(57)【要約】【課題】冷媒が寝込みを防止するとともに外部へのノイズを低コストで低減することができる室外機及びこれを用いた空気調和装置を提供する。【解決手段】空気調和装置１は、圧縮機２１と、圧縮機２１の電動機１０２を駆動するインバータ装置３１とを有し、インバータ装置３１は圧縮機２１を駆動するパワーモジュール４２を備え、パワーモジュール４２は、圧縮機２１の外郭であって電動機１０２が設置された位置より下側に取り付けており、防音部材２０２と仕切り板２０１の切り起こし部２０１ａにより覆われた構造を有する。【選択図】図６
2015161431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を備えた圧縮機と、前記圧縮機に接続された熱交換器と、前記熱交換器に送風を行う室外ファンとが筐体内に設置された室外機であって、
前記圧縮機の外郭であって前記電動機よりも下の位置に取り付けられ、前記圧縮機の前記電動機に電力を供給する際に駆動するパワーモジュールと、
前記筐体の内部を前記室外ファンが収容される送風機室と前記圧縮機が収容される機械室とに仕切る仕切り板と
を有し、
前記仕切り板には、前記圧縮機の上部を覆う切り起こし部が形成されている
ことを特徴とする室外機。
【請求項２】
前記機械室内において前記圧縮機及び前記パワーモジュールの側面を囲うように設けられた防音部材をさらに有するものであることを特徴とする請求項１に記載の室外機。
【請求項３】
前記防音部材には、前記筐体の底面から前記パワーモジュールが取り付けられた位置を含む高さ位置まで、透磁性材料を含有する透磁性領域が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の室外機。
【請求項４】
前記パワーモジュールは、前記圧縮機の外郭における前記仕切り板に対向する位置に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の室外機。
【請求項５】
前記パワーモジュールと前記圧縮機の外郭との間に設けられ、前記パワーモジュールにおける発熱を前記圧縮機の外郭に伝熱する伝熱部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の室外機。
【請求項６】
前記パワーモジュールは、ワイドギャップ半導体素子から構成されたスイッチング素子を備えたものであり、
前記パワーモジュールの動作を制御する制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記圧縮機が停止した時には、前記電動機を加熱する電流を流す拘束通電を実行するものであり、
前記スイッチング素子を動作させて前記電動機に電流を流す拘束通電を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の室外機。
【請求項７】
前記制御部は、前記拘束通電の際、高周波欠相電流を前記パワーモジュールに流すことを特徴とする請求項６に記載の室外機。
【請求項８】
前記制御部は、前記拘束通電の際、高周波交流電流を前記パワーモジュールに流すことを特徴とする請求項６に記載の室外機。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項の室外機を有する空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーモジュールを用いて圧縮機を駆動する室外機及びこれを用いた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空気調和装置において圧縮機に供給する電力を制御するために電力制御用の半導体素子を有するパワーモジュールが用いられている。このパワーモジュールは主としてインバータ回路のスイッチング素子として用いられるものであって、スイッチング動作を行う際に発熱する。