(57)【要約】【課題】冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケットを用いてパワーデバイスを冷却する際に、冷却ジャケットから漏れ出る高周波電流を低減させる。【解決手段】冷凍装置において、パワーデバイス（14）を有したインバータ回路（13）を含んだ電気回路（10）と、パワーデバイス（14）と熱的に接続されるとともに冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケット（30）とを設ける。また、パワーデバイス（14）と冷媒ジャケット（30）との間に、シールド板（40）と絶縁部材（50）とをシールド板（40）をパワーデバイス（14）側にして積層し、シールド板（40）、絶縁部材（50）、及び冷媒ジャケット（30）によってコンデンサ（C2）を構成する。そして、インバータ回路（13）の入力側とシールド板（40）とを、導体からなる帰還部（60）によって電気的に接続する。【選択図】図１
2009299928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーデバイス（14）を有したインバータ回路（13）を含んだ電気回路（10）と、該パワーデバイス（14）と熱的に接続されるとともに冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケット（30）とを備えて、該冷媒ジャケット（30）を流通する冷媒によって該パワーデバイス（14）を冷却する冷凍装置であって、
前記パワーデバイス（14）と前記冷媒ジャケット（30）との間には、電極部材（40）と絶縁部材（50）とが該電極部材（40）を該パワーデバイス（14）側にして積層されて、該電極部材（40）、該絶縁部材（50）、及び該冷媒ジャケット（30）によってコンデンサ（C2）が構成され、
前記インバータ回路（13）の入力側と前記電極部材（40）とは、導体からなる電流帰還手段（60）によって電気的に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１の冷凍装置において、
前記インバータ回路（13）は、プリント基板（15）上に配置され、
前記電流帰還手段（60）は、導体によりピン状、板状、又はワイヤー状に形成され、前記インバータ回路（13）の入力側に繋がる前記プリント基板（15）上のパターン（15a）と前記電極部材（40）とに電気的に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１の冷凍装置において、
前記インバータ回路（13）の入力側で、該入力側の電圧を分割する直列接続のコンデンサ（12d,12d）をさらに備え、
前記電流帰還手段（60）は、前記直列接続のコンデンサ（12d,12d）により分割された中間の電位点に電気的に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１の冷凍装置において、
前記電気回路（10）は、プリント基板（15）上に配置され、
前記電極部材（40）は、前記プリント基板（15）のパターン（15a）と熱的に接続されて、該パターン（15a）を冷却することを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１の冷凍装置において、
前記インバータ回路（13）の入力側に流れる電流を検出するシャント抵抗（80）をさらに備え、
前記電極部材（40）は、前記シャント抵抗（80）に対して熱的に接続されて、前記シャント抵抗（80）を冷却することを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置では、圧縮機の電動機の運転状態を制御するために、インバータ回路などの電気回路が搭載される。一般的にこのインバータ回路には高熱を生ずるパワーデバイスが用いられ、従来の冷凍装置ではこのパワーデバイスが動作可能な温度よりも高温にならないように、パワーデバイスを冷却する手段が設けられている。具体的な冷却手段としては、例えばパワーデバイスにヒートシンクを取り付けて空冷したり、冷凍サイクルに用いる冷媒によってパワーデバイスを冷却するようにしたものがある（例えば特許文献１を参照）。特許文献１の冷凍装置では、冷凍サイクルに用いる冷媒が流れる冷媒通路を冷媒ジャケット（この文献ではヒートシンクと呼んでいる）に設け、この冷媒ジャケットにパワーデバイス（同文献ではジャイアント・トランジスタ）を固定するとともに、冷媒ジャケットを電気部品箱に収めている。
