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JP7680685B2 - Electrical equipment, air conditioners - Google Patents
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Description

本開示は、電気装置等に関する。 This disclosure relates to electrical devices, etc.

スイッチングデバイスのスイッチング動作に起因するコモンモード電圧によって、コモンモードのノイズ電流(以下、「コモンモード電流」)が筐体等のグランドを通じて電源側に流出し、その結果、放射ノイズが増大する可能性がある。 Common-mode voltages resulting from the switching operation of switching devices can cause common-mode noise currents (hereinafter referred to as "common-mode currents") to flow through the ground of the housing or other components to the power supply, potentially resulting in increased radiated noise.

これに対して、例えば、グランド側と電源線や信号線との間を接続するバイパス経路にコンデンサ(対地コンデンサやバイパスコンデンサ)を配置し、グランド側に流出したコモンモード電流をノイズ源に還流させる技術が知られている(特許文献1参照)。 In response to this, for example, a technique is known in which a capacitor (ground capacitor or bypass capacitor) is placed in a bypass path connecting the ground side with the power line or signal line, and the common mode current that has flowed to the ground side is returned to the noise source (see Patent Document 1).

特許第5433987号公報Patent No. 5433987

しかしながら、例えば、スイッチングデバイスのスイッチング周波数が高周波の場合、放射ノイズが問題となる高周波帯においてコンデンサのリード線の寄生インダクタンス成分の影響が大きくなり、バイパス経路のインピーダンスが高くなる。そのため、高周波のコモンモード電流がバイパス経路に還流しにくくなり、電源側へのコモンモード電流の流出を十分に抑制できずに放射ノイズが増大する可能性がある。 However, for example, when the switching frequency of a switching device is high, the parasitic inductance component of the capacitor's lead wires has a large effect in the high frequency band where radiated noise is a problem, and the impedance of the bypass path increases. This makes it difficult for high-frequency common mode current to return to the bypass path, and the outflow of common mode current to the power supply cannot be sufficiently suppressed, which may increase radiated noise.

本開示は、コモンモード電流の電源側への流出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。 The present disclosure aims to provide a technology that can more appropriately suppress the outflow of common mode current to the power supply side.

本開示の第1の態様では、
コモンモードチョークコイルを含み、一端側及び他端側のうちの他端側がスイッチングデバイスと電気的に接続されるノイズフィルタと、
前記コモンモードチョークコイルの一端側に接続される第1の配線部と、
前記コモンモードチョークコイルの他端側に接続される第2の配線部と、
前記第1の配線部又は第2の配線部に対向する面を有する導体部材と、
前記導体部材と、前記第1の配線部及び前記第2の配線部の何れか一方の配線部との間に配置される誘電体と、を備え、
前記誘電体は、第1の面が前記導体部材の面と対向し、前記第1の面の反対側の第2の面が前記何れか一方の配線部の面と対向するように配置される、
電気装置が提供される。
In a first aspect of the present disclosure,
a noise filter including a common mode choke coil, the other end of which is electrically connected to the switching device;
a first wiring portion connected to one end side of the common mode choke coil;
a second wiring portion connected to the other end side of the common mode choke coil;
a conductor member having a surface facing the first wiring portion or the second wiring portion;
a dielectric disposed between the conductor member and one of the first wiring portion and the second wiring portion,
the dielectric body is disposed such that a first surface faces a surface of the conductor member and a second surface opposite to the first surface faces a surface of one of the wiring portions;
An electrical device is provided.

本態様によれば、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部と導体部材との間の浮遊容量を増加させることができる。そのため、電気装置は、スイッチングデバイスのスイッチング動作に起因するコモンモード電圧によって導体部材に流出したコモンモード電流を、浮遊容量を介してノイズ源であるスイッチングデバイスに還流させることができる。また、浮遊容量には、リード線等のインダクタンス成分が含まれないことから、高周波の場合であってもインピーダンスの増加がなく、電気装置は、浮遊容量を介して高周波のコモンモード電流をスイッチングデバイスに十分に還流させることができる。そのため、電気装置は、コモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 According to this aspect, it is possible to increase the stray capacitance between either the first wiring section or the second wiring section and the conductor member. Therefore, the electric device can return the common mode current that flows into the conductor member due to the common mode voltage caused by the switching operation of the switching device to the switching device, which is a noise source, via the stray capacitance. In addition, since the stray capacitance does not include inductance components such as lead wires, there is no increase in impedance even in the case of high frequencies, and the electric device can sufficiently return the high-frequency common mode current to the switching device via the stray capacitance. Therefore, the electric device can more appropriately suppress the outflow of the common mode current to the power supply side.

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、
前記誘電体は、前記第1の面及び前記導体部材の面、並びに、前記第2の面及び前記何れか一方の配線部の面の双方が接触するように配置されてもよい。
In addition, in a second aspect of the present disclosure, based on the first aspect described above,
The dielectric may be arranged so that the first surface and a surface of the conductor member, and the second surface and a surface of either one of the wiring portions are in contact with each other.

また、本開示の第3の態様では、上述の第1の態様を前提として、
前記誘電体は、前記第1の面及び前記導体部材の面、並びに、前記第2の面及び前記何れか一方の配線部の面の何れか一方が接触し他方が近接にあるように配置されてもよい。
In addition, in a third aspect of the present disclosure, based on the first aspect described above,
The dielectric may be arranged such that one of the first surface and a surface of the conductor member, and the second surface and a surface of one of the wiring portions are in contact with each other and adjacent to each other.

また、本開示の第4の態様では、上述の第1の態様を前提として、
前記誘電体は、前記第1の面及び前記導体部材の面、並びに、前記第2の面及び前記何れか一方の配線部の面の双方が近接にあるように配置されてもよい。
In addition, in a fourth aspect of the present disclosure, based on the first aspect described above,
The dielectric may be disposed so that both the first surface and a surface of the conductor member, and the second surface and a surface of either one of the wiring portions are in close proximity to each other.

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、
前記誘電体は、前記導体部材と前記第2の配線部との間に配置されてもよい。
In addition, in a fifth aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the first to fourth aspects described above,
The dielectric may be disposed between the conductive member and the second wiring portion.

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、
前記誘電体は、300MHz以下の周波数帯域での比誘電率が5以上であってもよい。
In addition, in a sixth aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the first to fifth aspects described above,
The dielectric may have a relative dielectric constant of 5 or more in a frequency band of 300 MHz or less.

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、
前記誘電体の材質は、シリコン樹脂又はウレタンを含んでもよい。
In addition, in a seventh aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the first to sixth aspects described above,
The dielectric material may include silicone resin or urethane.

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つの態様を前提として、
前記誘電体は、衝撃吸収性を有していてもよい。
In addition, in an eighth aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the first to seventh aspects described above,
The dielectric material may have shock absorbing properties.

また、本開示の第9の態様では、上述の第1乃至第8の態様の何れか1つの態様を前提として、
前記スイッチングデバイスを備え、
前記第2の配線部は、前記コモンモードチョークコイルの他端側と前記スイッチングデバイスとの間に接続され、
前記導体部材は、前記スイッチングデバイスの近傍に存在すると共に、前記何れか一方の配線部に対向する面を有していてもよい。
In addition, in a ninth aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the first to eighth aspects described above,
The switching device is provided.
the second wiring portion is connected between the other end of the common mode choke coil and the switching device,
The conductor member may be located near the switching device and may have a surface facing either one of the wiring portions.

また、本開示の第10の態様では、上述の第9の態様を前提として、
前記導体部材は、前記スイッチングデバイスと熱結合された放熱部材を含んでもよい。
In addition, in a tenth aspect of the present disclosure, based on the above-mentioned ninth aspect,
The conductive member may include a heat dissipation member thermally coupled to the switching device.

また、本開示の第11の態様では、上述の第9又は第10の態様を前提として、
前記スイッチングデバイスを含むインバータ又はコンバータを備えてもよい。
In addition, in an eleventh aspect of the present disclosure, based on the above-mentioned ninth or tenth aspect,
The power supply may include an inverter or converter including the switching device.

また、本開示の第12の態様では、上述の第9乃至第11の態様の何れか1つの態様を前提として、
前記ノイズフィルタが実装される第1の基板と、
前記第1の基板と異なる第2の基板であって、前記スイッチングデバイスが実装される第2の基板と、を備えてもよい。
In addition, in a twelfth aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the ninth to eleventh aspects described above,
a first substrate on which the noise filter is mounted;
The semiconductor device may further comprise a second substrate different from the first substrate, the second substrate having the switching device mounted thereon.

また、本開示の第13の態様では、上述の第9乃至第12の態様の何れか1つの態様を前提として、
前記スイッチングデバイスは、ワイドバンドギャップ半導体により形成されるスイッチング素子を含んでもよい。
In addition, in a thirteenth aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the ninth to twelfth aspects described above,
The switching device may include a switching element formed of a wide bandgap semiconductor.

また、本開示の第14の態様では、上述の第9乃至第13の態様の何れか1つの態様を前提として、
前記スイッチングデバイスのスイッチング周波数は20kHz以上であってもよい。
In addition, in a fourteenth aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the ninth to thirteenth aspects described above,
The switching frequency of the switching device may be 20 kHz or greater.

