXII-XII断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態２の変形例に係る冷却ユニットの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置によって構成された空調機（10）である。
【００３２】
《発明の実施形態１》
図１に示すように、本実施形態１の空調機（10）は、屋外に設置される室外ユニット（11）と、屋内に設置される室内ユニット（12）を一つずつ備えている。室外ユニット（11）には、室外回路（21）が収容されている。室内ユニット（12）には、室内回路（22）が収容されている。この空調機（10）では、室外回路（21）と室内回路（22）を一対の連絡配管（23,24）によって接続することによって冷媒回路（20）が形成されている。
【００３３】
室外回路（21）には、圧縮機（30）と四方切換弁（41）と冷却ユニット（50）と膨張弁（43）とが設けられている。なお、冷却部材（51）については後述する。圧縮機（30）は、その吐出側が四方切換弁（41）の第１のポートに接続され、その吸入側がアキュームレータ（34）を介して四方切換弁（41）の第２のポートに接続されている。四方切換弁（41）は、その第３のポートが室外熱交換器（42）の一端に接続され、その第４のポートがガス側閉鎖弁（44）に接続されている。室外熱交換器（42）の他端は、冷却ユニット（50）を介して膨張弁（43）の一端に接続されている。膨張弁（43）の他端は、液側閉鎖弁（45）に接続されている。
【００３４】
室内回路（22）には、室内熱交換器（46）が設けられている。室内回路（22）は、そのガス側の端部がガス側連絡配管（23）を介してガス側閉鎖弁（44）に接続され、その液側の端部が液側連絡配管（24）を介して液側閉鎖弁（45）に接続されている。
【００３５】
圧縮機（30）は、いわゆる全密閉型圧縮機である。つまり、圧縮機（30）では、冷媒を圧縮する圧縮機構（32）と、圧縮機構（32）を回転駆動するための電動機（33）とが、一つのケーシング（31）内に収容されている。四方切換弁（41）は、第１のポートと第３のポートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（同図に破線で示す状態）とに切り換わる。膨張弁（43）は、弁体がパルスモータによって駆動される開度可変の電動膨張弁である。
【００３６】
室外熱交換器（42）と室内熱交換器（46）は、何れも冷媒を空気と熱交換させるためのフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器（42）は、室外空気と冷媒を熱交換させる。室外ユニット（11）には、室外熱交換器（42）へ室外空気を送るための室外ファン（13）が設けられている。室内熱交換器（46）は、室内空気と冷媒を熱交換させる。室内ユニット（12）には、室内熱交換器（46）へ室内空気を送るための室内ファン（14）が設けられている。
【００３７】
室外ユニット（11）には、電源であるインバータ装置（48）が設けられている。インバータ装置（48）は、商用電源から供給された交流の周波数をコントローラからの指令値に変換し、周波数を変換した交流を圧縮機（30）の電動機（33）へ供給するように構成されている。インバータ装置（48）には、磁石付きリアクトル（60）が設けられている。また、インバータ装置（48）には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のパワー素子（図示省略）が設けられている。
【００３８】
上述した冷却ユニット（50）は、冷却部材（51）と磁石付きリアクトル（60）とが一体的に組み合わされて構成されている。この冷却ユニット（50）（即ち、磁石付きリアクトルの冷却構造）の詳細について図２及び図３を参照しながら説明する。
【００３９】
磁石付きリアクトル（60）は、コア部（61）と、コア部（61）に巻回されるコイル（70）と、永久磁石から成る磁石部（75）とを有している。コア部（61）は、Ｔ型コア部（62）とＣ型コア部（63）とが一体的に連接して構成されている。
【００４０】
Ｔ型コア部（62）は、縦断面視において逆Ｔ字型に形成されている。Ｔ型コア部（62）は、下部に形成されて水平に延びる底部（62a）と、該底部（62a）の中間部位から垂直に延びる脚部（62b）とを有している。Ｔ型コア部（62）の脚部（62b）には、コイル（70）が巻回されている。このコイル（70）の巻き始め部と、巻き終わり部とは、脚部（62b）の上端側近傍に位置しており、この位置にコイル（70）の両端とそれぞれ接続する端子部（図示省略）が設けられている。つまり、コイル（70）の端子部は、コイルが巻回される脚部（62）の長手方向の両端部のうち、冷却ユニット（51）から遠い側の端部に位置している。これにより、冷却部材（51）によって端子部の近傍が冷却されることが回避され、端子部の表面での結露を効果的に回避できる。なお、端子部の表面の結露を確実に防止するのであれば、端子部を絶縁部材で覆うようにするのが好ましい。
【００４１】
Ｃ型コア部（63）は、縦断面視において下側が開放されたＣ字ないしコ字型に形成されている。Ｃ型コア部（63）は、Ｔ型コア部（62）を囲むように配設されている。Ｃ型コア部（63）は、Ｔ型コア部（62）の脚部（62b）の上端と連接して水平に延びる上壁部（63a）と、上壁部（63a）の両端から下方に延びる一対の側壁部（63b,63c）とを有している。
【００４２】
Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の両側端面と、Ｃ型コア部（63）の各側壁部（63b,63c）の下端部の内側面との間には、それぞれギャップ（磁気的空隙（65,65））が形成されている。そして、これらのギャップ（65,65）の近傍には、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の両端と、Ｃ型コア部（63）の各側壁部（63b,63c）とに跨るように、一対の磁石部（75,75）が設けられている。つまり、磁石部（75,75）は、Ｔ型コア部（62）とＣ型コア部（63）との双方に接触するように配設されている。
【００４３】
冷却部材（51）は、冷媒が流れる複数の冷媒管（52）と、これらの冷媒管（52）の周囲に設けられる下側ジャケット部（53）とを有している。各冷媒管（52）は、下側ジャケット部（53）に埋設されるように該下側ジャケット部（53）を貫通している。複数の冷媒管（52）は、室外回路（21）における室外熱交換器（42）と膨張弁（43）との間に並列に接続されている。つまり、各冷媒管（52）の内部には、冷媒回路（20）と接続して冷媒が流れる冷媒流路（58）が形成されている。本実施形態１では、各磁石部（75,75）の近傍直下に冷媒管（52）が配設されている。冷媒管（52）は、例えば銅管で構成されるが、伝熱性の高い金属であれば、それ以外の材料で構成されていても良い。
【００４４】
下側ジャケット部（53）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属から成り、伝熱部を構成している。下側ジャケット部（53）は、磁石付きリアクトル（60）を下側から支持している。具体的に、下側ジャケット部（53）は、上下に扁平なやや肉厚の平板状に形成されている。そして、下側ジャケット部（53）の上面には、一対の磁石部（75,75）が接触するように敷設されている。また、下側ジャケット部（53）の上面には、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）、及びＣ型コア部（63）の各側壁部（63b,63c）の下端部も接触している。
【００４５】
以上のような構成の冷却ユニット（50）では、冷却部材（51）によって磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75,75）及びコア部（61）が冷却可能となっている。
【００４６】
−運転動作−
本実施形態１の空調機（10）は、冷房動作と暖房動作とを選択的に行う。
【００４７】
〈冷房動作〉