ここで、この発熱を利用して空気調和装置において循環する冷媒を加熱することが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、パワーモジュールが筐体で覆われているとともに、筐体の放熱面が圧縮機に導入される冷媒に熱的に接続されており、パワーモジュールで発生する熱を冷媒に熱伝達させる空気調和装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５３５５２号公報（請求項１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、パワーモジュールは電気品箱内に設置されている。そのため、パワーモジュールの駆動により発生するノイズは電気品箱において吸収される。そして、ノイズは電気品箱から室外機の筐体へ伝わり、室外機の筐体において電気的に接地される構造になっている。一方で、パワーモジュールを電気品箱の外部である圧縮機に設置し、パワーモジュールから直接圧縮機を加熱することも考えられている。しかしながら、この場合にはパワーモジュールより発生するノイズは外部へ伝播しやすくなるため、パワーモジュールから生じるノイズが周囲の部品に与える悪影響を抑制することが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、パワーモジュールを利用して圧縮機内部の冷媒の寝込みを防止するとともに、パワーモジュールから発生するノイズを軽減することができる室外機及びこれを用い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】
本発明の室外機は、電動機を備えた圧縮機と、圧縮機に接続された熱交換器と、熱交換器に送風を行う室外ファンとが筐体内に設置された室外機であって、圧縮機の外郭であって電動機よりも下の位置に取り付けられ、圧縮機の電動機に電力を供給する際に駆動するパワーモジュールと、筐体の内部を室外ファンが収容される送風機室と圧縮機が収容される機械室とに仕切る仕切り板とを有し、仕切り板には、圧縮機の上部を覆う切り起こし部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、パワーモジュールが圧縮機の外郭に取り付けられていることにより、パワーモジュールから発生した熱を用いて圧縮機に冷媒が寝込むのを防止することができるとともに、圧縮機の上部に切り起こし部が設けられていることにより、パワーモジュールから上方へ伝達するノイズを切り起こし部が吸収することができるため、パワーモジュールのノイズを低コストで軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の空気調和装置の好ましい実施形態を示す冷凍サイクル回路図である。
【図２】本発明の室外機の好ましい室外機の一例を示す模式図である。
【図３】図２の室外機に収容された圧縮機の外観構成を示す模式図である。
【図４】図２の圧縮機の内部構造の一例を示す断面図である。
【図５】図２の室外機におけるインバータ装置の一例を示すブロック図である。
【図６】図２の室外機の機械室の一例を示す模式図である。
【図７】図６の室外機における仕切り板の一例を示す模式図である。
【図８】図６の室外機における防音部材の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の室外機の別の実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態における空気調和装置の冷凍サイクル回路１１の冷凍サイクル回路図である。以下に示す空気調和装置１の各構成は一例を示したものであり、これらに限定されるものではない。図１に示すように、図１の空気調和装置１は、冷媒を循環させる冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用して冷房運転及び暖房運転を行うものであって、室外機１Ａ及び室内機１Ｂを有している。そして、空気調和装置１は、室外機１Ａと室内機１Ｂとは冷媒配管を介して接続された冷凍サイクル回路１１を構成している。
【００１０】
冷凍サイクル回路１１には、冷媒が充填されており、冷媒配管内を冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うものである。充填される冷媒は、例えばアンモニア冷媒やフロン冷媒であるがこれに限定されず公知の冷媒を用いることができる。この冷凍サイクル回路１１は、圧縮機２１、流路切替器２２、室外熱交換器２３、室内熱交換器２５及び膨張弁２７が接続されたものである。このうち、圧縮機２１、流路切替器２２、室外熱交換器２３及び膨張弁２７は室外機１Ａに設置されており、室内熱交換器２５は室内機１Ｂに設置されている。