【特許文献１】特開昭６２-６９０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、パワーデバイスのなかには、図１２に示すように、ＩＧＢＴベアチップ（401）（IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor）、ヒートスプレッダ（402）、内部電極（403）、絶縁板（404）、金属板（405）が樹脂モールドにより１つのパッケージ（406）に収められているものがある。このような構造のパワーデバイス（400）では、パワーデバイス（400）内部において内部電極（403）と金属板（405）との間にコンデンサが形成される。また、このパワーデバイス（400）に対して、導電体により形成されたヒートシンクや冷媒ジャケットなどの冷却手段（407）を取り付けると、パワーデバイス（400）内部の金属板（405）と、冷却手段（407）との間にコンデンサが形成される。そして、これらのコンデンサは直列に繋がることになる（図１３を参照）。
【０００４】
上記のパワーデバイス（400）を冷却する際に、例えば冷却手段（407）としてヒートシンクを使用してパワーデバイス（400）を空冷する場合には、図１４のように構成することが考えられる。図１４の例では、プリント基板（408）上に、パワーデバイス（400）、コモンモードコイル（409）、Ｙコン（410）、コンデンサ（411）が配置されて電気回路が形成されている。Ｙコン（410）はＡＣ電源ラインとアース線との間に設けられたコンデンサであり、コモンモードコイル（409）とともにノイズフィルタを構成している。また、コンデンサ（411）は電圧の平滑等に用いるコンデンサである。この構成では、空冷用のヒートシンクは非接地である。
【０００５】
一方、冷却手段（407）として冷媒ジャケットを使用してパワーデバイス（400）を冷媒によって冷却する場合には、図１５の構成が考えられる。この例では、冷媒ジャケットが冷媒配管（412）に接続されているので、冷媒ジャケットは、該冷媒ジャケットやプリント基板（408）が収容された筐体（413）を介して接地させられる。
【０００６】
ここで、パワーデバイス（400）がスイッチング動作を行うと、内部電極（403）の対地間電位変動によって、内部電極（403）と冷却手段（407）との間に形成されたコンデンサに高周波電流（高周波ノイズ）が流れる。その高周波電流は、図１６において矢印で示すように、筐体（413）やアース線を通って装置外部へ流れ出す。すなわち、この冷凍装置におけるノイズの伝達経路を等価回路で示すと図１７のようになる。図１７においても高周波電流が流れる経路を矢印で示している。なお、図１６、図１７において、ＬＩＳＮはノイズ測定用の装置である。
【０００７】
このようにして装置外部へ流れ出た高周波電流が所定の大きさを超えると、雑端（雑音端子電圧）や漏れ電流等のノイズ問題の原因となる可能性がある。そして、装置外部へ漏れ出す高周波電流の大きさは、内部電極（403）と冷却手段（407）の間に形成されたコンデンサの静電容量と電圧の変化率で決まる。すなわち、高周波電流の大きさ（ｉ）は静電容量をＣ、電圧をｖとすると、ｉ＝Ｃ×ｄｖ／ｄｔと表せる。その点、空冷用のヒートシンクは一般的には非接地で用いるので、その静電容量の大きさは然程大きくなく、装置外部へ流れ出る高周波電流（コモンモードノイズ）は問題になり難いと考えられる。
【０００８】
しかしながら、冷却手段（407）として冷媒ジャケットを使用する場合には、冷媒ジャケットには銅などの導体により形成された冷媒配管が接続され、その冷媒配管が筐体に接続されるので、冷媒ジャケットは接地され、その結果、静電容量が大きくなってノイズが増加する可能性がある。つまり、ヒートシンクによりパワーデバイス（400）を空冷していた場合には問題にならなかったノイズが、発生したノイズのレベルによっては、冷媒ジャケットを使用することにより問題として顕在化する可能性がある。
【０００９】
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケットを用いてパワーデバイスを冷却する際に、冷却ジャケットから漏れ出る高周波電流を低減させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
パワーデバイス（14）を有したインバータ回路（13）を含んだ電気回路（10）と、該パワーデバイス（14）と熱的に接続されるとともに冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケット（30）とを備えて、該冷媒ジャケット（30）を流通する冷媒によって該パワーデバイス（14）を冷却する冷凍装置であって、