また、本開示の第15の態様では、上述の第9乃至第14の態様の何れか1つの態様を前提として、
前記スイッチングデバイスのスイッチング速度は、10ナノ秒以下であってもよい。
In addition, in a fifteenth aspect of the present disclosure, on the premise of any one of the ninth to fourteenth aspects described above,
The switching speed of the switching device may be 10 nanoseconds or less.

また、本開示の第16の態様では、
上述の第1乃至第15の態様の何れか1つの態様の電気装置を備える、
空気調和機が提供される。
In addition, in a sixteenth aspect of the present disclosure,
The present invention includes an electric device according to any one of the first to fifteenth aspects.
An air conditioner is provided.

上述の実施形態によれば、コモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to more appropriately suppress the outflow of common mode current to the power supply side.

空気調和機の冷媒回路の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a refrigerant circuit of an air conditioner. 電力変換装置の一例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an example of a power conversion device. 電力変換装置の構造の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a structure of a power conversion device. 比較例に係る電力変換装置をコモンモードで表現した等価回路を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an equivalent circuit in which a power conversion device according to a comparative example is expressed in a common mode. 浮遊容量及び寄生インダクタンスの周波数とインピーダンスとの関係の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the relationship between frequency and impedance of stray capacitance and parasitic inductance. 電力変換装置の一例をコモンモードで表現した等価回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an equivalent circuit of an example of a power conversion device expressed in common mode.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。 The following describes the embodiment with reference to the drawings.

[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。
[Overview of Air Conditioner]
An overview of an air conditioner 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

図1は、空気調和機100の冷媒回路の一例を示す図である。 Figure 1 shows an example of a refrigerant circuit for an air conditioner 100.

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。 As shown in FIG. 1, the air conditioner 100 includes an outdoor unit 110, an indoor unit 120, and refrigerant paths 130 and 140. The air conditioner 100 operates a refrigeration cycle consisting of the outdoor unit 110, the indoor unit 120, and the refrigerant paths 130 and 140, and adjusts the temperature, humidity, etc., of the room in which the indoor unit 120 is installed.

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。 The outdoor unit 110 is placed outside the building whose temperature and other conditions are to be adjusted. The outdoor unit 110 is connected to one end of each of the refrigerant paths 130 and 140, and draws in refrigerant from one of the refrigerant paths 130 and 140 and discharges the refrigerant to the other.

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。 The indoor unit 120 is placed in a room of a building where the temperature, etc., is to be adjusted. The indoor unit 120 is connected to the other end of each of the refrigerant paths 130, 140, and draws in refrigerant from one of the refrigerant paths 130, 140 and discharges the refrigerant to the other.

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。 The refrigerant paths 130, 140 are, for example, constructed of pipes, and connect the outdoor unit 110 and the indoor unit 120 so that the refrigerant can circulate between the outdoor unit 110 and the indoor unit 120.

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。 The outdoor unit 110 includes refrigerant paths L1 to L6, oil paths L7 and L8, a four-way switching valve 111, an accumulator 112, a compressor 113, an oil separator 114, an outdoor heat exchanger 115, an outdoor expansion valve 116, and a fan 117.

冷媒経路L1~L6は、例えば、管路として構成される。 The refrigerant paths L1 to L6 are configured, for example, as pipes.

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。 The refrigerant path L1 connects one end of the refrigerant path 130 outside the outdoor unit 110 to the four-way switching valve 111.

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。 Refrigerant path L2 connects between the four-way switching valve 111 and the inlet of the compressor 113. Refrigerant path L2 includes refrigerant paths L21 and L22.

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。 Refrigerant path L21 connects between the four-way switching valve 111 and the accumulator 112. Refrigerant path L22 connects between the accumulator 112 and the inlet of the compressor 113.

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。 Refrigerant path L3 connects between the four-way switching valve 111 and the outlet of the compressor 113. Refrigerant path L3 includes refrigerant paths L31 and L32.

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。 Refrigerant path L31 connects the outlet of compressor 113 to oil separator 114. Refrigerant path L32 connects four-way switching valve 111 to oil separator 114.

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。 Refrigerant path L4 connects the four-way switching valve 111 and the outdoor heat exchanger 115.

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。 Refrigerant path L5 connects the outdoor heat exchanger 115 and the outdoor expansion valve 116.

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。 Refrigerant path L6 connects one end of the refrigerant path 140 outside the outdoor unit 110 to the outdoor expansion valve 116.

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。 The oil path L7 is configured, for example, as a pipe line, and is used to allow the oil separated by the oil separator 114 to flow into the refrigerant path L22 and return it to the compressor 113 through the refrigerant path L22.

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。 The oil passing through the oil path L7 may contain, for example, liquid-phase refrigerant (hereinafter, "liquid refrigerant"). In other words, not only oil but also liquid refrigerant flows through the oil path L7.

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。 The oil path L8 is configured, for example, as a pipe line, and is used to allow the oil containing the liquid refrigerant separated by the accumulator 112 to flow into the refrigerant path L22 and return it to the compressor 113 through the refrigerant path L22.

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。 The four-way switching valve 111 reverses the flow of the refrigerant when the air conditioner 100 is in cooling operation and when it is in heating operation.

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。 When the air conditioner 100 is in cooling operation, the four-way switching valve 111 connects the paths indicated by the solid lines in FIG. 1. Specifically, when the air conditioner 100 is in cooling operation, the four-way switching valve 111 connects between the refrigerant path L1 and the refrigerant path L2, and between the refrigerant path L3 and the refrigerant path L4.

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。 On the other hand, when the air conditioner 100 is in heating operation, the four-way switching valve 111 connects the paths indicated by the dotted lines in FIG. 1. Specifically, when the air conditioner 100 is in heating operation, the four-way switching valve 111 connects between the refrigerant path L4 and the refrigerant path L2, and between the refrigerant path L1 and the refrigerant path L3.

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。 The accumulator 112 separates the liquid refrigerant contained in the refrigerant sucked from the refrigerant path L21, and discharges the refrigerant from which some or all of the liquid refrigerant has been removed to the refrigerant path L22. The liquid refrigerant separated by the accumulator 112 contains oil. The accumulator 112 is provided with an oil discharge port connected to the oil path L8, and the oil containing the separated refrigerant flows out through the oil discharge port into the oil path L8 and is returned to the compressor 113 through the oil path L8 and the refrigerant path L22.

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。 The compressor 113 draws in refrigerant from the refrigerant path L22, compresses it to high pressure, and discharges it into the refrigerant path L31.

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。 During cooling operation of the air conditioner 100, the high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor 113 flows into the outdoor heat exchanger 115 through refrigerant paths L3 and L4.

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。 On the other hand, when the air conditioner 100 is in heating operation, the high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor 113 flows through the refrigerant path L3 and the refrigerant path L1 into the refrigerant path 130 outside the outdoor unit 110. The high-temperature, high-pressure refrigerant then flows into the indoor unit 120 through the refrigerant path 130.

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。 The oil separator 114 separates oil from the refrigerant flowing in from the refrigerant path L31, and discharges the refrigerant after some or all of the oil has been separated and removed into the refrigerant path L32. The oil separator 114 is also provided with an oil outlet connected to the oil path L7, and the oil separated from the refrigerant flows out through the oil outlet into the oil path L7 and is returned to the compressor 113 through the oil path L7 and the refrigerant path L22.

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。 The outdoor heat exchanger 115 exchanges heat between the outside air and the refrigerant passing through the interior. Specifically, the outdoor heat exchanger 115 is provided with a fan 117, and the outdoor heat exchanger 115 exchanges heat between the outside air blown by the fan 117 and the refrigerant flowing through the interior.

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。 During cooling operation of the air conditioner 100, the outdoor heat exchanger 115 causes the high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor 113, which flows in from the refrigerant path L4, to dissipate heat to the outside air, and causes the condensed and liquefied refrigerant (liquid refrigerant) to flow into the refrigerant path L5.

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。 In addition, when the air conditioner 100 is in heating operation, the outdoor heat exchanger 115 causes the low-temperature, low-pressure liquid refrigerant flowing in from the refrigerant path L5 to absorb heat from the outside air, and causes the evaporated refrigerant to flow into the refrigerant path L4.

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。 When the air conditioner 100 is in heating operation, the outdoor expansion valve 116 is closed to a predetermined opening degree, and reduces the pressure of the refrigerant (liquid refrigerant) flowing in from the refrigerant path L6 to a predetermined pressure. On the other hand, when the air conditioner 100 is in cooling operation, the outdoor expansion valve 116 is fully open, and passes the refrigerant (liquid refrigerant) from the refrigerant path L5 to the refrigerant path L6. The outdoor expansion valve 116 is, for example, a solenoid valve.

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。 The indoor unit 120 includes an indoor expansion valve 121, an indoor heat exchanger 122, and a fan 123.