冷房動作について説明する。冷房動作中の空調機（10）では、四方切換弁（41）が第１状態（図１に実線で示す状態）に設定され、室外ファン（13）と室内ファン（14）が運転される。そして、冷房動作中の冷媒回路（20）では、室外熱交換器（42）が凝縮器となって室内熱交換器（46）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。冷房運転中の冷媒回路（20）において、冷却ユニット（50）は、凝縮器である室外熱交換器（42）と膨張弁（43）との間に位置している。つまり、冷房運転中には、冷媒管（52）内の冷媒流路（58）が、凝縮器（室外熱交換器（42））と膨張弁（43）との間の高圧液ラインに接続されている。
【００４８】
冷房動作中の冷媒回路（20）において、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、四方切換弁（41）を通って室外熱交換器（42）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（42）において凝縮した冷媒は、冷却ユニット（50）の冷却部材（51）の冷媒管（52）へ流入する。
【００４９】
磁石付きリアクトル（60）では、コイル（70）の通電に伴いコイル（70）から熱が発生している。コイル（70）の熱は、Ｔ型コア部（62）やＣ型コア部（63）を介して、磁石部（75）へ伝導する。ここで、冷却部材（51）の冷媒管（52）では、室外熱交換器（42）で凝縮した後の冷媒が流れている。このため、磁石部（75）に伝導した熱は、下側ジャケット部（53）、及び冷媒管（52）を介して冷媒に吸熱される。その結果、磁石部（75）が冷却され、磁石部（75）の温度上昇が抑制される。また、下側ジャケット部（53）は、Ｔ型コア部（62）やＣ型コア部（63）とも接触しているため、冷却部材（51）によってこれらのコア部（62,63）も冷却される。
【００５０】
冷却ユニット（50）の冷媒管（52）を流出した冷媒は、膨張弁（43）を通過する際に減圧された後に室内熱交換器（46）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。室内ユニット（12）は、室内熱交換器（46）において冷却された空気を室内へ供給する。室内熱交換器（46）において蒸発した冷媒は、四方切換弁（41）とアキュームレータ（34）を順に通過し、その後に圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００５１】
〈暖房動作〉
暖房動作について説明する。暖房動作中の空調機（10）では、四方切換弁（41）が第２状態（図１に破線で示す状態）に設定され、室外ファン（13）と室内ファン（14）が運転される。そして、暖房動作中の冷媒回路（20）では、室内熱交換器（46）が凝縮器となって室外熱交換器（42）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。暖房動作中の冷媒回路（20）において、冷却ユニット（50）は、膨張弁（43）と蒸発器である室外熱交換器（42）との間に位置している。つまり、暖房運転中には、冷媒管（52）内の冷媒流路（58）が、膨張弁（43）と蒸発器（室外熱交換器（42））との間の低圧液ラインに接続されている。また、暖房運転時には、冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度が、冷却ユニット（50）の周囲の空気の露点温度よりも低くなるように調整される。具体的に、この冷媒の温度は、例えば膨張弁（43）の開度を調節することで、露点温度よりも低い温度に維持されている。
【００５２】
暖房動作中の冷媒回路（20）において、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、四方切換弁（41）を通って室内熱交換器（46）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。室内ユニット（12）は、室内熱交換器（46）において加熱された空気を室内へ供給する。室内熱交換器（46）において凝縮した冷媒は、膨張弁（43）を通過する際に減圧された後に冷却ユニット（50）の冷媒管（52）へ流入する。
【００５３】
磁石付きリアクトル（60）では、コイル（70）の通電に伴いコイル（70）から熱が発生している。コイル（70）の熱は、Ｔ型コア部（62）やＣ型コア部（63）を介して、磁石部（75）へ伝導する。ここで、冷却部材（51）の冷媒管（52）では、膨張弁（43）を通過した後の冷媒が流れている。このため、磁石部（75）に伝導した熱は、下側ジャケット部（53）、及び冷媒管（52）を介して冷媒に吸熱される。その結果、磁石部（75）が冷却され、磁石部（75）の温度上昇が抑制される。また、下側ジャケット部（53）は、Ｔ型コア部（62）やＣ型コア部（63）とも接触しているため、冷却部材（51）によってこれらのコア部（62,63）も冷却される。
【００５４】
−実施形態１の効果−
上記実施形態１によれば、磁石付きリアクトル（60）の各磁石部（75,75）を冷却部材（51）によって冷却するようにしている。このため、磁石部（75,75）の温度上昇を抑制できるため、この磁石部（75,75）の磁化力の低下を防止できる。従って、磁石付きリアクトル（60）において、所望の磁気バイアスを得ることができ、ひいては所望のＬ−Ｉ特性を得ることができる。
【００５５】
また、このようにして磁石部（75,75）の温度上昇を抑制することで、磁石部（75,75）の耐熱性を低くできる。即ち、実施形態１の磁石付きリアクトル（60）では、高耐熱性の磁石を用いる必要がないため、磁石付きリアクトル（60）の低コスト化を図ることができる。
【００５６】
また、上記実施形態１では、冷却部材（51）の下側ジャケット部（53）とコア部（61）とを接触させることで、磁石部（75,75）の冷却と同時にコア部（61）の冷却も行っている。このため、コア部（61）から磁石部（75,75）への入熱を抑制でき、磁石部（75,75）を一層効果的に冷却できる。
【００５７】
また、上記実施形態１では、下側ジャケット部（53）の内部に冷媒管（52）を埋設し、この冷媒管（52）の内部に冷媒流路（58）を形成している。このため、冷媒管（52）の耐圧を確保できるので、冷媒管（52）の薄肉に形成できる。
【００５８】
また、上記実施形態１では、暖房運転時において、冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度を、周囲空気の露点温度よりも低い温度に調整している。このため、冷却部材（51）によるコア部（61）や磁石部（75,75）の冷却能力が増大する。一方、このように冷媒の温度を低くしたとしても、コイル（70）と接続する端子部の表面温度はさほど低くならない。コイル（70）の発熱量が大きく、且つ端子部は冷却部材（51）から比較的離れた位置に設けられているからである。従って、コイル（70）の端子部表面での結露を防止でき、ひいてはこの端子部における短絡を防止できる。
【００５９】
〈実施形態１の変形例〉
上記実施形態１においては、以下のような各変形例の構成としても良い。
【００６０】
−変形例１−
図４に示す変形例１の磁石付きリアクトル（60）では、上記実施形態１よりもＴ型コア部（62）の底部（62a）が長手方向（図４における左右方向）に長い一方、上記実施形態１よりもＣ型コア部（63）の各側壁部（63b）が上下方向に短くなっている。そして、変形例１の磁石付きリアクトル（60）では、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の両側端部の上面と、Ｃ型コア部（63）の各側壁部（63b）の下端面との間に、ギャップ（65,65）がそれぞれ形成されている。そして、変形例１の各磁石部（75,75）は、Ｃ型コア部（63）の各側壁部（63b）の下端部と、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の両側端部とに跨るように、コア部（61）の外側に立設している。また、変形例１では、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の全域が、下側ジャケット部（53）と接触している。
【００６１】