前記パワーデバイス（14）と前記冷媒ジャケット（30）との間には、電極部材（40）と絶縁部材（50）とが該電極部材（40）を該パワーデバイス（14）側にして積層されて、該電極部材（40）、該絶縁部材（50）、及び該冷媒ジャケット（30）によってコンデンサ（C2）が構成され、
前記インバータ回路（13）の入力側と前記電極部材（40）とは、導体からなる電流帰還手段（60）によって電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、電流帰還手段（60）がパワーデバイス（14）によって発生した高周波電流をインバータ回路（13）の入力側に帰還させる。
【００１２】
また、第２の発明は、
第１の発明の冷凍装置において、
前記インバータ回路（13）は、プリント基板（15）上に配置され、
前記電流帰還手段（60）は、導体によりピン状、板状、又はワイヤー状に形成され、前記インバータ回路（13）の入力側に繋がる前記プリント基板（15）上のパターン（15a）と前記電極部材（40）とに電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、ピン状、板状又はワイヤー状の電流帰還手段（60）によって、インバータ回路（13）の入力側と電極部材（40）とが電気的に接続される。
【００１４】
また、第３の発明は、
第１の発明の冷凍装置において、
前記インバータ回路（13）の入力側で、該入力側の電圧を分割する直列接続のコンデンサ（12d,12d）をさらに備え、
前記電流帰還手段（60）は、前記直列接続のコンデンサ（12d,12d）により分割された中間の電位点に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、前記インバータ回路（13）に入力される電圧の中間の電位点に、パワーデバイス（14）によって発生した高周波電流が帰還する。
【００１６】
また、第４の発明は、
第１の発明の冷凍装置において、
前記電気回路（10）は、プリント基板（15）上に配置され、
前記電極部材（40）は、前記プリント基板（15）のパターン（15a）と熱的に接続されて、該パターン（15a）を冷却することを特徴とする。
【００１７】
これにより、プリント基板（15）のパターン（15a）の温度が所定以下に保たれる。
【００１８】
また、第５の発明は、
第１の発明の冷凍装置において、
前記インバータ回路（13）の入力側に流れる電流を検出するシャント抵抗（80）をさらに備え、
前記電極部材（40）は、前記シャント抵抗（80）に対して熱的に接続されて、前記シャント抵抗（80）を冷却することを特徴とする。
【００１９】
これにより、シャント抵抗（80）の温度が所定以下に保たれる。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、パワーデバイス（14）によって発生した高周波電流がインバータ回路（13）の入力側に帰還するので、冷媒ジャケット（30）からコモンモードノイズとして漏れ出る高周波電流を低減させることができる。
【００２１】
また、第２の発明によれば、容易に電極部材（40）をインバータ回路（13）の入力側に接続することができる。
【００２２】
また、第３の発明によれば、電極部材（40）に印加される電位を、インバータ回路（13）の入力電圧よりも小さくできる。
【００２３】
また、第４の発明によれば、プリント基板（15）のパターン（15a）が冷却されて、パターン（15a）の温度が所定以下に保たれるので、放熱のためにパターン（15a）の幅を大きくする必要がなく、実装面積の低減が可能になる。
【００２４】
また、第５の発明によれば、シャント抵抗（80）が冷却されて、シャント抵抗（80）の温度が所定以下に保たれるので、温度特性を考慮した高精度の抵抗器を使用しなくても回路を構成でき、コストの低減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、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。また、以下の各実施形態やその変形例の説明において、一度説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２６】
《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態に係る冷凍装置（1）の一部分を抜粋した図である。この冷凍装置（1）は、例えば、蒸気圧縮式冷凍サイクルにより冷房運転や暖房運転を行う空気調和機などに適用できる。図１では、冷凍サイクルに使用する冷媒を圧縮する圧縮機（図示省略）の電動機（M）の回転数の制御などを行う電気回路（10）の周辺を主に図示している。同図に示すように、電気回路（10）の周辺には、冷媒配管（20）、冷媒ジャケット（30）、シールド板（40）、絶縁部材（50）が配置され、これらは、鉄などの金属（導体）により箱状に構成された筐体（70）に収められている。