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。 When the air conditioner 100 is in cooling operation, the indoor expansion valve 121 is closed to a predetermined opening degree, and reduces the pressure of the supercooled liquid refrigerant flowing in from the refrigerant path 140 to a predetermined pressure. On the other hand, when the air conditioner 100 is in heating operation, the indoor expansion valve 121 is fully open, and allows the refrigerant (liquid refrigerant) flowing out from the indoor heat exchanger 122 to pass toward the refrigerant path 140. The indoor expansion valve 121 is, for example, a solenoid valve.

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。 The indoor heat exchanger 122 exchanges heat between the indoor air and the refrigerant passing through it. Specifically, the indoor air passes around the indoor heat exchanger 122 by the action of the fan 123 mounted in the indoor unit 120, promoting heat exchange with the refrigerant inside the indoor heat exchanger 122. Then, the indoor air that has exchanged heat with the refrigerant inside the indoor heat exchanger 122 is sent out of the indoor unit 120 by the action of the fan 123, thereby realizing cooling or heating of the room.

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。 When the air conditioner 100 is in cooling operation, the indoor heat exchanger 122 absorbs heat from the indoor air into the low-temperature, low-pressure liquid refrigerant decompressed by the indoor expansion valve 121, lowering the temperature of the indoor air.

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。 On the other hand, when the air conditioner 100 is in heating operation, the indoor heat exchanger 122 causes the high-temperature, high-pressure refrigerant flowing in from the outdoor unit 110 through the refrigerant path 130 to dissipate heat into the indoor air, thereby raising the temperature of the indoor air.

[電力変換装置の構成]
次に、図2、図3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。
[Configuration of power conversion device]
Next, the configuration of the power conversion device 200 mounted on the air conditioner 100 according to this embodiment will be described with reference to Figs. 2 and 3.

図2は、電力変換装置200の一例の構成を示す図である。図3は、電力変換装置200の構造の一例を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of a power conversion device 200. Figure 3 is a diagram showing an example of the structure of a power conversion device 200.

尚、図3では、筐体110Hのみが便宜的に断面図として描画されている。 In addition, in Figure 3, only the housing 110H is depicted as a cross-sectional view for convenience.

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。 As shown in FIG. 2, the outdoor unit 110 has a housing 110H that houses its components, and includes a power conversion device 200 housed in the housing 110H.

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。 The power conversion device 200 drives the electric motor 113M of the compressor 113 using three-phase AC power from the commercial power source PS supplied from outside the outdoor unit 110.

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、誘電体250とを含む。 The power conversion device 200 includes a terminal T_FG, a power line L_R, a power line L_S, a power line L_T, a power terminal block 210, a noise filter 220, an inverter 230, a heat dissipation section 240, and a dielectric 250.

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。 Terminal T_FG is provided on housing 110H and is grounded outside housing 110H. As a result, housing 110H is considered to be a reference potential part equivalent to ground.

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。 The power supply lines L_R, L_S, and L_T supply three-phase AC from the commercial power supply PS to the inverter 230.

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。 The power supply line L_R supplies R-phase AC from the commercial power supply PS to the inverter 230. The power supply line L_R includes power supply lines L_R1 to L_R5.

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。 The power supply line L_S supplies S-phase AC from the commercial power supply PS to the inverter 230. The power supply line L_S includes power supply lines L_S1 to L_S5.

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。 The power supply line L_T supplies T-phase AC from the commercial power supply PS to the inverter 230. The power supply line L_T includes power supply lines L_T1 to L_T5.

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、図3に示すように、電源線L_R3,L_S3,L_T3、及び電源線L_R4,L_S4,L_T4は、基板220PB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。 The power lines L_R1, L_S1, and L_T1 each connect between the commercial power supply PS and the power terminal block 210. The power lines L_R2, L_S2, and L_T2 each connect between the power terminal block 210 and one end of the power lines L_R3, L_S3, and L_T3 of the noise filter 220. The power lines L_R3, L_S3, and L_T3, and the power lines L_R4, L_S4, and L_T4 correspond to the power lines inside the noise filter 220. For example, as shown in FIG. 3, the power lines L_R3, L_S3, and L_T3, and the power lines L_R4, L_S4, and L_T4 are implemented as wiring patterns on the board 220PB. Power supply lines L_R5, L_S5, and L_T5 respectively connect the other ends of power supply lines L_R4, L_S4, and L_T4 of noise filter 220 to inverter 230.

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。 The power supply terminal block 210 relays and branches the three-phase AC supplied by the power supply lines L_R1, L_S1, and L_T1 to various devices.

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。 One end of the power line L_R1 and one end of the power line L_R2 are connected to the power terminal block 210, electrically connecting the power lines L_R1 and L_R2. Similarly, one end of the power line L_S1 and one end of the power line L_S2 are connected to the power terminal block 210, electrically connecting the power lines L_S1 and L_S2. Similarly, one end of the power line L_T1 and one end of the power line L_T2 are connected to the power terminal block 210, electrically connecting the power lines L_T1 and L_T2.

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、図3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、基板220PBに実装される。 The noise filter 220 suppresses noise in the current of the power conversion device 200. For example, as shown in Figures 2 and 3, the noise filter 220 includes a common mode choke coil 221 and a Y capacitor 222, and is mounted on the substrate 220PB.

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。 The common mode choke coil 221 acts as an inductor to suppress the common mode noise currents flowing through the power lines L_R3, L_S3, and L_T3, and the power lines L_R4, L_S4, and L_T4.

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。 The Y capacitor 222 serves to return the common mode current that has flowed out to ground to the noise source (inverter 230). The Y capacitor 222 includes Y capacitors 222R, 222S, and 222T.

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。例えば、図3に示すように、Yコンデンサ222と筐体110Hとの間は、リード線225によって接続される。 The Y capacitor 222R is provided in a bypass path connecting the power line L_R4 and the housing 110H corresponding to ground. The Y capacitor 222S is provided in a bypass path connecting the power line L_S4 and the housing 110H corresponding to ground. The Y capacitor 222T is provided in a bypass path connecting the power line L_T4 and the housing 110H corresponding to ground. For example, as shown in FIG. 3, the Y capacitor 222 and the housing 110H are connected by a lead wire 225.

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。例えば、図3に示すように、インバータ230は、ノイズフィルタ220が実装される基板220PBとは別の基板230PBに実装される。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。 The inverter 230 generates a three-phase AC of a predetermined voltage and frequency using the three-phase AC supplied through the power lines L_R, L_S, and L_T, and outputs it to the electric motor 113M. This allows the power conversion device 200 to drive the compressor 113. For example, as shown in FIG. 3, the inverter 230 is mounted on a board 230PB separate from the board 220PB on which the noise filter 220 is mounted. The inverter 230 includes a rectifier circuit 231, a smoothing circuit 232, and an inverter circuit 233.

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。 The rectifier circuit 231 converts the three-phase AC of the power supply lines L_R5, L_S5, and L_T5 into DC and outputs it to the power supply lines L_P1 and L_N1. For example, as shown in FIG. 2, the rectifier circuit 231 includes a power device 231PD. The power device 231PD is a semiconductor rectifier diode.

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。 The smoothing circuit 232 smoothes the direct current of the power supply lines L_P1 and L_N1. For example, the smoothing circuit 232 includes a smoothing capacitor 232C and a reactor 232L.

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。 The smoothing capacitor 232C is provided in the path connecting the power supply lines L_P1 and L_N1. The smoothing capacitor 232C smoothes the direct current output from the rectifier circuit 231 and the direct current output (regenerated) from the inverter circuit 233 while repeatedly charging and discharging as appropriate.

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。 The reactor 232L is provided on the power supply line L_P1. For example, the reactor 232L is provided on the power supply line L_P1 between the rectifier circuit 231 and the smoothing capacitor 232C. The reactor 232L smoothes the direct current output from the rectifier circuit 231 and the direct current output (regenerated) from the inverter circuit 233 while generating a voltage to appropriately prevent changes in the current.

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。 The inverter circuit 233 is connected to the other end of the power supply lines L_P1 and L_N1. The inverter circuit 233 includes a power device 233PD. The power device 233PD is, for example, a semiconductor switch. The semiconductor switch is, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET), or a high electron mobility transistor (HEMT). The semiconductor switch is, for example, mainly made of silicon (Si). The semiconductor switch may also be mainly made of a wide band gap semiconductor material. The power device 233PD may also include, in addition to the semiconductor switch, a semiconductor freewheel diode connected in parallel with the semiconductor switch.

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(キロヘルツ)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。 The inverter circuit 233 converts the direct current output from the smoothing circuit 232 into three-phase alternating current (i.e., U-phase, V-phase, and W-phase alternating current) having a predetermined frequency and a predetermined voltage by the switching operation of the power device 233PD, and outputs it to the electric motor 113M. The power device 233PD may have a relatively high switching speed. For example, the switching speed of the power device 233PD (i.e., the time required for switching) is 10 nanoseconds or less. The switching frequency of the power device 233PD is set to, for example, 20 kHz (kilohertz) or more. This makes it possible to remove the frequency of noise caused by the switching operation of the power device 233PD from the human audible range.

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。 The heat dissipation section 240 dissipates heat from the power device 233PD to the outside of the power device 233PD.