【００１１】
圧縮機２１は、冷媒を高温高圧に圧縮するものであり、例えば、ロータリー型の圧縮機からなっている。流路切替器２２は、例えば第１から第４までの４つのポートを形成した四方弁からなっており、冷房運転や暖房運転等の運転状態に応じて、冷凍サイクル回路内の接続関係を切り換えるものである。流路切替器２２は、第１ポート４５が圧縮機２１の吐出側である吐出管９１に接続されている。流路切替器２２は、第４ポート４８が室内熱交換器２５に接続されている。流路切替器２２は、第３ポート４７が圧縮機２１の吸入側に接続されている。流路切替器２２は、第２ポート４６が室外熱交換器２３に接続されている。流路切替器２２において、冷房運転時には第１ポート４５と第２ポート４６とが接続され、第３ポート４７と第４ポート４８とが接続される。一方、暖房運転時には第１ポート４５と第４ポート４８とが接続され、第２ポート４６と第３ポート４７とが接続される。
【００１２】
室外熱交換器２３は、膨張弁２７から供給された冷媒と室外の空気とを熱交換するものであり、あるいは、圧縮機２１から供給された冷媒と室外機との空気を熱交換するものである。室外熱交換器２３は、例えば冷媒を通過させる伝熱管と、伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィンとを備えた構造を有している。室外ファン２４は、室外熱交換器２３に送風を行うものであって、室外熱交換器２３内部を流れる冷媒と室外の空気とが熱交換された空気を室外機の外へ排出する。
【００１３】
室内熱交換器２５は、暖房運転時には圧縮機２１から供給された冷媒と室内の空気とを熱交換するものであり、冷房運転時には膨張弁２７から供給された冷媒と室内の空気とを熱交換するものである。室内熱交換器２５は、例えば冷媒を通過させる伝熱管と、伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィンとを備えた構造を有している。また、室内機には室内熱交換器２５に送風を行う室内ファン２６が設けられている。室内ファン２６は、室内の空気を吸い込み、吸い込んだ室内の空気と室内熱交換器２５内部を流れる冷媒とが熱交換された空気を室内に送りだすものである。
【００１４】
膨張弁２７は、冷媒を減圧する減圧手段であり、例えば、電子膨張弁で形成されている。膨張弁２７は、暖房運転時において室内熱交換器２５から供給された冷媒を減圧して室外熱交換器２３へ供給する。また、膨張弁２７は、冷房運転時において室外熱交換器２３から供給された冷媒を減圧して室内熱交換器２５へ供給する。
【００１５】
次に、図１を参照して空気調和装置１の冷房運転時の動作例について説明する。まず、流路切替器２２において圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３とが接続され、圧縮機２１の吸引側と室内熱交換器２５とが接続される。そして、低圧ガスの冷媒が圧縮機２１において圧縮され高圧ガスとなる。高圧ガス状態の冷媒は、室外熱交換器（凝縮器）２３において外気と熱交換され、冷媒のエネルギーを熱源（空気や水）に伝達することで凝縮し高圧液冷媒となる。その後、冷媒は膨張弁２７で減圧され低圧二相状態となり、室内熱交換器２５に流入する。室内熱交換器（蒸発器）２５において、冷媒と熱交換された水または空気等は冷却される。その後、室内熱交換器２５から流出した冷媒は圧縮機２１に吸入される。
【００１６】
次に、図１を参照して空気調和装置１の暖房運転時の動作例について説明する。まず、流路切替器２２において圧縮機２１の吐出側と室内熱交換器２５とが接続され、室外熱交換器２３と圧縮機２１の吸引側とが接続される。そして、圧縮機２１に冷媒は低圧ガスで入り、圧縮されて高圧ガスとなる。その後、高圧ガス状態の冷媒は、室内熱交換器（凝縮器）２５に流入する。冷媒は室内熱交換器２５内の経路を通過するに従い、冷媒のエネルギーが負荷側の水または空気等に伝達される。この際、冷媒は凝縮して高圧液冷媒となるとともに、熱交換された水や室内空気は加熱される。
【００１７】