【００２７】
冷媒配管（20）は、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する配管であり、例えば銅管などにより構成される。この冷媒配管（20）は、金属のブラケット（71）によって、筐体（70）に固定され、筐体（70）に取り付けられたアース配線（図示せず）等を介して接地されている。
【００２８】
冷媒ジャケット（30）は、例えばアルミニウムなどの金属を扁平な直方体状に形成したものであり、冷媒配管（20）の一部を覆って、冷媒配管（20）と熱的に接続されている。つまり、この冷媒ジャケット（30）は、冷媒配管（20）によって、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通している。また、この冷媒ジャケット（30）は、冷媒配管（20）と電気的に接続されている。既述の通り冷媒配管（20）は接地されているので、冷媒ジャケット（30）も接地されることになる。つまり、冷媒配管（20）は、電流経路（20a）として機能する。
【００２９】
図２は、電気回路（10）の主要部分を示すブロック図である。図２に示した例では、電気回路（10）は、ノイズフィルタ（11）、ＤＣリンク（12）、インバータ回路（13）を備え、これらはプリント基板（15）上に配置されている。なお、図２におけるＬＩＳＮ（100）は、ノイズ測定用の装置であり、電気回路（10）の構成要素ではない。このＬＩＳＮ（100）は抵抗成分として５０Ωを有し、ノイズを電圧として測定するようになっている。
【００３０】
ノイズフィルタ（11）は、商用交流電源（例えばＡＣ１００Ｖ）に接続され、交流の入力側においてノイズを低減させる。このノイズフィルタ（11）は、図２に示すように、ＡＣ電源ラインとアース線（16）との間に設けられたコンデンサであるＹコン（11a）、コモンモードコイル（11b）、ＡＣ電源ライン同士を繋ぐコンデンサであるＸコン（11c）を備えている。なお、ノイズフィルタ（11）には、さらにノーマルモードコイルを設けてもよい。
【００３１】
また、ＤＣリンク（12）は、整流器（12a）、リアクトル（12b）、及び平滑コンデンサ（12c）を備え、ノイズフィルタ（11）を介して入力された交流を整流して直流電力を出力する。
【００３２】
インバータ回路（13）は、スイッチング素子としてパワーデバイス（14）を備え、ＤＣリンク（12）から直流電力の供給を受けて、電動機（M）に所定の電圧の交流電力を供給する。本実施形態のパワーデバイス（14）は、図３に示すように、ＩＧＢＴベアチップ（14a）、ヒートスプレッダ（14b）、内部電極（14c）、絶縁板（14d）、及び金属板（14e）を備え、これらが樹脂モールドにより１つのパッケージ（14f）に収められている。この構成のパワーデバイス（14）では、図４に示すように、該パワーデバイス（14）の内部において、内部電極（14c）と金属板（14e）とを電極とし、絶縁板（14d）を絶縁体（誘電体）としたコンデンサ（C1a）が形成される。
【００３３】
上記のパワーデバイス（14）は、電動機（M）の運転時には発熱し、パワーデバイス（14）を冷却しておかないと、パワーデバイス（14）が動作可能な温度（例えば９０℃）を超える可能性がある。そのため、冷凍装置（1）では、冷媒ジャケット（30）を流通する冷媒によってパワーデバイス（14）を冷却するようになっている。より具体的には、図１に示すように、冷媒ジャケット（30）を、シールド板（40）と絶縁部材（50）を介してパワーデバイス（14）に固定している。
【００３４】
このシールド板（40）は、例えばアルミニウムや銅などの導電性を有した材料により扁平な板状に形成されている。なお、シールド板（40）に用いる材料は、これらには限定されないが、なるべく熱抵抗が小さい導体を用いるのが理想である。また、絶縁部材（50）は、シート状の誘電体である。この絶縁部材（50）には、例えば、セラミックスやシリコーン樹脂を材料としてパワーデバイスなどの発熱素子の冷却用として用いられる冷却用放熱シート等を採用できる。
【００３５】