例えば、図3に示すように、放熱部240は、ヒートシンクであり、筐体110Hの外面に連結される。筐体110Hのパワーデバイス233PDと対向する箇所には、貫通孔110Haが設けられ、パワーデバイス233PDと放熱部240(ヒートシンク)とは、貫通孔110Haを通じて熱伝導が可能なように熱結合される。 For example, as shown in FIG. 3, the heat dissipation unit 240 is a heat sink and is connected to the outer surface of the housing 110H. A through hole 110Ha is provided at a location of the housing 110H facing the power device 233PD, and the power device 233PD and the heat dissipation unit 240 (heat sink) are thermally coupled to enable thermal conduction through the through hole 110Ha.

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。 The power device 233PD and the heat dissipation section 240 (heat sink) are in indirect contact with each other, for example, via a heat dissipation promotion member that is an insulator, so that heat conduction is possible. The heat dissipation promotion member is, for example, a heat conductive sheet containing a heat conductive filler, heat conductive grease, etc. Also, the power device 233PD and the heat dissipation section 240 (heat sink) may be in direct contact with each other, so that heat conduction is possible.

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。 The heat dissipation section 240 may also be a water jacket through which a refrigerant flows.

以下、筐体110H及び放熱部240を一体的に「導体部260」と称する場合がある。 Hereinafter, the housing 110H and the heat dissipation section 240 may be collectively referred to as the "conductor section 260."

誘電体250は、筐体110Hと電源線L_R4,L_S4,L_T4のそれぞれとが対向する箇所において、筐体110Hと電源線L_R4,L_S4,L_T4のそれぞれとの間に配置される。例えば、誘電体250は、1つ設けられ、筐体110Hと電源線L_R4,L_S4,L_T4のそれぞれとが対向している範囲に跨るように配置される。また、誘電体250は、3つ設けられ、筐体110Hと、電源線L_R4,L_S4,L_T4とが対向している箇所ごとに配置されてもよい。 The dielectric 250 is disposed between the housing 110H and each of the power lines L_R4, L_S4, and L_T4 at the locations where the housing 110H faces each of the power lines L_R4, L_S4, and L_T4. For example, one dielectric 250 is provided and disposed so as to span the range where the housing 110H faces each of the power lines L_R4, L_S4, and L_T4. Alternatively, three dielectrics 250 may be provided and disposed at each location where the housing 110H faces each of the power lines L_R4, L_S4, and L_T4.

具体的には、図3に示すように、誘電体250は、面250s1が筐体110Hの内面110Hsと対向し、面250s2が電源線L_R4,L_S4,L_T4に相当する配線パターンの面WPs1,WPs2,WPs3と対向するように配置される。これにより、図2に示すように、誘電体250は、対向するように配置される、筐体110Hと電源線L_R4,L_S4,L_T4のそれぞれとの間の浮遊容量Cs_R,Cs_S,Cs_Tを増加させることができる。以下、浮遊容量Cs_R,Cs_S,Cs_Tの合成容量を「浮遊容量Cs0」と称する。 Specifically, as shown in FIG. 3, dielectric 250 is arranged so that surface 250s1 faces inner surface 110Hs of housing 110H, and surface 250s2 faces surfaces WPs1, WPs2, and WPs3 of the wiring pattern corresponding to power lines L_R4, L_S4, and L_T4. As a result, as shown in FIG. 2, dielectric 250 can increase stray capacitances Cs_R, Cs_S, and Cs_T between housing 110H and each of power lines L_R4, L_S4, and L_T4, which are arranged to face each other. Hereinafter, the combined capacitance of stray capacitances Cs_R, Cs_S, and Cs_T is referred to as "stray capacitance Cs0."

誘電体250と筐体110Hとの間の対向する方向での位置関係は、浮遊容量Cs0を適切なレベルまで増加させることが可能である限り任意であってよい。例えば、図3に示すように、誘電体250は、面250s1が筐体110Hの内面110Hsに直接接触し、面250s1側の一端が筐体110Hに支持される。また、誘電体250は、面250s1と筐体110Hの内面110Hsとの間に微小な隙間が存在する形で、面250s1と筐体110Hの内面110Hsとが近接にあるように配置されてもよい。微小な隙間とは、例えば、1mm以下の隙間である。 The positional relationship between the dielectric 250 and the housing 110H in the opposing direction may be any as long as it is possible to increase the stray capacitance Cs0 to an appropriate level. For example, as shown in FIG. 3, the dielectric 250 has a surface 250s1 in direct contact with the inner surface 110Hs of the housing 110H, and one end on the surface 250s1 side is supported by the housing 110H. The dielectric 250 may also be disposed so that there is a minute gap between the surface 250s1 and the inner surface 110Hs of the housing 110H, and the surface 250s1 and the inner surface 110Hs of the housing 110H are close to each other. The minute gap is, for example, a gap of 1 mm or less.

同様に、誘電体250と電源線L_R4,L_S4,L_T4との間の対向する方向での位置関係は、浮遊容量Cs0を適切なレベルまで増加させることが可能である限り任意であってよい。例えば、図3に示すように、筐体110Hの内面110Hsから見て、基板220PBの裏面に電源線L_R4,L_S4,L_T4に相当する配線パターンが実装される場合、誘電体250は、面250s2が基板220PBの表面に当接する。これにより、誘電体250は、面250s2側の他端が基板220PBに支持され、面250s2が基板220PBを介して電源線L_R4,L_S4,L_T4に相当する配線パターンの面WPs1,WPs2,WPs3と対向することができる。また、この場合、誘電体250の面250s2と基板220PBとの間に微小な隙間が存在する形で、面250s2と基板220PBとが近接にあるように配置されてもよい。また、筐体110Hの内面110Hsから見て、基板220PBの表面に電源線L_R4,L_S4,L_T4に相当する配線パターンが実装される場合、誘電体250の面250s2は、配線パターンの面WPs1,WPs2,WPs3に直接接触してもよい。また、この場合、誘電体250は、面250s2と配線パターンの面WPs1,WPs2,WPs3のそれぞれとの間に微小な隙間が存在する形で、面250s2と配線パターンの面WPs1,WPs2,WPs3のそれぞれとが近接にあるように配置されてもよい。 Similarly, the positional relationship between the dielectric 250 and the power lines L_R4, L_S4, and L_T4 in the opposing direction may be any as long as it is possible to increase the stray capacitance Cs0 to an appropriate level. For example, as shown in FIG. 3, when viewed from the inner surface 110Hs of the housing 110H, a wiring pattern corresponding to the power lines L_R4, L_S4, and L_T4 is mounted on the back surface of the substrate 220PB, the surface 250s2 of the dielectric 250 abuts against the surface of the substrate 220PB. As a result, the other end of the dielectric 250 on the surface 250s2 side is supported by the substrate 220PB, and the surface 250s2 can face the surfaces WPs1, WPs2, and WPs3 of the wiring pattern corresponding to the power lines L_R4, L_S4, and L_T4 via the substrate 220PB. Also, in this case, the surface 250s2 of the dielectric 250 and the substrate 220PB may be arranged so that they are close to each other with a small gap between them. Also, when a wiring pattern corresponding to the power lines L_R4, L_S4, and L_T4 is mounted on the surface of the substrate 220PB as viewed from the inner surface 110Hs of the housing 110H, the surface 250s2 of the dielectric 250 may be in direct contact with the surfaces WPs1, WPs2, and WPs3 of the wiring pattern. Also, in this case, the dielectric 250 may be arranged so that the surface 250s2 and the surfaces WPs1, WPs2, and WPs3 of the wiring pattern are close to each other with a small gap between them.

尚、誘電体250と、筐体110H及び電源線L_R4,L_S4,L_T4を含む基板220PBの何れか一方との間に微小な隙間が存在する場合、誘電体250は、他の支持部材により支持されてよい。例えば、基板220PBと筐体110Hの内面110Hsとが対向する方向と直交する方向から誘電体250を支持する支持部材が設けられる。 If there is a small gap between the dielectric 250 and either the housing 110H or the substrate 220PB including the power lines L_R4, L_S4, and L_T4, the dielectric 250 may be supported by another support member. For example, a support member is provided that supports the dielectric 250 from a direction perpendicular to the direction in which the substrate 220PB faces the inner surface 110Hs of the housing 110H.

誘電体250は、例えば、300MHz(メガヘルツ)以下の周波数帯域での比誘電率が5以上である。これにより、例えば、EMI(Electromagnetic Interference)に関する各種の規格で放射ノイズが問題となる周波数帯域(30MHz~300MHz)において、浮遊容量Cs0を十分に増加させることができる。具体的には、誘電体250は、例えば、シリコン樹脂やウレタンを含む。これにより、誘電体250は、所望の周波数帯域で比較的高い浮遊容量Cs0を実現することができるのに加えて、比較的高い衝撃吸収性を実現することができる。そのため、例えば、製造工程での誘電体250の取付作業性を向上させることができる。また、基板220PBや筐体110Hに比較的高い衝撃が加わった場合であっても、誘電体250や誘電体250を支持する他の部品等に問題が生じるような事態を抑制することができる。 The dielectric 250 has a relative dielectric constant of 5 or more in a frequency band of 300 MHz (megahertz) or less. This allows the floating capacitance Cs0 to be sufficiently increased in a frequency band (30 MHz to 300 MHz) where radiation noise is a problem in various standards related to EMI (Electromagnetic Interference). Specifically, the dielectric 250 includes, for example, silicone resin or urethane. This allows the dielectric 250 to achieve a relatively high floating capacitance Cs0 in a desired frequency band, as well as a relatively high shock absorption. Therefore, for example, the installation workability of the dielectric 250 in the manufacturing process can be improved. In addition, even if a relatively high impact is applied to the board 220PB or the housing 110H, it is possible to suppress a situation in which problems occur in the dielectric 250 or other parts supporting the dielectric 250.