変形例１の冷却部材（51）には、下側ジャケット部（53）と連接するように一対の側方ジャケット部（54,54）が形成されている。側方ジャケット部（54）は、各磁石部（75,75）の外側を覆うように、下側ジャケット部（53）の各端部から上方に屈曲している。各側方ジャケット部（54,54）は、下側ジャケット部（53）と同様、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属から成り、伝熱部を構成している。
【００６２】
変形例１では、磁石部（75,75）の熱が、側方ジャケット部（54,54）、下側ジャケット部（53）、冷媒管（52）を順に伝わり、冷媒管（52）内を流れる冷媒に吸熱される。その結果、磁石部（75,75）の温度上昇を抑えることができ、磁石部（75,75）の減磁を抑制できる。また、変形例１では、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の全域を下側ジャケット部（53）で冷却することができる。
【００６３】
−変形例２−
図５及び図６に示す変形例２では、下側ジャケット部（53）に一対の溝部（55,55）が形成されている。そして、変形例２では、この溝部（55,55）に磁石部（75,75）が嵌合して埋設されている。冷媒管（52,52）は、溝部（55,55）の近傍直下に配設されている。
【００６４】
変形例２では、磁石部（75,75）と下側ジャケット部（53）の溝部（55,55）内に設けることで、磁石部（75,75）と下側ジャケット部（53）との接触面積が大きくなり、ひいては伝熱効率を高めることができる。従って、磁石部（75,75）を一層効果的に冷却することができる。
【００６５】
−変形例３−
図７及び図８に示す変形例３では、上記実施形態１の冷却部材（51）に背面側ジャケット部（56）が付加されている。背面側ジャケット部（56）は、下側ジャケット部（53）と同様、やや肉厚の平板状に形成されている。そして、背面側ジャケット部（56）は、下側ジャケット部（53）の後端部から上方に延びるように立設している（図８を参照）。背面側ジャケット部（56）は、Ｔ型コア部（62）の脚部（62b）に巻回されたコイル（70）の外表面と接触するように配設され、コイル（70）を冷却するように構成されている。背面側ジャケット部（56）は、下側ジャケット部（53）と同様、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属から成り、伝熱部を構成している。
【００６６】
変形例３では、下側ジャケット部（53）によって磁石部（75,75）が冷却されると同時に、背面側ジャケット部（56）によってコイル（70）も冷却される。このため、コイル（70）の発熱自体を抑えることができ、コイル（70）から磁石部（75,75）への入熱量も少なくなる。従って、磁石部（75,75）を一層効果的に冷却することができる。
【００６７】
−変形例４−
図９及び図１０に示す変形例４では、上記実施形態１の下側ジャケット部（53）が省略される一方、上記変形例３と同様、背面側ジャケット部（56）が設けられている。また、変形例４では、Ｔ型コア部（62）とＣ型コア部（63）とに跨る各磁石部（75,75）が、コア部（61）の背面側に設けられている（図１０を参照）。そして、変形例４では、これらの磁石部（75,75）が背面側ジャケット部（56）と接触している。また、変形例４では、変形例３と同様、コイル（70）の外表面と背面側ジャケット部（56）とが接触している。なお、背面側ジャケット部（56）には、上記実施形態１と同様、冷媒が流れる冷媒管（図示省略）が埋設している。
【００６８】
変形例４では、背面側ジャケット部（56）によって磁石部（75,75）及びコイル（70）が同時に冷却される。このため、変形例４においても、コイル（70）の発熱自体を抑えることができる。従って、コイル（70）から磁石部（75,75）への入熱量が少なくなり、磁石部（75,75）の冷却効果が向上する。
【００６９】
《発明の実施形態２》
実施形態２に係る空調機（10）は、上記実施形態１と冷却ユニット（50）の構成が異なるものである。以下には、実施形態１と異なる点について説明する。
【００７０】
図１１及び図１２に示す実施形態２の冷却ユニット（50）では、伝熱部としての下側ジャケット部（56）の内部に複数の冷媒流路（58）が形成されている。つまり、実施形態２では、実施形態１のように冷媒管（52）の内部に冷媒流路（58）が形成されているのではなく、下側ジャケット部（56）の内部に冷媒流路（58）が直接的に貫通形成されている。
【００７１】
複数の冷媒流路（58）は、冷媒の流れ方向に直交する断面が、上下に縦長の矩形状に形成されている。各冷媒流路（58）は、厚さ方向に等間隔を置くように配列されている。実施形態２では、各冷媒流路（58）が、下側ジャケット部（56）の長手方向（図１１における左右方向）のほぼ全域に亘って配列されている。各冷媒流路（58）には、冷媒回路（20）の冷媒が並列に分流して流入する。つまり、各冷媒流路（58）は、互いに並列な冷媒流路を構成している。また、冷媒流路（58）は、その流路断面積が極めて小さい、いわゆるマイクロチャネルを構成している。
【００７２】
実施形態２においても、上記実施形態１と同様、冷房運転や暖房運転時において、各冷媒流路（58）を冷媒が流れる。これにより、磁石部（75,75）の熱は、下側ジャケット部（56）を介して各冷媒流路（58）の冷媒に付与される。その結果、磁石部（75,75）が冷却される。実施形態２の冷却ユニット（50）では、実施形態１と異なり、下側ジャケット部（56）の内部に冷媒管（58）が設けられていない。このため、磁石部（75,75）の熱が冷媒へ伝導し易くなり、磁石部（75,75）の冷却効果が向上する。
【００７３】
〈実施形態２の変形例〉
上記実施形態２においては、以下のような変形例の構成としても良い。
【００７４】
図１３に示すように、下側ジャケット部（56）のうち、各磁石部（75,75）に近接する部位のみに冷媒流路（58）を形成してもよい。この例の下側ジャケット部（56）では、各磁石部（75,75）の下側部位にそれぞれ３つずつ冷媒流路（58）が形成されている。図１３の変形例では、冷媒流路（58）の本数を減らしながら、各磁石部（75,75）を効率良く冷却することができる。
【００７５】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、冷凍サイクルを行う冷凍装置として空気調和装置（10）を用いている。しかしながら、冷凍サイクルを行う冷凍装置として、例えばヒートポンプ式のチラーユニットや、給湯器、冷蔵庫や冷凍庫の庫内を冷却する冷却装置等を用いるよういしても良い。
【００７７】
また、上記実施形態では、冷却部材（51）で磁石付きリアクトル（60）のみを冷却するようにしているが、この冷却部材（51）でインバータ装置（48）のパワー素子を同時に冷却するようにしても良い。
【００７８】
また、上記実施形態の冷却部材（51）では、冷媒管（52）内に冷却用の冷媒を流通させているが、例えば冷媒管（52）に代わって、冷却用の空気や水が流れる流路を用いる構造としても良い。
【００７９】
また、上記実施形態では膨張弁（43）と室外熱交換器（42）の間に冷却ユニット（50）を接続しているが、この冷却ユニット（50）を膨張弁（43）と室内熱交換器（42）との間に接続してもよい。このようすると、冷房運転時において、冷媒流路（58）に低圧の液冷媒を流して磁石部（75）を冷却することができる。
【００８０】
また、冷媒回路（21）の主液ラインと並列に並列回路を繋ぎ、この並列回路に該冷却ユニット（50）の冷媒流路（58）を接続してもよい。この並列回路に冷却ユニット（50）を挟んで２つの減圧機構を設けることで、冷房運転と暖房運転との双方において、一方の減圧機構で減圧させた後の低圧冷媒を冷媒流路（58）へ流すことができる。従って、この構成では、冷房運転と暖房運転との双方で磁石部（75）を確実に冷却することができる。
【００８１】
また、上述した実施形態２、及び図１３に示す変形例の構成を、実施形態１の他の変形例に適用してもよい。
【００８２】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本発明は、磁石付きリアクトルの冷却構造について有用である。