その後、高圧液冷媒は、室内熱交換器（凝縮器）２５から膨張弁２７に流入する。膨張弁２７において室内熱交換器２５の複数のパスを通った冷媒が集約されるとともに減圧され低圧二相状態になる。低圧二相状態の冷媒は室外熱交換器（蒸発器）２３に至り、室外熱交換器２３において、冷媒は外気の水や空気のエネルギーを吸収して蒸発し低圧ガスになる。その後、冷媒は流路切替器２２を介して圧縮機２１の吸入側へ戻る。
【００１８】
図２は本発明の室外機の好ましい室外機の一例を示す模式図である。図２の室外機１Ａは、筐体２の内部に圧縮機２１及び流路切替器２２（図示せず）を収容したものであって、筐体２の内部を機械室２Ａと送風機室２Ｂとに仕切る金属製の仕切り板２０１を有している。そして、機械室２Ａ側には圧縮機２１及び流路切替器２２が配置されているとともに、圧縮機２１等の室外機１Ａの動作を制御するための電気品箱４１及びパワーモジュール４２が収容されている。一方、送風機室２Ｂ側には室外熱交換器２３及び室外ファン２４が配置されている。
【００１９】
図３は図２の室外機１Ａに収容された圧縮機２１の外観構成を示す模式図である。図３の圧縮機２１は外郭８０に覆われたものであり、外郭８０は例えば天板部８１、胴部８２及び低板部８３を溶接等で接合することにより内部に密閉空間が形成された構造を有している。天板部８１には圧縮機２１で圧縮された冷媒を圧縮機２１の外部に排出する吐出管９１が接続されている。この吐出管９１は冷媒配管を介して第１ポート４５に接続されている（図１参照）。
【００２０】
胴部８２は、上接続管７２及び下接続管７３を介して吸入マフラー６１に接続されている。吸入マフラー６１は、吸入管７１、上接続管７２、及び下接続管７３を備えており、図１に示す冷凍サイクル回路１１から冷媒接続管を介して供給された冷媒を吸入し、圧縮機２１へ供給するものである。吸入管７１は吸入マフラー６１の上端に設けられており、上接続管７２及び下接続管７３は、吸入マフラー６１の下端に設けられている。具体的には、吸入管７１は、冷凍サイクル回路１１から冷媒配管を介して冷媒を吸入後、上接続管７２を介して上圧縮機１２４（図４参照）に冷媒を供給し、下接続管７３を介して下圧縮機１２５（図４参照）に冷媒を供給する。
【００２１】
図４は図２の圧縮機の内部構造の一例を示す断面図である。図４に示すように、圧縮機２１は、電動機１０２、圧縮機構部１２３を含むものである。電動機１０２は、例えばブラシレス直流モータからなっており、ステータ１３１とロータ１３２とを備えている。
【００２２】
ステータ１３１は、巻線、鉄心、及び基板等から形成されるものであり（いずれも図示せず）、鉄心に所定回数巻付けられた巻線が誘導磁界を生むことで、ロータ１３２に対して回転磁界を発生させるものである。
【００２３】
ロータ１３２は、永久磁石を有し、ステータ１３１で生じた回転磁界により回転するものである。ロータ１３２にはクランクシャフト１２２が固定されており、クランクシャフト１２２は、自身の回転に連動して偏芯回転するクランクシャフト上偏芯部１２２ａ及びクランクシャフト下偏芯部１２２ｂを備えている。
【００２４】
圧縮機構部１２３は、上圧縮機１２４及び下圧縮機１２５から形成されている。上圧縮機１２４は、フレーム１４１、上シリンダ１４２、及び仕切り部材１４３から形成されている。下圧縮機１２５は仕切り部材１４３、下シリンダ１４４、及びシリンダヘッド１４５から形成されている。上シリンダ１４２は上接続管７２に接続されており、クランクシャフト上偏芯部１２２ａに偏芯回転により駆動し、冷媒を圧縮する。下シリンダ１４４は下接続管７３に接続されておりクランクシャフト下偏芯部１２２ｂの偏芯回転により駆動し、冷媒を圧縮する。
【００２５】
次に、図３及び図４を参照して圧縮機２１の動作例について説明する。なお、冷凍サイクル回路１１を循環する冷媒は吸入管７１を介して吸入マフラー６１の内部に吸い込まれる。電動機１０２のステータ１３１において回転磁界が発生してロータ１３２が回転すると、ロータ１３２の回転とともにクランクシャフト１２２が回転する。クランクシャフト１２２は回転すると、クランクシャフト上偏芯部１２２ａにより、図示しない上ローリングピストンが偏芯回転し、同時に、クランクシャフト下偏芯部１２２ｂにより、図示しない下ローリングピストンが偏芯回転する。このとき、冷媒は、上接続管７２を介して上シリンダ１４２に供給される。同時に、冷媒は、下接続管７３を介して下シリンダ１４４に供給される。そして上ローリングピストンと上ベーン（図示せず）とにより冷媒が圧縮され、圧縮された冷媒は吐出管９１より外部へ吐出される。