[電力変換装置に生じるコモンモード電流]
次に、図4~図6を参照して、本実施形態に係る電力変換装置200に生じるコモンモード電流について説明する。
[Common mode current generated in power conversion equipment]
Next, the common mode current generated in the power conversion device 200 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図4は、比較例に係る電力変換装置200comをコモンモードで表現した等価回路を示す図である。図5は、浮遊容量及び寄生インダクタンスのそれぞれの周波数とインピーダンスとの関係の一例を示す図である。図6は、電力変換装置200の一例をコモンモードで表現した等価回路を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing an equivalent circuit of a power conversion device 200com according to a comparative example expressed in common mode. Figure 5 is a diagram showing an example of the relationship between the frequency and the impedance of each of the stray capacitance and the parasitic inductance. Figure 6 is a diagram showing an equivalent circuit of an example of a power conversion device 200 expressed in common mode.

図5では、周波数を表す横軸として対数軸が採用されている。 In Figure 5, a logarithmic axis is used to represent frequency.

<比較例に係る電力変換装置のコモンモード電流>
図4に示すように、比較例に係る電力変換装置200comは、誘電体250が設けられない点で、上述の一例(図2)の電力変換装置200と異なり、他の点で上述の一例の電力変換装置200と同じである。
<Common mode current of power conversion device according to comparative example>
As shown in Figure 4, the power conversion device 200com of the comparative example differs from the power conversion device 200 of the above-mentioned example (Figure 2) in that it does not have a dielectric 250, but is the same as the power conversion device 200 of the above-mentioned example in other respects.

インバータ230のパワーデバイス233PDと放熱部240との間には、浮遊容量Cs1が存在する。そのため、パワーデバイス233PDのスイッチング動作に起因してパワーデバイス233PDと放熱部240との間にコモンモード電圧が発生し、浮遊容量Cs1を通じてコモンモード電流Icが導体部260に流出する場合がある。 A stray capacitance Cs1 exists between the power device 233PD of the inverter 230 and the heat dissipation section 240. Therefore, a common mode voltage may be generated between the power device 233PD and the heat dissipation section 240 due to the switching operation of the power device 233PD, and a common mode current Ic may flow out to the conductor section 260 through the stray capacitance Cs1.

電力変換装置200comは、導体部260に流出したコモンモード電流Icの少なくとも一部に相当するコモンモード電流Ic_ref1を、Yコンデンサ222が設けられるバイパス経路を通じて、インバータ230に還流させることができる。 The power conversion device 200com can return the common mode current Ic_ref1, which corresponds to at least a portion of the common mode current Ic that flows into the conductor section 260, to the inverter 230 through a bypass path in which the Y capacitor 222 is provided.

Yコンデンサ222を含むバイパス経路には、リード線225の寄生インダクタンス成分と、基板220PB上の配線パターン222WPの寄生インダクタンス成分とが存在する。 The bypass path including the Y capacitor 222 has a parasitic inductance component of the lead wire 225 and a parasitic inductance component of the wiring pattern 222WP on the substrate 220PB.

ここで、図5に示すように、寄生インダクタンス成分は、電流の周波数が高くなるにつれてインピーダンスが増加する。そのため、例えば、パワーデバイス233PDが20kHz以上の比較的高い周波数で駆動される場合、高周波のコモンモード電流Icが流出し、インピーダンスが高いバイパス経路にコモンモード電流Ic_ref1を十分に引き込めない可能性がある。 As shown in FIG. 5, the impedance of the parasitic inductance component increases as the current frequency increases. Therefore, for example, when the power device 233PD is driven at a relatively high frequency of 20 kHz or more, the high-frequency common mode current Ic flows out, and it is possible that the common mode current Ic_ref1 cannot be sufficiently drawn into the bypass path with high impedance.

また、上述の如く、筐体110Hと電源線L_R4,L_S4,L_T4との間には、浮遊容量Cs0が存在し、浮遊容量Cs0を通じてインバータ230にコモンモード電流Icを還流させる経路が存在する。しかし、図5に示すように、誘電体250が存在しない場合、浮遊容量Cs0のインピーダンスは、比較的高い。そのため、浮遊容量Cs0のインピーダンスが周波数の上昇に応じて低下するとは言え、電力変換装置200comは、浮遊容量Cs0を通じてインバータ230にコモンモード電流Icを還流させることができない可能性が高い。 As described above, stray capacitance Cs0 exists between the housing 110H and the power lines L_R4, L_S4, and L_T4, and a path exists for returning the common mode current Ic to the inverter 230 through the stray capacitance Cs0. However, as shown in FIG. 5, when the dielectric 250 does not exist, the impedance of the stray capacitance Cs0 is relatively high. Therefore, even though the impedance of the stray capacitance Cs0 decreases with increasing frequency, it is highly likely that the power conversion device 200com will not be able to return the common mode current Ic to the inverter 230 through the stray capacitance Cs0.

よって、図4に示すように、比較例に係る電力変換装置200comは、コモンモード電流Ic_outの商用電源PS側への流出を適切に抑制することができない可能性がある。 Therefore, as shown in FIG. 4, the power conversion device 200com according to the comparative example may not be able to adequately suppress the outflow of the common mode current Ic_out to the commercial power supply PS.

<実施形態に係る電力変換装置のコモンモード電流>
本実施形態に係る電力変換装置200では、上述の如く、筐体110Hと、電源線L_R4,L_S4,L_T4のそれぞれとの間に誘電体250が配置される。
<Common mode current of power conversion device according to embodiment>
In the power conversion device 200 according to this embodiment, as described above, the dielectric 250 is disposed between the housing 110H and each of the power lines L_R4, L_S4, and L_T4.

これにより、浮遊容量Cs0を増加させることができる。そのため、図5に示すように、浮遊容量Cs0のインピーダンスを低下させることができる。また、浮遊容量Cs0を通じたバイパス経路には、配線パターンやリード線等が存在しないことから、寄生インダクタンスによるインピーダンスの増加分もない。その結果、電力変換装置200は、Yコンデンサ222を含むバイパス経路に加えて、浮遊容量Cs0を通じてインバータ230にコモンモード電流Ic_ref2を還流させることができる。特に、浮遊容量Cs0を通じたバイパス経路では、浮遊容量Cs0のインピーダンスが周波数の上昇に応じて低下し、且つ、寄生インダンクタンス成分による周波数の上昇に応じたインピーダンスの増加がない。そのため、電力変換装置200は、高周波のコモンモード電流Icが導体部260に流出する場合でも、浮遊容量Cs0を通じて高周波のコモンモード電流Ic_ref2をインバータ230に十分に還流させることができる。 This allows the floating capacitance Cs0 to be increased. Therefore, as shown in FIG. 5, the impedance of the floating capacitance Cs0 can be reduced. In addition, since there is no wiring pattern or lead wire in the bypass path through the floating capacitance Cs0, there is no increase in impedance due to parasitic inductance. As a result, the power conversion device 200 can return the common mode current Ic_ref2 to the inverter 230 through the floating capacitance Cs0 in addition to the bypass path including the Y capacitor 222. In particular, in the bypass path through the floating capacitance Cs0, the impedance of the floating capacitance Cs0 decreases with an increase in frequency, and there is no increase in impedance with an increase in frequency due to the parasitic inductance component. Therefore, even if the high-frequency common mode current Ic flows out to the conductor portion 260, the power conversion device 200 can sufficiently return the high-frequency common mode current Ic_ref2 to the inverter 230 through the floating capacitance Cs0.

よって、図6に示すように、電力変換装置200は、コモンモード電流Ic_outの商用電源PS側への流出をより適切に抑制することができる。 Therefore, as shown in FIG. 6, the power conversion device 200 can more appropriately suppress the outflow of the common mode current Ic_out to the commercial power supply PS.

[他の実施形態]
次に、他の実施形態について説明する。
[Other embodiments]
Next, another embodiment will be described.

上述の実施形態は、適宜、変形や変更が加えられてもよい。 The above-described embodiments may be modified or altered as appropriate.

例えば、上述の実施形態では、誘電体250は、筐体110Hの内面110Hsと電源線L_R4,L_S4,L_T4との間に代えて、筐体110Hの内面110Hsと電源線L_R3,L_S3,L_T3との間に設けられてもよい。 For example, in the above embodiment, the dielectric 250 may be provided between the inner surface 110Hs of the housing 110H and the power lines L_R3, L_S3, and L_T3, instead of between the inner surface 110Hs of the housing 110H and the power lines L_R4, L_S4, and L_T4.