【符号の説明】
【００８４】
51    冷却部材
52    冷媒管
53    下側ジャケット部（伝熱部）
54    側方ジャケット部（伝熱部）
55    溝部
56    背面側ジャケット部（伝熱部）
58    冷媒流路
60    磁石付きリアクトル
61    コア部
70    コイル
75    磁石部
【図１】
2011135062.tif 000003
【図２】
2011135062.tif 000004
【図３】
2011135062.tif 000005
【図４】
2011135062.tif 000006
【図５】
2011135062.tif 000007
【図６】
2011135062.tif 000008
【図７】
2011135062.tif 000009
【図８】
2011135062.tif 000010
【図９】
2011135062.tif 000011
【図１０】
2011135062.tif 000012
【図１１】
2011135062.tif 000013
【図１２】
2011135062.tif 000014
【図１３】
2011135062.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月11日(2011.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルが巻回されたコア部と、コア部と接触する磁石部とを有する磁石付きリアクトルの冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置等の圧縮機の電源供給回路には、インバータの力率改善を目的としてリアクトルが利用されることがある。この種のリアクトルとして、永久磁石を有してコア構造の小型化を図るようにした、いわゆる磁石付きリアクトルが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示されている磁石付きリアクトルは、Ｔ型コア及びＣ型コアを備え、Ｔ型コアの脚部にコイルが巻回されている。そして、Ｔ型コアの底部とＣ型コアの両脚の間には、磁気的空隙を介して一対の永久磁石が配設されている。これにより、磁石付きリアクトルでは、所望の磁気バイアスを得るようにし、ひいては所望のＬ−Ｉ特性を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３８４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述した磁石付きリアクトルでは、コア部に巻回されたコイルの発熱に伴い、コア部と接触する永久磁石の温度も上昇してしまう。このようにして、磁石の温度が上昇すると、磁石の磁化力（発生磁力）が低下してしまい、所望の磁気バイアスを得ることができない、という問題が生じる。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁石付きリアクトルにおいて、磁石の温度上昇に起因する磁化力の低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、磁石付きリアクトルの冷却構造を対象としている。そして、この磁石付きリアクトルの冷却構造は、コイル（70）が巻回されるコア部（61）と、該コア部（61）に接触するように配設される板状の磁石部（75）とを有する磁石付きリアクトル（60）と、該磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75）の表面又は裏面と接触して該磁石部（75）を冷却する冷却部材（51）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明では、コア部（61）と接触するように磁石部（75）が設けられる。このため、コイル（70）の通電に伴いコイル（70）から熱が発すると、この熱はコア部（61）を介して磁石部（75）に伝熱してしまう。そこで、本発明では、この磁石部（75）を冷却するために冷却部材（51）が設けられる。即ち、冷却部材（51）は、磁石部（75）と熱的に接触しており、磁石部（75）の熱を吸熱する。その結果、磁石部（75）が冷却されるため、この磁石部（75）の温度が低下する。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、上記冷却部材（51）には、上記磁石部（75）が嵌合して埋設される溝部（55）が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明では、冷却部材（51）に溝部（55）が形成される。そして、この溝部（55）の内部に磁石部（75）が埋設される。これにより、磁石部（75）と冷却部材（51）との接触面積が比較的大きくなる。このため、磁石部（75）の冷却効果が向上する。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記冷却部材（51）は、上記磁石部（75）と、上記コア部（61）に巻回されるコイル（70）との双方と接触して磁石部（75）とコイル（70）との双方を冷却するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明では、冷却部材（51）が磁石部（75）及びコイル（70）の双方を冷却する。これにより、コイル（70）の発熱を抑制できるため、コイル（70）から磁石部（75）への入熱量も少なくなる。その結果、磁石部（75）の温度が更に低下する。
【００１３】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、上記冷却部材（51）は、冷媒が流れる冷媒流路（58）と、上記磁石部（75）と接触するように配設されて冷媒流路（58）の冷媒と伝熱する伝熱部（53,54,56）とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
第４の発明では、冷却部材（51）が、冷媒流路（58）と伝熱部（53,54,56）とを有する。冷媒流路（58）の内部には、磁石部（75）を冷却するための冷媒が流通する。伝熱部（53,54,56）は磁石部（75）と熱的に接触している。これにより、磁石部（75）の熱は、伝熱部（53,54,56）を介して冷媒流路（58）を流れる冷媒に付与される。その結果、磁石部（75）が冷却され、この磁石部（75）の温度が低下する。
【００１５】
第５の発明は、第４の発明において、上記冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度は、上記冷却部材（51）の周囲空気の露点温度よりも低い温度であることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明では、冷媒流路（58）の冷媒の温度が、冷却部材（51）の周囲空気の露点温度よりも低い温度となるため、冷却部材（51）による磁石部（75）の冷却効果が向上する。一方、このようにして冷媒流路（58）の冷媒の温度を低くすると、コイル（70）の巻き始めや巻き終わりが接続する端子部の温度が低くなり、この端子部の近傍で結露が生じて短絡してしまう虞がある。しかしながら、本発明では、コイル（70）の温度が高温となるため、冷媒流路（58）の冷媒の温度を低くしたとしても、コイル（70）と接続する端子部表面の温度はさほど低くならない。従って、端子部における結露を回避しつつ、磁石部（75）を冷却することができる。
【００１７】
第６の発明は、第４又は第５の発明において、上記冷媒流路（58）は、上記伝熱部（53,54,56）に埋設される冷媒管（52）の内部に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第６の発明では、伝熱部（53,54,56）の内部に冷媒管（52）が埋設され、この冷媒管（52）の内部に冷媒流路（58）が形成される。磁石部（75）の熱は、伝熱部（53,54,56）及び冷媒管（52）を介して、冷媒流路（58）を流れる冷媒に付与される。
【００１９】
第７の発明は、第４又は第５の発明において、上記伝熱部（53,54,56）の内部に複数の上記冷媒流路（58）が形成されることを特徴とする。
【００２０】