【００２６】
なお、上記で説明した圧縮機２１の構成はツインロータリー形圧縮機の一例を示すものであり、これに限定されるものではなく、例えば、シングルロータリー形圧縮機であってもよいし、ベーン圧縮機であってもよい。また、圧縮機２１の電動機１０２はブラシレスＤＣモータである場合について例示しているが、交流モータ等のインバータを用いた公知のモータを用いることができる。
【００２７】
図１及び図３に示すように、圧縮機２１は、電気品箱４１の内部に収容された電気部品及び電気品箱４１の外部である圧縮機２１の外郭８０に設置されたパワーモジュール４２を用いて駆動される。具体的には、電気品箱４１内の電気部品及びパワーモジュール４２はインバータ装置３１を構成しており、圧縮機２１はインバータ装置３１から供給される電力により駆動する。電気品箱４１とパワーモジュール４２とは配線５１により接続されており、パワーモジュール４２と圧縮機２１とは、天板部８１において配線５３により電気的に接続されている。つまり、圧縮機２１は配線５３を介してインバータ装置３１と電気的に接続された状態になっている。
【００２８】
図５は図２の室外機１Ａにおけるインバータ装置３１の一例を示すブロック図である。図５に示すように、インバータ装置３１は、コンバータ回路１１１、インバータ回路１１２、制御部１１３を有している。
【００２９】
コンバータ回路１１１は、商用電源である交流電源１０１に接続されており、交流電源１０１から供給された交流を整流して直流に変換するものである。具体的には、コンバータ回路１１１は、例えば整流器及び昇圧チョッパ回路等の公知の構成からなるものであり、交流を整流した後に整流した直流を平滑化し、平滑化した直流をインバータ回路１１２に供給するものである。
【００３０】
インバータ回路１１２は、コンバータ回路１１１から供給された平滑された直流を交流に変換して圧縮機２１の電動機１０２に供給するものであって、例えば平滑コンデンサ等とスイッチング素子として機能するパワーモジュール４２から構成されている。上述したように、インバータ回路１１２のうち、平滑コンデンサ等は電気品箱４１内に収容されており、パワーモジュール４２は圧縮機２１の外郭８０に取り付けられている。インバータ回路１１２の動作は制御部１１３により制御されており、制御部１１３からパワーモジュール４２へスイッチング信号が供給されることにより、インバータ回路１１２から圧縮機２１へ所定の電力が供給される。
【００３１】
制御部１１３は、外部からの制御信号に基づいてパワーモジュール４２を制御している。さらに、室外機１Ａには所定の周期でパワーモジュール４２の温度を伝熱部４３を介して検出する温度検知部４４が設置されており、制御部１１３は温度検知部４４の検出結果に応じてパワーモジュール４２の動作を制御する機能を有している。これにより、パワーモジュール４２は、さまざまな条件に基づいて、その条件に適したスイッチング信号でパワーモジュール４２内部に実装されているスイッチング素子のスイッチング動作を制御する。この結果、電動機１０２が条件に応じた回転数で回転して出力トルクを生成し、圧縮機２１は条件に応じて駆動することになる。
【００３２】
また、制御部１１３は、圧縮機２１が停止した際に、圧縮機２１内の冷媒の寝込みを防止するために、電動機１０２を加熱するための拘束通電を実行する機能を有している。ここで、拘束通電が実行された際にはパワーモジュール４２もスイッチング動作を行うために発熱する。パワーモジュール４２は圧縮機２１の外郭８０（胴部８２）に設けられているとともに、圧縮機２１の外郭８０において電動機１０２の位置Ｈｃよりも下側に設置されている。従って、電動機１０２の熱が伝達しにくい領域をパワーモジュール４２により加熱することができるため、冷媒の寝込みを効率的に抑制することができる。
【００３３】