そして、絶縁部材（50）とシールド板（40）とは、パワーデバイス（14）と冷媒ジャケット（30）との間に、シールド板（40）をパワーデバイス（14）側にして積層されている。つまり、この構造では、パワーデバイス（14）の熱は、シールド板（40）と絶縁部材（50）とを介して冷媒ジャケット（30）に伝導し、冷媒ジャケット（30）を流通する冷媒に放熱することになる。また、この構造では、金属板（14e）とシールド板（40）を電極とし、パッケージ（14f）を絶縁体（誘電体）としたコンデンサ（C1b）が形成される（図４を参照）。このコンデンサ（C1b）はコンデンサ（C1a）と直列接続されている。以下では、直列接続されたコンデンサ（C1a,C1b）をコンデンサ（C1）と呼ぶことにする。
【００３６】
同様に図４に示すように、この構造ではシールド板（40）、絶縁部材（50）、及び冷媒ジャケット（30）によってコンデンサ（C2）が構成される。すなわち、シールド板（40）及び冷媒ジャケット（30）はコンデンサ（C2）の電極部材として作用する。そして、このコンデンサ（C2）は、図２や図４に示すように、コンデンサ（C1）と直列に接続される。この冷凍装置（1）では冷媒ジャケット（30）が冷媒配管（20）と接続され、且つ冷媒配管（20）が筐体（70）を介して接地されているので、コンデンサ（C2）は、冷媒配管（20）と筐体（70）とによって接地させられる。
【００３７】
また、冷凍装置（1）では、インバータ回路（13）の入力側とシールド板（40）とは、導体からなる帰還部（60）によって電気的に接続されている。この帰還部（60）は、パワーデバイス（14）のスイッチング動作により発生した高周波電流をインバータ回路（13）の入力側に帰還させる電流帰還手段として設けてある。具体的には、帰還部（60）は、例えば、導体によりピン状、板状、又はワイヤー状に形成し、インバータ回路（13）の入力側に繋がる、プリント基板（15）上のパターンに対して、半田付けにより電気的に接続すればよい。なお、図２の例ではこの帰還部（60）は、ＤＣリンク（12）のマイナス側に接続されている。また、帰還部（60）はシールド板（40）に対しては、例えばネジ止めにより電気的に接続すればよい。
【００３８】
-冷凍装置（1）におけるコモンモードノイズの伝播-
冷凍装置（1）においてパワーデバイス（14）がスイッチング動作を行うと、内部電極（14c）の対地間電位変動によって、コンデンサ（C1）に高周波電流が流れ、この高周波電流は電動機（M）とシールド板（40）に伝播する。冷凍装置（1）の構造によっては、電動機（M）と筐体（70）との間には、コンデンサ（C3）（寄生容量）が形成され、電動機（M）に伝播した高周波電流はコモンモードノイズとしてコンデンサ（C3）を介して装置外部へ流れ出す。図２には、このようなコモンモードノイズの伝播経路を矢印で示してある。
【００３９】
一方、シールド板（40）に伝播した高周波電流は、一部がコンデンサ（C2）を通過し、さらに冷媒配管（20）を経由して筐体やアース線（16）を通ってコモンモードノイズとして装置外部へ流れ出すものの、高周波電流の大半は帰還部（60）側に流れてインバータ回路（13）の入力側に帰還する。これは、コンデンサ（C2）側よりも帰還部（60）側の方が、インピーダンスが小さいからである。つまり、本実施形態では、パワーデバイス（14）で発生した高周波電流の大半は帰還部（60）を帰還路として電気回路（10）内部で循環し、その結果として外部にコモンモードノイズとして漏れ出す高周波電流のレベルを小さくできる。この点をシミュレーションによって検証した結果を以下に示す。
【００４０】
-シミュレーションに用いる回路-
図５は、本実施形態の電気回路（10）に対応したシミュレーション用回路（200）を示す回路図である。このシミュレーション用回路（200）では、Ｙコン（11a）、コモンモードコイル（11b）、ＤＣリンク（12）、冷媒配管（20）による電流経路（20a）、帰還部（60）、コンデンサ（C1）、及びコンデンサ（C2）をモデル化してあり、ＤＣリンク（12）の出力電圧、すなわちインバータ回路（13）へ入力される電圧（V1）と、ＬＩＳＮ（100）に入力される電圧、すなわちコモンモードノイズの電圧（V2）を求めることができる。なお、この例の帰還部（60）は、ＤＣリンク（12）のマイナス側に接続されている。また、図５では、電圧計（201）、電圧計（202）がそれぞれ電圧（V2）、電圧（V1）を測定する部位を表している。
【００４１】
このシミュレーション用回路（200）では、Ｙコン（11a）等の諸元を次のようにしている。
【００４２】
Ｙコン（11a）は、コンデンサ、コイル、抵抗器が直列接続されたモデルを用いて、そのインピーダンス特性を表している。この例では、コンデンサは８．３４ｎＦ、コイルは４１．１ｎＨ、抵抗器は２３８ｍΩである。
【００４３】