第７の発明では、伝熱部（53,54,56）の内部に複数の冷媒流路（58）が形成され、この冷媒流路（58）を冷媒が流通する。磁石部（75）の熱は、伝熱部（53,54,56）を介して、各冷媒流路（58）を流れる冷媒に付与される。
【００２１】
第８の発明は、第４乃至第７のいずれか１つの発明において、上記磁石部（75）は、上記コイル（70）よりも上記冷媒流路（58）に近い位置に配置されていることを特徴とする。
【００２２】
第９の発明は、第１、第２、第４乃至第８のいずれか１つにおいて、上記冷却部材（51）は、上記磁石部（75）と接触し、且つ上記コイル（70）と離れていることを特徴とする。
【００２３】
第１０の発明は、第３の発明において、上記冷却部材（51）は、上記磁石部（75）と接触する第１伝熱部（53）と、該第１伝熱部（53）と接続して上記コイル（70）と接触する第２伝熱部（56）と、上記第１伝熱部（53）の内部に形成されて該第１伝熱部（53）と伝熱する冷媒が流れる冷媒流路（58）とを有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75）を冷却部材（51）によって冷却するようにしている。このため、磁石部（75）の温度上昇を抑制できるため、この磁石部（75）の磁化力の低下を防止できる。従って、磁石付きリアクトル（60）において、所望の磁気バイアスを得ることができ、ひいては所望のＬ−Ｉ特性を得ることができる。
【００２５】
また、このようにして磁石部（75）の温度上昇を抑制することで、磁石部（75）の耐熱性を低くできる。即ち、本発明の磁石付きリアクトル（60）では、高耐熱性の磁石を用いる必要がないため、磁石付きリアクトル（60）の低コスト化を図ることができる。
【００２６】
特に、第２の発明では、冷却部材（51）の溝部（55）内に磁石部（75）を埋設したため、冷却部材（51）と磁石部（75）との接触面積が大きくなり、ひいては伝熱効率を高めることができる。従って、磁石部（75）を効果的に冷却できる。
【００２７】
また、第３の発明では、冷却部材（51）によって磁石部（75）とコイル（70）との双方を冷却するようにしたため、コイル（70）の発熱自体も抑えることができる。その結果、磁石部（75）の更に効果的に冷却できる。
【００２８】
第４の発明によれば、冷媒流路（58）を流れる冷媒を利用して、磁石部（75）を冷却することができる。これにより、磁石部（75）の温度コントロールが安易となり、磁石部（75）を効果的に冷却できる。従って、磁石部（75）の磁化力の低下を防止でき、且つ磁石部（75）の低コスト化を図ることができる。
【００２９】
第５の発明によれば、冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度を周囲空気の露点温度よりも低くしているため、磁石部（75）の冷却効果が向上する。一方、このように冷媒の温度を低くしても、コイル（70）の発熱により、コイル（70）と接続する端子部の表面温度はさほど低くならない。従って、この端子部での結露の発生を未然に防止でき、ひいては端子部での短絡を防止できる。
【００３０】
第６の発明によれば、伝熱部（53,54,56）に埋設した冷媒管（52）の内部に冷媒流路（58）を形成している。冷媒管（52）を伝熱部（53,54,56）に埋設させると、冷媒管（52）の耐圧を十分確保でき、冷媒管（52）を薄肉に形成できる。
【００３１】
第７の発明によれば、伝熱部（53,54,56）の内部に複数の冷媒流路（58）を形成しているので、磁石部（75）から伝熱部（53,54,56）へ伝わった熱を、複数の冷媒流路（58）を流れる各冷媒へ直接的に付与できる。従って、磁石部（75）の冷却効果を更に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、実施形態１に係る空調機の概略の全体構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る冷却ユニットの正面図である。
【図３】図３は、図２におけるIII-III断面図である。
【図４】図４は、実施形態１の変形例１に係る冷却ユニットの正面図である。
【図５】図５は、実施形態１の変形例２に係る冷却ユニットの正面図である。
【図６】図６は、図５におけるVI-VI断面図である。
【図７】図７は、実施形態１の変形例３に係る冷却ユニットの正面図である。
【図８】図８は、図７におけるVIII-VIII断面図である。
【図９】図９は、実施形態１の変形例４に係る冷却ユニットの正面図である。
【図１０】図１０は、図９におけるX-X断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る冷却ユニットの正面図である。
【図１２】図１２は、図１１におけるXII-XII断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態２の変形例に係る冷却ユニットの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
本実施形態は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置によって構成された空調機（10）である。
【００３５】
《発明の実施形態１》
図１に示すように、本実施形態１の空調機（10）は、屋外に設置される室外ユニット（11）と、屋内に設置される室内ユニット（12）を一つずつ備えている。室外ユニット（11）には、室外回路（21）が収容されている。室内ユニット（12）には、室内回路（22）が収容されている。この空調機（10）では、室外回路（21）と室内回路（22）を一対の連絡配管（23,24）によって接続することによって冷媒回路（20）が形成されている。
【００３６】
室外回路（21）には、圧縮機（30）と四方切換弁（41）と冷却ユニット（50）と膨張弁（43）とが設けられている。なお、冷却部材（51）については後述する。圧縮機（30）は、その吐出側が四方切換弁（41）の第１のポートに接続され、その吸入側がアキュームレータ（34）を介して四方切換弁（41）の第２のポートに接続されている。四方切換弁（41）は、その第３のポートが室外熱交換器（42）の一端に接続され、その第４のポートがガス側閉鎖弁（44）に接続されている。室外熱交換器（42）の他端は、冷却ユニット（50）を介して膨張弁（43）の一端に接続されている。膨張弁（43）の他端は、液側閉鎖弁（45）に接続されている。
【００３７】
室内回路（22）には、室内熱交換器（46）が設けられている。室内回路（22）は、そのガス側の端部がガス側連絡配管（23）を介してガス側閉鎖弁（44）に接続され、その液側の端部が液側連絡配管（24）を介して液側閉鎖弁（45）に接続されている。
【００３８】
圧縮機（30）は、いわゆる全密閉型圧縮機である。つまり、圧縮機（30）では、冷媒を圧縮する圧縮機構（32）と、圧縮機構（32）を回転駆動するための電動機（33）とが、一つのケーシング（31）内に収容されている。四方切換弁（41）は、第１のポートと第３のポートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（同図に破線で示す状態）とに切り換わる。膨張弁（43）は、弁体がパルスモータによって駆動される開度可変の電動膨張弁である。
【００３９】
室外熱交換器（42）と室内熱交換器（46）は、何れも冷媒を空気と熱交換させるためのフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器（42）は、室外空気と冷媒を熱交換させる。室外ユニット（11）には、室外熱交換器（42）へ室外空気を送るための室外ファン（13）が設けられている。室内熱交換器（46）は、室内空気と冷媒を熱交換させる。室内ユニット（12）には、室内熱交換器（46）へ室内空気を送るための室内ファン（14）が設けられている。
【００４０】
室外ユニット（11）には、電源であるインバータ装置（48）が設けられている。インバータ装置（48）は、商用電源から供給された交流の周波数をコントローラからの指令値に変換し、周波数を変換した交流を圧縮機（30）の電動機（33）へ供給するように構成されている。インバータ装置（48）には、磁石付きリアクトル（60）が設けられている。また、インバータ装置（48）には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のパワー素子（図示省略）が設けられている。