なお、制御部１１３は、拘束通電時において高周波欠相電流が電動機１０２に印加されるように制御する。あるいは、制御部１１３は、運転周波数よりも高い周波数の高周波電圧を電動機１０２が印加するように制御してもよい。これにより、電動機１０２が銅損により発熱するとともに、パワーモジュール４２がスイッチング動作により発熱する。パワーモジュール４２において発生した熱は、伝熱部４３を介して圧縮機２１の外郭８０に伝達され、圧縮機２１が加熱される。すると、電動機１０２の巻線インピーダンスが高くなり、巻線に流れる電流が小さくなって銅損は減るものの、その分、高周波電圧印加による鉄損が発生し、効果的に巻線を加熱することができる。
【００３４】
このパワーモジュール４２は、ワイドバンドギャップ素子から構成されるものであって、インバータ回路１１２におけるスイッチング素子として機能するものである。ワイドバンドギャップ素子は、窒化ガリウム（ＧａＮ）等の窒化物半導体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、又は、ダイヤモンド等のように、バンドギャップが２［ｅＶ］よりも大きな半導体のことであり、耐熱性の高い素子である。例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）のバンドギャップは、３．４［ｅＶ］であり、炭化ケイ素（ＳｉＣ）のバンドギャップは、３．２［ｅＶ］である。また、窒化ガリウム（ＧａＮ）の絶縁破壊電界強度は、３．０［ＭＶ／ｃｍ］であり、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の絶縁破壊電界強度は、３．０［ＭＶ／ｃｍ］である。また、従来から回路素子の材料として利用されているシリコン（Ｓｉ）は、バンドギャップが１．１［ＭＶ／ｃｍ］であり、絶縁破壊電界強度が０．３［ＭＶ／ｃｍ］である。
【００３５】
絶縁破壊電界強度が大きく、バンドギャップ幅が大きいということは、耐圧を維持しつつ、素子を薄くしてオン抵抗を低くすることができることを意味する。オン抵抗を低くすることができれば、電力損失を低減させることができる。電力損失を低減させることができることにより発熱量が減る。発熱量が減ることにより、モジュールを小型化して熱容量が小さくなったとしても温度が上昇しにくくなる。
【００３６】
なお、バンドギャップとは、物質内部で、電子の存在できないエネルギー領域のことである。また、ここでいう絶縁破壊電界強度とは、半導体や絶縁体において、絶縁破壊を引き起こす最大電界強度である。
【００３７】
すなわちワイドバンドギャップ素子は、従来のシリコンで形成される素子と比較して、バンドギャップ幅が約３倍広く、絶縁破壊電界強度が約１０倍大きい。そのため耐熱性や耐電圧性が、シリコンで形成されている素子よりも優れている。よって、ワイドバンドギャップ素子を用いることにより、冷却構造を小型化することができる。
【００３８】
さらに、窒化ガリウム（ＧａＮ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）はシリコン（Ｓｉ）に比べて、電界飽和速度が速い。具体的には、窒化ガリウム（ＧａＮ）の場合には電界飽和速度は２．７［１×１０７ｃｍ／ｓ］であり、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の場合には電界飽和速度は２．０［１×１０７ｃｍ／ｓ］であり、シリコン（Ｓｉ）の場合には電界飽和速度は１．０［１×１０７ｃｍ／ｓ］である。電界飽和速度が速いということは、高調波駆動が可能なことを意味するものである。高調波駆動が可能になることにより周辺部品を小型化できる。
【００３９】
パワーモジュール４２は、上記で説明したバンドギャップ素子を用いてスイッチング素子を実装することとしている。そのため、高温に強く耐熱性に優れており、電力損失が小さいため、発熱量も少なく、モジュールを小型化することができる。よって、従来に比べてパワーモジュール４２は電気品箱４１内部に設けられる必要はなく、かつ、ヒートシンク等を取り付けて放熱する必要もない。このため、バンドギャップ素子でパワーモジュール４２を形成した場合、パワーモジュール４２は、構造的な制約を受けることがなくなる。よってパワーモジュール４２を電気品箱４１から物理的に離れた場所に設けることができる。
【００４０】