また、上述の実施形態では、誘電体250は、面250s2が配線パターンの面WPs1,WPs2,WPs3に代えて、基板230PBに実装される電源線L_P1,L_N1の配線パターンの面と対向するように配置されてもよい。この場合、誘電体250の面250s2は、電源線L_P1,L_N1の対向する面と直接接触していてもよいし、電源線L_P1,L_N1の対向する面と微小な隙間を有する態様で近接に配置されてもよい。これにより、電力変換装置200は、ノイズ源であるパワーデバイス233PDにより近い箇所でコモンモード電流をバイパスさせることができる。そのため、電力変換装置200は、コモンモード電流に起因する放射ノイズをより適切に抑制することができる。 In the above embodiment, the dielectric 250 may be arranged so that the surface 250s2 faces the surface of the wiring pattern of the power lines L_P1 and L_N1 mounted on the substrate 230PB, instead of the surfaces WPs1, WPs2, and WPs3 of the wiring pattern. In this case, the surface 250s2 of the dielectric 250 may be in direct contact with the opposing surfaces of the power lines L_P1 and L_N1, or may be arranged in close proximity to the opposing surfaces of the power lines L_P1 and L_N1 with a small gap. This allows the power conversion device 200 to bypass the common mode current at a location closer to the power device 233PD, which is a noise source. Therefore, the power conversion device 200 can more appropriately suppress the radiation noise caused by the common mode current.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、誘電体250は、面250s1が筐体110Hの内面110Hsに代えて、放熱部240の面と対向するように配置されてもよい。この場合、誘電体250の面250s1は、放熱部240の対向する面と直接接触していてもよいし、放熱部240の対向する面と微小な隙間を有する態様で近接に配置されてもよい。これにより、電力変換装置200は、ノイズ源であるパワーデバイス233PDにより近い箇所でコモンモード電流をバイパスさせることができる。そのため、コモンモード電流に起因する放射ノイズをより適切に抑制することができる。 In addition, in the above-mentioned embodiment and its modified and altered examples, the dielectric 250 may be arranged so that the surface 250s1 faces the surface of the heat dissipation unit 240 instead of the inner surface 110Hs of the housing 110H. In this case, the surface 250s1 of the dielectric 250 may be in direct contact with the facing surface of the heat dissipation unit 240, or may be arranged in close proximity to the facing surface of the heat dissipation unit 240 with a small gap therebetween. This allows the power conversion device 200 to bypass the common mode current at a location closer to the power device 233PD, which is the noise source. Therefore, the radiation noise caused by the common mode current can be more appropriately suppressed.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、筐体110Hとパワーデバイス233PDとは、放熱部240を介さずにコモンモード電流が流出しうる配置構造になっていてもよい。具体的には、筐体110Hは、パワーデバイス233PDに対して、浮遊容量を通じてコモンモード電流が流出可能な程度の近傍に存在していればよい。パワーデバイス233PDの近傍とは、例えば、パワーデバイス233PDと放熱部240とが放熱促進部材(例えば、放熱シート)を介して間接的に接触する際の放熱促進部材の厚みに相当する程度の距離である。 In addition, in the above-described embodiment and its modified and altered examples, the housing 110H and the power device 233PD may be arranged in such a manner that a common mode current can flow out without passing through the heat dissipation section 240. Specifically, the housing 110H only needs to be located close enough to the power device 233PD that a common mode current can flow out through stray capacitance. The proximity of the power device 233PD is, for example, a distance equivalent to the thickness of a heat dissipation promotion member (e.g., a heat dissipation sheet) when the power device 233PD and the heat dissipation section 240 are in indirect contact with each other.

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。 In addition, in the above-described embodiment and its modified and altered examples, the power conversion device 200 may supply power to the motor of the fan 117 instead of or in addition to the motor 113M of the compressor 113 to drive it.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、ノイズフィルタ220とインバータ230とは同じ基板に実装されてもよい。 In addition, in the above-described embodiment and its variations and modifications, the noise filter 220 and the inverter 230 may be mounted on the same board.

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。 In addition, in the above-described embodiment and its modified and altered examples, at least one of the smoothing capacitor 232C and the reactor 232L may be omitted, or the smoothing circuit 232 itself may be omitted.

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、誘電体250は、筐体110Hの内面110Hsと、単相のコモンモードチョークコイルの前段側の2本の電源線或いは後段側の2本の電源線との間に設置される。 In the above-described embodiment and its modified and altered examples, the commercial power source PS may supply single-phase AC to the power conversion device 200 instead of three-phase AC. In this case, the power lines L_R, L_S, and L_T are replaced with two power lines. In this case, the common mode choke coil 221 is replaced with a single-phase common mode choke coil, and the Y capacitor 222 is replaced with two Y capacitors that bypass each of the two power lines and the housing 110H. In this case, the dielectric 250 is installed between the inner surface 110Hs of the housing 110H and the two power lines on the front side or the two power lines on the rear side of the single-phase common mode choke coil.

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、パワーデバイス231PDのスイッチング動作により、パワーデバイス231PDと筐体110Hとの間の浮遊容量を通じて筐体110Hにコモンモード電流が流出する。例えば、パワーデバイス233PDに対する放熱部240と同様に、パワーデバイス231PDと熱結合される放熱部が設けられ、その放熱部は、筐体110Hに直接接触する態様で連結される。これにより、パワーデバイス231PDと放熱部との間の浮遊容量にコモンモード電圧が印加され、放熱部を通じて筐体110Hにコモンモード電流が流出する。そのため、電力変換装置200は、誘電体250の作用によって、整流回路231のパワーデバイス231PDをノイズ源とするコモンモード電流をより適切に抑制することができる。 In the above-described embodiment and its modified and altered examples, the power device 231PD of the rectifier circuit 231 may be a semiconductor switch. In this case, the switching operation of the power device 231PD causes a common mode current to flow into the housing 110H through the stray capacitance between the power device 231PD and the housing 110H. For example, a heat dissipation section that is thermally coupled to the power device 231PD is provided, similar to the heat dissipation section 240 for the power device 233PD, and the heat dissipation section is connected in a manner that directly contacts the housing 110H. As a result, a common mode voltage is applied to the stray capacitance between the power device 231PD and the heat dissipation section, and a common mode current flows into the housing 110H through the heat dissipation section. Therefore, the power conversion device 200 can more appropriately suppress the common mode current that causes the power device 231PD of the rectifier circuit 231 to be a noise source, due to the action of the dielectric 250.

また、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。 The power conversion device 200 of the above-described embodiment may be installed in a refrigeration unit other than the air conditioner 100. In other words, the power conversion device 200 of the above-described embodiment may be installed in any device having a refrigeration cycle.

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。 The power conversion device 200 of the above-described embodiment may be mounted on a device other than a refrigerator to drive an electric motor or the like mounted on that device. For example, the power conversion device 200 of the above-described embodiment may be mounted on a vehicle to drive an electric motor or the like of the vehicle.

[作用]
次に、本実施形態に係る電気装置及び空気調和機の作用について説明する。
[Effect]
Next, the operation of the electrical device and the air conditioner according to this embodiment will be described.

本実施形態では、電気装置は、ノイズフィルタと、第1の配線部と、第2の配線部と、導体部材と、誘電体と、を備える。電気装置は、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。第1の配線部は、例えば、上述の電源線L_R3,L_S3,L_T3である。第2の配線部は、例えば、上述の電源線L_R4,L_S4,L_T4である。導体部材は、例えば、上述の導体部260である。誘電体は、例えば、上述の誘電体250である。具体的には、ノイズフィルタは、コモンモードチョークコイルを含み、一端側及び他端側のうちの他端側がスイッチングデバイスと電気的に接続される。コモンモードチョークコイルは、例えば、上述のコモンモードチョークコイル221である。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である。また、第1の配線部は、コモンモードチョークコイルの一端側に接続される。また、第2の配線部は、コモンモードチョークコイルの他端側に接続される。また、導体部材は、第1の配線部又は第2の配線部に対向する面を有する。また、誘電体は、導体部材と、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部との間に配置される。そして、誘電体は、第1の面が導体部材の面と対向し、第1の面の反対側の第2の面が第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部の面と対向するように配置される。誘電体の第1の面及び第2の面は、例えば、上述の面250s1及び面250s2である。導体部材の面は、例えば、上述の内面110Hsである。第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部の面は、例えば、上述の面WPs1,WPs2,WPs3である。 In this embodiment, the electric device includes a noise filter, a first wiring section, a second wiring section, a conductor member, and a dielectric. The electric device is, for example, the power conversion device 200 described above. The noise filter is, for example, the noise filter 220 described above. The first wiring section is, for example, the power lines L_R3, L_S3, and L_T3 described above. The second wiring section is, for example, the power lines L_R4, L_S4, and L_T4 described above. The conductor member is, for example, the conductor section 260 described above. The dielectric is, for example, the dielectric 250 described above. Specifically, the noise filter includes a common mode choke coil, and the other end of the one end side and the other end side is electrically connected to the switching device. The common mode choke coil is, for example, the common mode choke coil 221 described above. The switching device is, for example, the power device 233PD described above. In addition, the first wiring section is connected to one end side of the common mode choke coil. The second wiring portion is connected to the other end of the common mode choke coil. The conductor member has a surface facing the first wiring portion or the second wiring portion. The dielectric is disposed between the conductor member and either one of the first wiring portion or the second wiring portion. The dielectric is disposed such that the first surface faces the surface of the conductor member, and the second surface opposite the first surface faces the surface of either one of the first wiring portion or the second wiring portion. The first surface and the second surface of the dielectric are, for example, the above-mentioned surfaces 250s1 and 250s2. The surface of the conductor member is, for example, the above-mentioned inner surface 110Hs. The surface of either one of the first wiring portion or the second wiring portion is, for example, the above-mentioned surfaces WPs1, WPs2, and WPs3.