【００４１】
上述した冷却ユニット（50）は、冷却部材（51）と磁石付きリアクトル（60）とが一体的に組み合わされて構成されている。この冷却ユニット（50）（即ち、磁石付きリアクトルの冷却構造）の詳細について図２及び図３を参照しながら説明する。
【００４２】
磁石付きリアクトル（60）は、コア部（61）と、コア部（61）に巻回されるコイル（70）と、永久磁石から成る磁石部（75）とを有している。コア部（61）は、Ｔ型コア部（62）とＣ型コア部（63）とが一体的に連接して構成されている。
【００４３】
Ｔ型コア部（62）は、縦断面視において逆Ｔ字型に形成されている。Ｔ型コア部（62）は、下部に形成されて水平に延びる底部（62a）と、該底部（62a）の中間部位から垂直に延びる脚部（62b）とを有している。Ｔ型コア部（62）の脚部（62b）には、コイル（70）が巻回されている。このコイル（70）の巻き始め部と、巻き終わり部とは、脚部（62b）の上端側近傍に位置しており、この位置にコイル（70）の両端とそれぞれ接続する端子部（図示省略）が設けられている。つまり、コイル（70）の端子部は、コイルが巻回される脚部（62）の長手方向の両端部のうち、冷却ユニット（51）から遠い側の端部に位置している。これにより、冷却部材（51）によって端子部の近傍が冷却されることが回避され、端子部の表面での結露を効果的に回避できる。なお、端子部の表面の結露を確実に防止するのであれば、端子部を絶縁部材で覆うようにするのが好ましい。
【００４４】
Ｃ型コア部（63）は、縦断面視において下側が開放されたＣ字ないしコ字型に形成されている。Ｃ型コア部（63）は、Ｔ型コア部（62）を囲むように配設されている。Ｃ型コア部（63）は、Ｔ型コア部（62）の脚部（62b）の上端と連接して水平に延びる上壁部（63a）と、上壁部（63a）の両端から下方に延びる一対の側壁部（63b,63c）とを有している。
【００４５】
Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の両側端面と、Ｃ型コア部（63）の各側壁部（63b,63c）の下端部の内側面との間には、それぞれギャップ（磁気的空隙（65,65））が形成されている。そして、これらのギャップ（65,65）の近傍には、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の両端と、Ｃ型コア部（63）の各側壁部（63b,63c）とに跨るように、一対の磁石部（75,75）が設けられている。つまり、磁石部（75,75）は、Ｔ型コア部（62）とＣ型コア部（63）との双方に接触するように配設されている。
【００４６】
冷却部材（51）は、冷媒が流れる複数の冷媒管（52）と、これらの冷媒管（52）の周囲に設けられる下側ジャケット部（53）とを有している。各冷媒管（52）は、下側ジャケット部（53）に埋設されるように該下側ジャケット部（53）を貫通している。複数の冷媒管（52）は、室外回路（21）における室外熱交換器（42）と膨張弁（43）との間に並列に接続されている。つまり、各冷媒管（52）の内部には、冷媒回路（20）と接続して冷媒が流れる冷媒流路（58）が形成されている。本実施形態１では、各磁石部（75,75）の近傍直下に冷媒管（52）が配設されている。冷媒管（52）は、例えば銅管で構成されるが、伝熱性の高い金属であれば、それ以外の材料で構成されていても良い。
【００４７】
下側ジャケット部（53）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属から成り、伝熱部を構成している。下側ジャケット部（53）は、磁石付きリアクトル（60）を下側から支持している。具体的に、下側ジャケット部（53）は、上下に扁平なやや肉厚の平板状に形成されている。そして、下側ジャケット部（53）の上面には、一対の磁石部（75,75）が接触するように敷設されている。また、下側ジャケット部（53）の上面には、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）、及びＣ型コア部（63）の各側壁部（63b,63c）の下端部も接触している。
【００４８】
以上のような構成の冷却ユニット（50）では、冷却部材（51）によって磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75,75）及びコア部（61）が冷却可能となっている。
【００４９】
−運転動作−
本実施形態１の空調機（10）は、冷房動作と暖房動作とを選択的に行う。
【００５０】
〈冷房動作〉
冷房動作について説明する。冷房動作中の空調機（10）では、四方切換弁（41）が第１状態（図１に実線で示す状態）に設定され、室外ファン（13）と室内ファン（14）が運転される。そして、冷房動作中の冷媒回路（20）では、室外熱交換器（42）が凝縮器となって室内熱交換器（46）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。冷房運転中の冷媒回路（20）において、冷却ユニット（50）は、凝縮器である室外熱交換器（42）と膨張弁（43）との間に位置している。つまり、冷房運転中には、冷媒管（52）内の冷媒流路（58）が、凝縮器（室外熱交換器（42））と膨張弁（43）との間の高圧液ラインに接続されている。
【００５１】
冷房動作中の冷媒回路（20）において、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、四方切換弁（41）を通って室外熱交換器（42）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（42）において凝縮した冷媒は、冷却ユニット（50）の冷却部材（51）の冷媒管（52）へ流入する。
【００５２】
磁石付きリアクトル（60）では、コイル（70）の通電に伴いコイル（70）から熱が発生している。コイル（70）の熱は、Ｔ型コア部（62）やＣ型コア部（63）を介して、磁石部（75）へ伝導する。ここで、冷却部材（51）の冷媒管（52）では、室外熱交換器（42）で凝縮した後の冷媒が流れている。このため、磁石部（75）に伝導した熱は、下側ジャケット部（53）、及び冷媒管（52）を介して冷媒に吸熱される。その結果、磁石部（75）が冷却され、磁石部（75）の温度上昇が抑制される。また、下側ジャケット部（53）は、Ｔ型コア部（62）やＣ型コア部（63）とも接触しているため、冷却部材（51）によってこれらのコア部（62,63）も冷却される。
【００５３】
冷却ユニット（50）の冷媒管（52）を流出した冷媒は、膨張弁（43）を通過する際に減圧された後に室内熱交換器（46）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。室内ユニット（12）は、室内熱交換器（46）において冷却された空気を室内へ供給する。室内熱交換器（46）において蒸発した冷媒は、四方切換弁（41）とアキュームレータ（34）を順に通過し、その後に圧縮機（30）へ吸入されて圧縮される。
【００５４】
〈暖房動作〉
暖房動作について説明する。暖房動作中の空調機（10）では、四方切換弁（41）が第２状態（図１に破線で示す状態）に設定され、室外ファン（13）と室内ファン（14）が運転される。そして、暖房動作中の冷媒回路（20）では、室内熱交換器（46）が凝縮器となって室外熱交換器（42）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。暖房動作中の冷媒回路（20）において、冷却ユニット（50）は、膨張弁（43）と蒸発器である室外熱交換器（42）との間に位置している。つまり、暖房運転中には、冷媒管（52）内の冷媒流路（58）が、膨張弁（43）と蒸発器（室外熱交換器（42））との間の低圧液ラインに接続されている。また、暖房運転時には、冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度が、冷却ユニット（50）の周囲の空気の露点温度よりも低くなるように調整される。具体的に、この冷媒の温度は、例えば膨張弁（43）の開度を調節することで、露点温度よりも低い温度に維持されている。