すなわち、パワーモジュール４２が耐熱性に優れたワイドバンドギャップ素子から構成されていることにより、長時間にわたり拘束通電を実行することができる。一方、パワーモジュール４２を圧縮機２１の外郭８０に設置することにより、パワーモジュール４２の発熱を利用して冷媒の寝込みを防止することができるとともに、パワーモジュール４２において発生した熱を圧縮機２１の外郭８０側に熱伝導させて放熱し、パワーモジュール４２の熱対策を行うことができる。
【００４１】
次に、パワーモジュール４２より発生するノイズについて説明する。ノイズは、電流や電圧が急激に変化するところ、つまり、磁界や電界が急激に変化するところに発生する。図１の空気調和装置１の場合、例えば圧縮機２１及び制御部１１３等から発生するとともに、特にインバータ回路に含まれるパワーモジュール４２から発せられるノイズ量は多い。すなわち、パワーモジュール４２は、コンバータ回路１１１から供給された直流出力をスイッチングすることでＰＷＭ信号を生成する。そして、パワーモジュール４２はＰＷＭ信号を電動機１０２に供給し、電動機１０２において回転磁界を発生させ回転を制御する。つまり、パワーモジュール４２では、スイッチングを行うことにより磁界や電界が急激に変化するため、ノイズが発生しやすい。
【００４２】
ノイズによる影響は、例えば、パワーモジュール４２より発生するノイズにより電気品箱４１内の電気部品、さらには室内機１Ｂの電気部品が誤動作を起こす可能性がある。このようなことから、空気調和装置１を含む各汎用家電製品については、他の機器から悪影響を受けたり、または、他の機器へ悪影響を与えたりしないように規制するための各々のＥＭＣ・ＥＭＩ基準がある。
【００４３】
従来の室外機において、パワーモジュール４２は電気品箱４１の中に設置され、この電気品箱４１は、室外機１Ａの筐体２に周囲を囲まれている。このため、各々が発生するノイズは電気品箱４１から室外機１Ａの筐体２を伝わり電気的に接地される。また、電気品箱４１に囲まれた構造であるために、外部からのノイズによる影響を受け難い構造となっている。
【００４４】
図６は図２の室外機１Ａの機械室２Ａの一例を示す模式図である。図６の機械室２Ａにおいては、パワーモジュール４２は、周辺に電気品箱４１で囲われていない状態で圧縮機２１の側面に配置されている。このため、パワーモジュール４２より発生するノイズが低減せず、他の周辺機器へ悪影響を及ぼす可能性がある。または、外部からのノイズの影響を受けやすくなるため、パワーモジュール４２が誤動作を起こす可能性もある。そのため、ノイズの影響を低減する必要がある。そこで、パワーモジュール４２のノイズが他の電気部品等に悪影響を及ぼすのを抑制するために、室外機１Ａの仕切り板２０１には切り起こし部２０１ａが形成されている。
【００４５】
図７は図６の室外機における仕切り板の一例を示す模式図である。図６及び図７の仕切り板２０１は、圧縮機２１の上部を覆うように切り起こし部２０１ａを有した構造となっている。つまり、切り起こし部２０１ａの高さ位置Ｈ１は圧縮機２１の高さ位置Ｈｃよりも高くなっている。なお、切り起こし部２０１ａの位置Ｈ１は、パワーモジュール４２より発生したノイズのうち、上部に伝播したノイズが漏洩せず、高くなり過ぎないように、圧縮機２１の天板部８１の位置Ｈｃの近くに位置することが望ましい。すると、パワーモジュール４２より発生したノイズのうち、上方向へ伝達するノイズは切り起こし部２０１ａにより吸収される。そして、切り起こし部２０１ａに吸収されたノイズは仕切り板２０１に電気的に接続された室外機１Ａの筐体２を伝わり電気的に接地させることができる。この切り起こし部２０１ａは金属製の仕切り板２０１を切り起こしたものであるため、単に圧縮機２１の上部に導電性の板部材を設ける場合に比べて簡単な構造でノイズを抑制することができる。
【００４６】
さらに、室外機１Ａは、運転中の圧縮機２１から発生する騒音を低減する防音部材２０２を有している。図８は図６の室外機１Ａにおける防音部材２０２の一例を示す模式図である。図７及び図８の防音部材２０２は、圧縮機２１及びパワーモジュール４２の側面を囲うように設置されている。特に、防音部材２０２には、透磁性材（低透磁性材もしくは高等磁性材）を含有する透磁性領域２０２ａが形成されており、この透磁性領域は筐体２の底板からパワーモジュール４２が取り付けられた高さ位置Ｈｍよりも高い位置Ｈ１０まで形成されている。この透磁性領域２０２ａは、例えば防音部材２０２内に透磁性材料を含有させて形成してもよいし、防音部材２０２に磁気シールド材を貼り付けて形成したものであってもよい。