コモンモードコイル（11b）は、入力の周波数によっては、コイルとして機能したりコンデンサとして機能したりする。そのためシミュレーション用回路（200）では、コモンモードコイル（11b）を、コイル、コンデンサ、及び抵抗器が並列接続されたモデルで表している。このモデルでは、コイルは９００μＨ、コンデンサは１２０ｐＦ、抵抗器は３．４ｋΩである。また、コンデンサ（C1）の容量は１００ｐＦ、コンデンサ（C2）の容量は１００ｐＦである。なお、コンデンサ（C2）の容量は、シールド板（40）の面積、絶縁部材（50）の誘電率や厚さ等を適宜設定して調整することができる。
【００４４】
また、このシミュレーション用回路（200）の各パスにはコイルと抵抗器を付加している。実際の装置では、プリント基板（15）のパターン等が交流抵抗成分と直流抵抗成分とを有しているからである。例えばこのシミュレーション用回路（200）では、帰還部（60）に対しては交流抵抗成分としての３０ｎＨのコイルと直流抵抗成分としての１０ｍΩの抵抗器を配置し、ＤＣリンク（12）とインバータ回路（13）とを接続するパスに対しては、交流抵抗成分としての５０ｎＨのコイルと直流抵抗成分としての２０ｍΩの抵抗器を配置している。また、冷媒配管（20）によって形成される電流経路（20a）については、交流抵抗成分としての５００ｎＨのコイルと直流抵抗成分としての１００ｍΩの抵抗器を配置している。なお、ＬＩＳＮ（100）は、内部抵抗として５０Ωを有しているものとする。
【００４５】
図６は、本実施形態のような高周波電流の帰還路を有しない電気回路をモデル化したシミュレーション用回路（300）を示す回路図である。具体的には、シミュレーション用回路（300）は、シミュレーション用回路（200）から帰還部（60）を取り除いたものである。これにより、このシミュレーション用回路（300）は、冷媒ジャケット（30）とパワーデバイス（14）とを直接接続した冷凍装置のノイズレベルをシミュレーションできる。
【００４６】
上記のシミュレーション用回路（200）及びシミュレーション用回路（300）のコモンモードノイズのレベルをそれぞれシミュレーションによって求めると図７、図８のようになる。これらの図では、発生した高周波電流の周波数を横軸に表示して、縦軸にコモンモードノイズのレベルを表示している。コモンモードノイズのレベルは、インバータ回路（13）へ入力される電圧（V1）と、ＬＩＳＮ（100）により測定されるコモンモードノイズの電圧（V2）との比をデシベル単位で表示してある。これらの図からわかるように、周波数がおよそ５ＭＨｚ以下の領域ではシミュレーション用回路（300）に比べ、シミュレーション用回路（200）の方がコモンモードノイズのレベルが低い。例えば５００ｋＨｚで比較すると、シミュレーション用回路（300）で-７５ｄＢ程度であったコモンモードノイズが、シミュレーション用回路（200）ではおよそ-１５０ｄＢ程度に低減している。なお、帰還部（60）をＤＣリンク（12）のプラス側に繋いで、そこに高周波電流を帰還させるようにしても同様のコモンモードノイズ低減効果を得られる。
【００４７】
以上のように、本実施形態によれば、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通する冷媒ジャケット（30）を用いてパワーデバイス（14）を冷却する際に、冷媒ジャケット（30）から漏れ出る高周波電流（コモンモードノイズ）を低減させることができる。
【００４８】
《発明の実施形態２》
次に、本発明の実施形態２について説明する。本実施形態は、実施形態１の冷凍装置（1）に対し、シールド板（40）部分の構造が異なっている。図９は、本発明の実施形態２に係る冷凍装置におけるプリント基板（15）の一部分（具体的にはＤＣリンク（12）の付近）を抜粋した図である。同図に示すように、プリント基板（15）のパターン（15a）には、インバータ回路（13）の入力側に流れる電流を検出するシャント抵抗（80）が接続されている。冷凍装置に用いる電気回路（10）では、ＤＣリンク（12）付近のパターン（15a）やシャント抵抗（80）の温度上昇が問題になることがある。
【００４９】
そこで、本実施形態では、シールド板（40）が冷媒ジャケット（30）によって冷却されることを利用して、プリント基板（15）のパターン（15a）をシールド板（40）で冷却する。具体的に本実施形態では、図９に示すように、板状の部材を断面がＬ字型になるように曲げ加工して帰還部（60）を形成し、これをプリント基板（15）のパターン（15a）に対して半田付けなどにより電気的、且つ熱的に接続する。つまり、本実施形態の帰還部（60）は、高周波電流の帰還路とパターン（15a）の冷却板とを兼ねている。
【００５０】