【００５５】
暖房動作中の冷媒回路（20）において、圧縮機（30）から吐出された冷媒は、四方切換弁（41）を通って室内熱交換器（46）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。室内ユニット（12）は、室内熱交換器（46）において加熱された空気を室内へ供給する。室内熱交換器（46）において凝縮した冷媒は、膨張弁（43）を通過する際に減圧された後に冷却ユニット（50）の冷媒管（52）へ流入する。
【００５６】
磁石付きリアクトル（60）では、コイル（70）の通電に伴いコイル（70）から熱が発生している。コイル（70）の熱は、Ｔ型コア部（62）やＣ型コア部（63）を介して、磁石部（75）へ伝導する。ここで、冷却部材（51）の冷媒管（52）では、膨張弁（43）を通過した後の冷媒が流れている。このため、磁石部（75）に伝導した熱は、下側ジャケット部（53）、及び冷媒管（52）を介して冷媒に吸熱される。その結果、磁石部（75）が冷却され、磁石部（75）の温度上昇が抑制される。また、下側ジャケット部（53）は、Ｔ型コア部（62）やＣ型コア部（63）とも接触しているため、冷却部材（51）によってこれらのコア部（62,63）も冷却される。
【００５７】
−実施形態１の効果−
上記実施形態１によれば、磁石付きリアクトル（60）の各磁石部（75,75）を冷却部材（51）によって冷却するようにしている。このため、磁石部（75,75）の温度上昇を抑制できるため、この磁石部（75,75）の磁化力の低下を防止できる。従って、磁石付きリアクトル（60）において、所望の磁気バイアスを得ることができ、ひいては所望のＬ−Ｉ特性を得ることができる。
【００５８】
また、このようにして磁石部（75,75）の温度上昇を抑制することで、磁石部（75,75）の耐熱性を低くできる。即ち、実施形態１の磁石付きリアクトル（60）では、高耐熱性の磁石を用いる必要がないため、磁石付きリアクトル（60）の低コスト化を図ることができる。
【００５９】
また、上記実施形態１では、冷却部材（51）の下側ジャケット部（53）とコア部（61）とを接触させることで、磁石部（75,75）の冷却と同時にコア部（61）の冷却も行っている。このため、コア部（61）から磁石部（75,75）への入熱を抑制でき、磁石部（75,75）を一層効果的に冷却できる。
【００６０】
また、上記実施形態１では、下側ジャケット部（53）の内部に冷媒管（52）を埋設し、この冷媒管（52）の内部に冷媒流路（58）を形成している。このため、冷媒管（52）の耐圧を確保できるので、冷媒管（52）の薄肉に形成できる。
【００６１】
また、上記実施形態１では、暖房運転時において、冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度を、周囲空気の露点温度よりも低い温度に調整している。このため、冷却部材（51）によるコア部（61）や磁石部（75,75）の冷却能力が増大する。一方、このように冷媒の温度を低くしたとしても、コイル（70）と接続する端子部の表面温度はさほど低くならない。コイル（70）の発熱量が大きく、且つ端子部は冷却部材（51）から比較的離れた位置に設けられているからである。従って、コイル（70）の端子部表面での結露を防止でき、ひいてはこの端子部における短絡を防止できる。
【００６２】
〈実施形態１の変形例〉
上記実施形態１においては、以下のような各変形例の構成としても良い。
【００６３】
−変形例１−
図４に示す変形例１の磁石付きリアクトル（60）では、上記実施形態１よりもＴ型コア部（62）の底部（62a）が長手方向（図４における左右方向）に長い一方、上記実施形態１よりもＣ型コア部（63）の各側壁部（63b）が上下方向に短くなっている。そして、変形例１の磁石付きリアクトル（60）では、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の両側端部の上面と、Ｃ型コア部（63）の各側壁部（63b）の下端面との間に、ギャップ（65,65）がそれぞれ形成されている。そして、変形例１の各磁石部（75,75）は、Ｃ型コア部（63）の各側壁部（63b）の下端部と、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の両側端部とに跨るように、コア部（61）の外側に立設している。また、変形例１では、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の全域が、下側ジャケット部（53）と接触している。
【００６４】
変形例１の冷却部材（51）には、下側ジャケット部（53）と連接するように一対の側方ジャケット部（54,54）が形成されている。側方ジャケット部（54）は、各磁石部（75,75）の外側を覆うように、下側ジャケット部（53）の各端部から上方に屈曲している。各側方ジャケット部（54,54）は、下側ジャケット部（53）と同様、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属から成り、伝熱部を構成している。
【００６５】
変形例１では、磁石部（75,75）の熱が、側方ジャケット部（54,54）、下側ジャケット部（53）、冷媒管（52）を順に伝わり、冷媒管（52）内を流れる冷媒に吸熱される。その結果、磁石部（75,75）の温度上昇を抑えることができ、磁石部（75,75）の減磁を抑制できる。また、変形例１では、Ｔ型コア部（62）の底部（62a）の全域を下側ジャケット部（53）で冷却することができる。
【００６６】
−変形例２−
図５及び図６に示す変形例２では、下側ジャケット部（53）に一対の溝部（55,55）が形成されている。そして、変形例２では、この溝部（55,55）に磁石部（75,75）が嵌合して埋設されている。冷媒管（52,52）は、溝部（55,55）の近傍直下に配設されている。
【００６７】
変形例２では、磁石部（75,75）と下側ジャケット部（53）の溝部（55,55）内に設けることで、磁石部（75,75）と下側ジャケット部（53）との接触面積が大きくなり、ひいては伝熱効率を高めることができる。従って、磁石部（75,75）を一層効果的に冷却することができる。
【００６８】
−変形例３−
図７及び図８に示す変形例３では、上記実施形態１の冷却部材（51）に背面側ジャケット部（56）が付加されている。背面側ジャケット部（56）は、下側ジャケット部（53）と同様、やや肉厚の平板状に形成されている。そして、背面側ジャケット部（56）は、下側ジャケット部（53）の後端部から上方に延びるように立設している（図８を参照）。背面側ジャケット部（56）は、Ｔ型コア部（62）の脚部（62b）に巻回されたコイル（70）の外表面と接触するように配設され、コイル（70）を冷却するように構成されている。背面側ジャケット部（56）は、下側ジャケット部（53）と同様、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属から成り、伝熱部を構成している。
【００６９】
変形例３では、下側ジャケット部（53）によって磁石部（75,75）が冷却されると同時に、背面側ジャケット部（56）によってコイル（70）も冷却される。このため、コイル（70）の発熱自体を抑えることができ、コイル（70）から磁石部（75,75）への入熱量も少なくなる。従って、磁石部（75,75）を一層効果的に冷却することができる。
【００７０】
−変形例４−
図９及び図１０に示す変形例４では、上記実施形態１の下側ジャケット部（53）が省略される一方、上記変形例３と同様、背面側ジャケット部（56）が設けられている。また、変形例４では、Ｔ型コア部（62）とＣ型コア部（63）とに跨る各磁石部（75,75）が、コア部（61）の背面側に設けられている（図１０を参照）。そして、変形例４では、これらの磁石部（75,75）が背面側ジャケット部（56）と接触している。また、変形例４では、変形例３と同様、コイル（70）の外表面と背面側ジャケット部（56）とが接触している。なお、背面側ジャケット部（56）には、上記実施形態１と同様、冷媒が流れる冷媒管（図示省略）が埋設している。