これにより、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部と導体部材との間の浮遊容量を増加させることができる。そのため、電気装置は、スイッチングデバイスのスイッチング動作に起因するコモンモード電圧によって導体部材に流出したコモンモード電流を、浮遊容量を介してノイズ源であるスイッチングデバイスに還流させることができる。また、浮遊容量には、リード線等のインダクタンス成分が含まれないことから、高周波の場合であってもインピーダンスが増加することがなく、電気装置は、浮遊容量を介して高周波のコモンモード電流をスイッチングデバイスに十分に還流させることができる。そのため、電気装置は、コモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 This makes it possible to increase the stray capacitance between either the first wiring section or the second wiring section and the conductor member. Therefore, the electric device can return the common mode current that flows into the conductor member due to the common mode voltage caused by the switching operation of the switching device to the switching device, which is a noise source, via the stray capacitance. Furthermore, since the stray capacitance does not include inductance components such as lead wires, impedance does not increase even in the case of high frequencies, and the electric device can sufficiently return the high-frequency common mode current to the switching device via the stray capacitance. Therefore, the electric device can more appropriately suppress the outflow of the common mode current to the power supply side.

また、本実施形態では、誘電体は、第1の面及び導体部材の面、並びに、第2の面及び何れか一方の配線部の面の双方が接触するように配置されてもよい。 In addition, in this embodiment, the dielectric may be arranged so that both the first surface and the surface of the conductor member, and the second surface and the surface of either one of the wiring portions are in contact.

これにより、誘電体によって、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部と導体部材との間の浮遊容量を増加させることができる。 This allows the dielectric to increase the stray capacitance between either the first wiring section or the second wiring section and the conductor member.

また、本実施形態では、誘電体は、第1の面及び導体部材の面、並びに、第2の面及び何れか一方の配線部の面の何れか一方が接触し他方が近接にあるように配置されてもよい。 In addition, in this embodiment, the dielectric may be arranged so that either the first surface and the surface of the conductor member, or the second surface and the surface of one of the wiring parts are in contact with each other and are adjacent to each other.

これにより、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部と導体部材との間の浮遊容量を増加させることができる。 This makes it possible to increase the stray capacitance between either the first wiring section or the second wiring section and the conductor member.

また、本実施形態では、誘電体は、第1の面及び導体部材の面、並びに、第2の面及び何れか一方の配線部の面の双方が近接にあるように配置されてもよい。 In addition, in this embodiment, the dielectric may be arranged so that both the first surface and the surface of the conductor member, and the second surface and the surface of either one of the wiring portions are in close proximity.

これにより、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部と導体部材との間の浮遊容量を増加させることができる。 This makes it possible to increase the stray capacitance between either the first wiring section or the second wiring section and the conductor member.

また、本実施形態では、誘電体は、導体部材と第2の配線部との間に配置されてもよい。 In addition, in this embodiment, the dielectric may be disposed between the conductor member and the second wiring portion.

これにより、第1の配線部及び第2の配線部のうち、ノイズ源であるスイッチングデバイスに近い第2の配線部にコモンモード電流をバイパスさせることができる。そのため、コモンモード電流に起因する放射ノイズをより適切に抑制することができる。 This allows the common mode current to be bypassed to the second wiring section, which is closer to the switching device, which is the noise source, out of the first wiring section and the second wiring section. This makes it possible to more appropriately suppress the radiation noise caused by the common mode current.

また、本実施形態では、誘電体は、300MHz以下の周波数帯域での比誘電率が5以上であってもよい。 In addition, in this embodiment, the dielectric may have a relative dielectric constant of 5 or more in a frequency band of 300 MHz or less.

これにより、例えば、EMIに関する各種の規格で放射ノイズが問題となる周波数帯域(30MHz~300MHz)において、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部と導体部材との間の浮遊容量を十分に増加させることができる。そのため、電気装置は、導体部材に流出したコモンモード電流を、浮遊容量を介してノイズ源であるスイッチングデバイスより適切に還流させることができる。 This makes it possible to sufficiently increase the stray capacitance between either the first wiring section or the second wiring section and the conductor member in the frequency band (30 MHz to 300 MHz) where radiation noise is a problem in various EMI standards. As a result, the electrical device can properly return the common mode current that has flowed into the conductor member through the stray capacitance from the switching device, which is the noise source.

また、本実施形態では、誘電体の材質は、シリコン樹脂又はウレタンを含んでもよい。 In addition, in this embodiment, the dielectric material may include silicone resin or urethane.

これにより、誘電体の誘電率を比較的大きく設定し、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部と導体部材との間の浮遊容量を十分に増加させることができる。 This allows the dielectric constant of the dielectric to be set relatively large, and the stray capacitance between either the first wiring section or the second wiring section and the conductor member to be sufficiently increased.

また、本実施形態では、誘電体は、衝撃吸収性を有していてもよい。 In this embodiment, the dielectric may also have shock absorbing properties.

これにより、例えば、製造工程での誘電体の取付作業性を向上させることができる。また、電気装置は、例えば、第1の配線部及び第2の配線部が実装される基板や導体部材に衝撃が加わった場合であっても、誘電体や誘電体と連結される他の部品に問題が生じるような事態を抑制することができる。 This can improve the workability of installing the dielectric during the manufacturing process, for example. In addition, the electrical device can prevent problems from occurring in the dielectric or other components connected to the dielectric, even if an impact is applied to the board or conductor member on which the first wiring section and the second wiring section are mounted.

また、本実施形態では、電気装置は、上述のスイッチングデバイスを備えてもよい。また、第2の配線部は、コモンモードチョークコイルの他端側とスイッチングデバイスとの間に接続されてもよい。そして、導体部材は、スイッチングデバイスの近傍に存在すると共に、第1の配線部及び第2の配線部の何れか一方の配線部に対向する面を有していてもよい。 In this embodiment, the electric device may include the above-mentioned switching device. The second wiring portion may be connected between the other end of the common mode choke coil and the switching device. The conductor member may be located near the switching device and have a surface facing either the first wiring portion or the second wiring portion.

これにより、電気装置は、スイッチングデバイスのスイッチング動作に起因するコモンモード電圧によって導体部材に流出したコモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 This allows the electrical device to more appropriately suppress the outflow of common-mode current flowing into the conductor member due to the common-mode voltage caused by the switching operation of the switching device to the power supply side.

また、本実施形態では、導体部材は、スイッチングデバイスと熱結合された放熱部材を含んでもよい。放熱部材は、例えば、上述の放熱部240である。 In addition, in this embodiment, the conductor member may include a heat dissipation member thermally coupled to the switching device. The heat dissipation member is, for example, the heat dissipation section 240 described above.

これにより、電気装置は、放熱部材を介して導体部材に流出したコモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 This allows the electrical device to more appropriately prevent the common mode current that flows into the conductor member via the heat dissipation member from flowing out to the power supply side.

また、本実施形態では、スイッチングデバイスを含むインバータ又はコンバータを備えてもよい。インバータは、例えば、上述のインバータ回路233である。コンバータは、例えば、上述の整流回路231である。 In addition, this embodiment may include an inverter or converter including a switching device. The inverter is, for example, the inverter circuit 233 described above. The converter is, for example, the rectifier circuit 231 described above.

これにより、電気装置は、インバータ或いはコンバータのスイッチングデバイスのスイッチング動作に起因するコモンモード電圧によって導体部材に流出したコモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 This allows the electrical device to more appropriately suppress the outflow of common-mode current flowing into the conductor member due to the common-mode voltage caused by the switching operation of the inverter or converter switching device to the power supply side.

また、本実施形態では、電気装置は、ノイズフィルタが実装される第1の基板と、第1の基板と異なる第2の基板であって、スイッチングデバイスが実装される第2の基板と、を備えてもよい。 In this embodiment, the electrical device may also include a first substrate on which a noise filter is mounted, and a second substrate different from the first substrate on which a switching device is mounted.

これにより、電気装置は、第2の基板のスイッチングデバイスから導体部材に流出したコモンモード電流を、浮遊容量によって第1の基板の第1の配線部或いは第2の配線部にバイパスさせることができる。 This allows the electrical device to bypass the common mode current flowing from the switching device of the second substrate to the conductor member to the first wiring section or the second wiring section of the first substrate by means of stray capacitance.