このようにすることで、プリント基板（15）のパターン（15a）の熱は、帰還部（60）を介してシールド板（40）に伝熱し、その結果、プリント基板（15）のパターン（15a）が冷却される。このようにパターン（15a）が冷却されると、プリント基板（15）のパターン（15a）の温度が所定以下に保たれ、例えば放熱のためにパターンの幅を大きくする必要がなくなり、実装面積の低減が可能になる。
【００５１】
《実施形態２の変形例》
図１０は、実施形態２の変形例であり、プリント基板（15）の一部分を抜粋した図である。本変形例でも帰還部（60）は、断面がＬ字型の板状に形成され、プリント基板（15）のパターン（15a）と電気的に接続されるとともに、シャント抵抗（80）に対して熱的に接続されている。したがって、本変形例によれば、シャント抵抗（80）の熱は帰還部（60）を介してシールド板（40）に伝熱し、その結果としてシャント抵抗（80）が冷却される。このように、シャント抵抗（80）が冷却されて、シャント抵抗（80）の温度が所定以下に保たれると、温度特性を考慮して高精度の抵抗器をシャント抵抗（80）として使用しなくても回路を構成でき、コストの低減が可能になる。
【００５２】
《その他の変形例》
なお、帰還部（60）は、パターン（15a）とシャント抵抗（80）の両方を冷却するようにしてもよい。また、シールド板（40）とパターン（15a）（もしくはシャント抵抗（80））との熱的な接続には、帰還部（60）を用いずに該帰還部（60）とは別個の部材を設けることも可能である。
【００５３】
また、帰還部（60）の接続箇所（インバータ回路（13）の入力側）は、上記の実施形態で例示した、ＤＣリンク（12）のプラス側やマイナス側に直結する部位である必要はない。例えば、図１１に示すようにインバータ回路（13）の入力側の電圧を直列に繋いだコンデンサ（12d,12d）で分割し、コンデンサにより分割された中間の電位点に帰還部（60）を接続するようにしてもよい。このようにすることで、シールド板（40）に印加される電圧を、インバータ回路（13）の入力電圧よりも小さくできる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る冷凍装置は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷凍装置（1）の一部分を抜粋した図である。
【図２】電気回路（10）の主要部分を示すブロック図である。
【図３】パワーデバイス（14）の構造例を示す図である。
【図４】パワーデバイス（14）に形成される寄生容量を説明する図である。
【図５】本実施形態の電気回路（10）に対応したシミュレーション用回路（200）の回路図である。
【図６】高周波電流の帰還路を有しない電気回路をモデル化したシミュレーション用回路（300）を示す回路図である。
【図７】シミュレーション用回路（200）のコモンモードノイズのレベルのシミュレーション結果を示す図である。
【図８】シミュレーション用回路（300）のコモンモードノイズのレベルのシミュレーション結果を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る冷凍装置におけるプリント基板（15）の一部分を抜粋した図である。
【図１０】実施形態２の変形例に係るプリント基板（15）の一部分を抜粋した図である。
【図１１】帰還部（60）の他の接続例を説明する図である。
【図１２】パワーデバイスの構造の一例を示す図である。
【図１３】パワーデバイスに形成される寄生容量を説明する図である。
【図１４】パワーデバイスをヒートシンクで空冷する場合の構成例を説明する図である。
【図１５】冷媒ジャケットを流れる冷媒でパワーデバイスを冷却する場合の構成例を説明する図である。
【図１６】コモンモードノイズの伝播経路を説明する図である。
【図１７】図１６に示したコモンモードノイズの伝播経路と等価な回路を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１      冷凍装置
１０      電気回路
１３      インバータ回路
１４      パワーデバイス
１５      プリント基板
１５ａ    パターン
３０      冷媒ジャケット
４０      シールド板（電極部材）
５０      絶縁部材
６０      帰還部（電流帰還手段）
８０      シャント抵抗
Ｃ２      コンデンサ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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