【００４７】
このように、防音部材２０２が透磁性領域２０２ａを有することにより、パワーモジュール４２から発生するノイズのうち、横方向に伝播するノイズを防音部材２０２において吸収することができる。特に、透磁性領域２０２ａが高さ位置Ｈ１０まで形成されていることにより、低透磁性材を使用する量を最小限に抑え、よりコストの低減を図る。
【００４８】
なお、透磁性領域２０２ａは筐体２の底面からパワーモジュール４２が取り付けられた位置Ｈｍを含む高さ位置Ｈ１０に形成されていればよく、防音部材２０２のすべての領域に透磁性領域２０２ａが形成されていてもよい。
【００４９】
上記実施形態によれば、圧縮機２１の側面に設置されたパワーモジュール４２を防音部材２０２及び仕切り板２０１で覆うことで低いコストで、パワーモジュール４２から発生するノイズを軽減するとともに、外部から伝播するノイズの影響を受けにくい構造を実現することができる。
【００５０】
また、室外機１Ａが機械室２Ａ内において圧縮機２１及びパワーモジュール４２の側面を囲うように設けられた防音部材をさらに有する場合、圧縮機２１から発生する騒音を低減することができる。特に、防音部材２０２に筐体２の底面からパワーモジュール４２が取り付けられた位置を含む高さ位置Ｈ１０まで透磁性領域２０２ａが形成されているとき、パワーモジュール４２から発生するノイズを透磁性領域２０２ａで遮断し、パワーモジュール４２から発生するノイズの影響をさらに抑制することができる。
【００５１】
なお、本発明の実施形態は上記実施形態に限定されない。たとえば、上記実施形態において、パワーモジュール４２は、機械室２Ａ内において筐体の側壁に対向する位置に設置されている場合について例示しているが、仕切り板２０１に対向する位置に設置されるものであってもよい。具体的には、図９は本発明の室外機の別の実施形態を示す模式図である。この場合であっても、仕切り板２０１及び切り起こし部２０１ａにより、パワーモジュール４２から発生するノイズが外部へ及ぼす影響を抑制することができる。なお、図９において、パワーモジュール４２は防音部材２０２を介さずに直接仕切り板２０１に対向する場合について例示しているが、図６と同様に防音部材２０２が設置されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  空気調和装置、１Ａ  室外機、１Ｂ  室内機、２  筐体、２Ａ  機械室、２Ｂ  送風機室、１１  冷凍サイクル回路、２１  圧縮機、２２  流路切替器、２３  室外熱交換器、２４  室外ファン、２５  室内熱交換器、２６  室内ファン、２７  膨張弁、３１  インバータ装置、４１  電気品箱、４２  パワーモジュール、４３  伝熱部、４４  温度検知部、４５  第１ポート、４６  第２ポート、４７  第３ポート、４８  第４ポート、５１  配線、５３  配線、６１  吸入マフラー、７１  吸入管、７２  上接続管、７３  下接続管、８０  外郭、８１  天板部、８２  胴部、８３  低板部、９１  吐出管、１０１  交流電源、１０２  電動機、１１１  コンバータ回路、１１２  インバータ回路、１１３  制御部、１２２  クランクシャフト、１２２ａ  クランクシャフト上偏芯部、１２２ｂ  クランクシャフト下偏芯部、１２３  圧縮機構部、１２４  上圧縮機、１２５  下圧縮機、１３１  ステータ、１３２  ロータ、１４１  フレーム、１４２  上シリンダ、１４３  仕切り部材、１４４  下シリンダ、１４５  シリンダヘッド、２０１  仕切り板、２０１ａ  切り起こし部、２０２  防音部材、２０２ａ  透磁性領域、Ｈ１  切り起こし部の高さ位置、Ｈ１０  透磁性領域の高さ位置、Ｈｃ  圧縮機の高さ位置、Ｈｍ  パワーモジュールの位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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