【００７１】
変形例４では、背面側ジャケット部（56）によって磁石部（75,75）及びコイル（70）が同時に冷却される。このため、変形例４においても、コイル（70）の発熱自体を抑えることができる。従って、コイル（70）から磁石部（75,75）への入熱量が少なくなり、磁石部（75,75）の冷却効果が向上する。
【００７２】
《発明の実施形態２》
実施形態２に係る空調機（10）は、上記実施形態１と冷却ユニット（50）の構成が異なるものである。以下には、実施形態１と異なる点について説明する。
【００７３】
図１１及び図１２に示す実施形態２の冷却ユニット（50）では、伝熱部としての下側ジャケット部（56）の内部に複数の冷媒流路（58）が形成されている。つまり、実施形態２では、実施形態１のように冷媒管（52）の内部に冷媒流路（58）が形成されているのではなく、下側ジャケット部（56）の内部に冷媒流路（58）が直接的に貫通形成されている。
【００７４】
複数の冷媒流路（58）は、冷媒の流れ方向に直交する断面が、上下に縦長の矩形状に形成されている。各冷媒流路（58）は、厚さ方向に等間隔を置くように配列されている。実施形態２では、各冷媒流路（58）が、下側ジャケット部（56）の長手方向（図１１における左右方向）のほぼ全域に亘って配列されている。各冷媒流路（58）には、冷媒回路（20）の冷媒が並列に分流して流入する。つまり、各冷媒流路（58）は、互いに並列な冷媒流路を構成している。また、冷媒流路（58）は、その流路断面積が極めて小さい、いわゆるマイクロチャネルを構成している。
【００７５】
実施形態２においても、上記実施形態１と同様、冷房運転や暖房運転時において、各冷媒流路（58）を冷媒が流れる。これにより、磁石部（75,75）の熱は、下側ジャケット部（56）を介して各冷媒流路（58）の冷媒に付与される。その結果、磁石部（75,75）が冷却される。実施形態２の冷却ユニット（50）では、実施形態１と異なり、下側ジャケット部（56）の内部に冷媒管（58）が設けられていない。このため、磁石部（75,75）の熱が冷媒へ伝導し易くなり、磁石部（75,75）の冷却効果が向上する。
【００７６】
〈実施形態２の変形例〉
上記実施形態２においては、以下のような変形例の構成としても良い。
【００７７】
図１３に示すように、下側ジャケット部（56）のうち、各磁石部（75,75）に近接する部位のみに冷媒流路（58）を形成してもよい。この例の下側ジャケット部（56）では、各磁石部（75,75）の下側部位にそれぞれ３つずつ冷媒流路（58）が形成されている。図１３の変形例では、冷媒流路（58）の本数を減らしながら、各磁石部（75,75）を効率良く冷却することができる。
【００７８】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７９】
上記実施形態では、冷凍サイクルを行う冷凍装置として空気調和装置（10）を用いている。しかしながら、冷凍サイクルを行う冷凍装置として、例えばヒートポンプ式のチラーユニットや、給湯器、冷蔵庫や冷凍庫の庫内を冷却する冷却装置等を用いるよういしても良い。
【００８０】
また、上記実施形態では、冷却部材（51）で磁石付きリアクトル（60）のみを冷却するようにしているが、この冷却部材（51）でインバータ装置（48）のパワー素子を同時に冷却するようにしても良い。
【００８１】
また、上記実施形態の冷却部材（51）では、冷媒管（52）内に冷却用の冷媒を流通させているが、例えば冷媒管（52）に代わって、冷却用の空気や水が流れる流路を用いる構造としても良い。
【００８２】
また、上記実施形態では膨張弁（43）と室外熱交換器（42）の間に冷却ユニット（50）を接続しているが、この冷却ユニット（50）を膨張弁（43）と室内熱交換器（42）との間に接続してもよい。このようすると、冷房運転時において、冷媒流路（58）に低圧の液冷媒を流して磁石部（75）を冷却することができる。
【００８３】
また、冷媒回路（21）の主液ラインと並列に並列回路を繋ぎ、この並列回路に該冷却ユニット（50）の冷媒流路（58）を接続してもよい。この並列回路に冷却ユニット（50）を挟んで２つの減圧機構を設けることで、冷房運転と暖房運転との双方において、一方の減圧機構で減圧させた後の低圧冷媒を冷媒流路（58）へ流すことができる。従って、この構成では、冷房運転と暖房運転との双方で磁石部（75）を確実に冷却することができる。
【００８４】
また、上述した実施形態２、及び図１３に示す変形例の構成を、実施形態１の他の変形例に適用してもよい。
【００８５】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上説明したように、本発明は、磁石付きリアクトルの冷却構造について有用である。
【符号の説明】
【００８７】
51    冷却部材
52    冷媒管
53    下側ジャケット部（伝熱部、第１伝熱部）
54    側方ジャケット部（伝熱部）
55    溝部
56    背面側ジャケット部（伝熱部、第２伝熱部）
58    冷媒流路
60    磁石付きリアクトル
61    コア部
70    コイル
75    磁石部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル（70）が巻回されるコア部（61）と、該コア部（61）に接触するように配設される板状の磁石部（75）とを有する磁石付きリアクトル（60）と、
上記磁石付きリアクトル（60）の磁石部（75）の表面又は裏面と接触して該磁石部（75）を冷却する冷却部材（51）と、
を備えることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項２】
請求項１において、
上記冷却部材（51）には、上記磁石部（75）が嵌合して埋設される溝部（55）が形成されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記冷却部材（51）は、上記磁石部（75）と、上記コア部（61）に巻回されるコイル（70）との双方と接触して磁石部（75）とコイル（70）との双方を冷却するように構成されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
上記冷却部材（51）は、冷媒が流れる冷媒流路（58）と、上記磁石部（75）と接触するように配設されて冷媒流路（58）の冷媒と伝熱する伝熱部（53,54,56）とを備えていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項５】
請求項４において、
上記冷媒流路（58）を流れる冷媒の温度は、上記冷却部材（51）の周囲の空気の露点温度よりも低い温度であることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項６】
請求項４又は５において、
上記冷媒流路（58）は、上記伝熱部（53,54,56）に埋設される冷媒管（52）の内部に形成されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項７】
請求項４又は５において、
上記伝熱部（53,54,58）の内部に複数の上記冷媒流路（58）が形成されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか１つにおいて、
上記磁石部（75）は、上記コイル（70）よりも上記冷媒流路（58）に近い位置に配置されていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項９】
請求項１、２、４乃至８のいずれか１つにおいて、
上記冷却部材（51）は、上記磁石部（75）と接触し、且つ上記コイル（70）と離れていることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。
【請求項１０】
請求項３において、
上記冷却部材（51）は、上記磁石部（75）と接触する第１伝熱部（53）と、該第１伝熱部（53）と接続して上記コイル（70）と接触する第２伝熱部（56）と、上記第１伝熱部（53）の内部に形成されて該第１伝熱部（53）と伝熱する冷媒が流れる冷媒流路（58）とを有していることを特徴とする磁石付きリアクトルの冷却構造。