また、本実施形態では、スイッチングデバイスは、ワイドバンドギャップ半導体により形成されるスイッチング素子を含んでもよい。 In addition, in this embodiment, the switching device may include a switching element formed of a wide bandgap semiconductor.

これにより、電気装置は、ワイドバンドギャップ半導体により形成されるスイッチング素子を含むスイッチングデバイスから導体部材に流出したコモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 This allows the electrical device to more appropriately suppress the common mode current that flows from a switching device, including a switching element formed from a wide bandgap semiconductor, to a conductor member from flowing out to the power supply side.

また、本実施形態では、スイッチングデバイスのスイッチング周波数は20kHz以上であってもよい。 In addition, in this embodiment, the switching frequency of the switching device may be 20 kHz or more.

これにより、電気装置は、スイッチングデバイスのスイッチング周波数が20kHzと比較的高く、高周波のコモンモード電流が導体部材に流出する場合でも、コモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 As a result, the electrical device can more appropriately suppress the outflow of common mode current to the power supply side, even when the switching frequency of the switching device is relatively high at 20 kHz and high-frequency common mode current flows into the conductor member.

また、本実施形態では、スイッチングデバイスのスイッチング速度は、10ナノ秒以下であってもよい。 In addition, in this embodiment, the switching speed of the switching device may be 10 nanoseconds or less.

これにより、電気装置は、スイッチングデバイスのスイッチング速度が10ナノ秒以下と比較的高く、高周波のコモンモード電流が導体部材に流出する場合でも、コモンモード電流の電源側への流出をより適切に抑制することができる。 As a result, the electrical device can more appropriately suppress the common mode current from flowing to the power supply side, even when the switching speed of the switching device is relatively high at 10 nanoseconds or less and high-frequency common mode current flows into the conductor member.

また、本実施形態では、空気調和機は、上記の電気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。 In addition, in this embodiment, the air conditioner may be equipped with the above-mentioned electrical device. The air conditioner is, for example, the air conditioner 100 described above.

これにより、電気装置は、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。 This allows the electrical device to suppress noise radiation outside the air conditioner.

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。 Although the embodiments have been described above, it will be understood that various changes in form and details are possible without departing from the spirit and scope of the claims.

100 空気調和機
110 室外機
110H 筐体
110Hs 内面
113 圧縮機
113M 電動機
120 室内機
130 冷媒経路
140 冷媒経路
200 電力変換装置
210 電源端子台
220 ノイズフィルタ
220PB 基板
221 コモンモードチョークコイル
222 Yコンデンサ
222R,222S,222T Yコンデンサ
222WP 配線パターン
225 リード線
230 インバータ
230PB 基板
231 整流回路
232 平滑回路
233 インバータ回路
233PD パワーデバイス
240 放熱部
250 誘電体
250s1,250s2 面
260 導体部
Cs_R,Cs_S,Cs_T 浮遊容量
Cs0,Cs1 浮遊容量
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
WPs1,WPs2,WPs3 面
100 Air conditioner 110 Outdoor unit 110H Housing 110Hs Inner surface 113 Compressor 113M Motor 120 Indoor unit 130 Refrigerant path 140 Refrigerant path 200 Power conversion device 210 Power terminal block 220 Noise filter 220PB Substrate 221 Common mode choke coil 222 Y capacitor 222R, 222S, 222T Y capacitor 222WP Wiring pattern 225 Lead wire 230 Inverter 230PB Substrate 231 Rectifier circuit 232 Smoothing circuit 233 Inverter circuit 233PD Power device 240 Heat dissipation section 250 Dielectric 250s1, 250s2 Surface 260 Conductor section Cs_R, Cs_S, Cs_T Stray capacitance Cs0, Cs1 Stray capacitance L_N1 Power line L_P1 Power line L_R Power line L_R1 to L_R5 Power line L_S Power line L_S1 to L_S5 Power line L_T Power line L_T1 to L_T5 Power line PS Commercial power supply WPs1, WPs2, WPs3

Claims (16)

コモンモードチョークコイルを含み、一端側及び他端側のうちの他端側がスイッチングデバイスと電気的に接続されるノイズフィルタと、
前記コモンモードチョークコイルの一端側に接続される第1の配線部と、
前記コモンモードチョークコイルの他端側に接続される第2の配線部と、
前記第1の配線部又は第2の配線部に対向する面を有する導体部材と、
前記第2の配線部と前記導体部材との間を電気的に接続する経路に設けられるYコンデンサと、
前記Yコンデンサとは別に設けられ、前記導体部材と、前記第1の配線部及び前記第2の配線部の何れか一方の配線部との間に配置される誘電体と、を備え、
前記誘電体は、第1の面が、前記導体部材の面と対向し、前記第1の面の反対側の第2の面が前記何れか一方の配線部の面と対向するように配置される、
電気装置。
a noise filter including a common mode choke coil, the other end of which is electrically connected to the switching device;
a first wiring portion connected to one end side of the common mode choke coil;
a second wiring portion connected to the other end side of the common mode choke coil;
a conductor member having a surface facing the first wiring portion or the second wiring portion;
a Y capacitor provided in a path electrically connecting the second wiring portion and the conductor member;
a dielectric provided separately from the Y capacitor and disposed between the conductor member and one of the first wiring portion and the second wiring portion,
the dielectric body is disposed such that a first surface faces a surface of the conductor member and a second surface opposite to the first surface faces a surface of one of the wiring portions;
Electrical equipment.
前記誘電体は、前記第1の面及び前記導体部材の面、並びに、前記第2の面及び前記何れか一方の配線部の面の双方が接触するように配置される、
請求項1に記載の電気装置。
the dielectric body is disposed so that the first surface and a surface of the conductor member, and the second surface and a surface of either one of the wiring portions are in contact with each other;
10. The electrical device of claim 1.
前記誘電体は、前記第1の面及び前記導体部材の面、並びに、前記第2の面及び前記何れか一方の配線部の面の何れか一方が接触し他方が近接にあるように配置される、
請求項1に記載の電気装置。
the dielectric is arranged such that one of the first surface and a surface of the conductor member, and the second surface and a surface of either one of the wiring portions are in contact with each other and are adjacent to each other;
10. The electrical device of claim 1.
前記誘電体は、前記第1の面及び前記導体部材の面、並びに、前記第2の面及び前記何れか一方の配線部の面の双方が近接にあるように配置される、
請求項1に記載の電気装置。
the dielectric body is disposed so that the first surface and a surface of the conductor member, and the second surface and a surface of either one of the wiring portions are in close proximity to each other;
10. The electrical device of claim 1.
前記誘電体は、前記導体部材と前記第2の配線部との間に配置される、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の電気装置。
The dielectric is disposed between the conductor member and the second wiring portion.
5. An electrical device according to any one of the preceding claims.
前記誘電体は、300MHz以下の周波数帯域での比誘電率が5以上である、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の電気装置。
The dielectric has a relative dielectric constant of 5 or more in a frequency band of 300 MHz or less.
5. An electrical device according to any one of the preceding claims.
前記誘電体の材質は、シリコン樹脂又はウレタンを含む、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の電気装置。
The material of the dielectric material includes silicone resin or urethane.
5. An electrical device according to any one of the preceding claims.
前記誘電体は、衝撃吸収性を有する、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の電気装置。
The dielectric has shock absorbing properties.
5. An electrical device according to any one of the preceding claims.
スイッチングデバイスを備え、
前記第2の配線部は、前記コモンモードチョークコイルの他端側と前記スイッチングデバイスとの間に接続され、
前記導体部材は、前記スイッチングデバイスの近傍に存在すると共に、前記何れか一方の配線部に対向する面を有する、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の電気装置。
A switching device is provided.
the second wiring portion is connected between the other end of the common mode choke coil and the switching device,
the conductor member is located near the switching device and has a surface facing one of the wiring portions;
5. An electrical device according to any one of the preceding claims.
前記導体部材は、前記スイッチングデバイスと熱結合された放熱部材を含む、
請求項9に記載の電気装置。
the conductive member includes a heat dissipation member thermally coupled to the switching device;
10. An electrical device according to claim 9.
前記スイッチングデバイスを含むインバータ又はコンバータを備える、
請求項9に記載の電気装置。
an inverter or converter including the switching device;
10. An electrical device according to claim 9.
前記ノイズフィルタが実装される第1の基板と、
前記第1の基板と異なる第2の基板であって、前記スイッチングデバイスが実装される第2の基板と、を備える、
請求項9に記載の電気装置。
a first substrate on which the noise filter is mounted;
a second substrate different from the first substrate, the second substrate having the switching device mounted thereon;
10. An electrical device according to claim 9.
前記スイッチングデバイスは、ワイドバンドギャップ半導体により形成されるスイッチング素子を含む、
請求項9に記載の電気装置。
The switching device includes a switching element formed of a wide band gap semiconductor.
10. An electrical device according to claim 9.
前記スイッチングデバイスのスイッチング周波数は20kHz以上である、
請求項9に記載の電気装置。
The switching frequency of the switching device is 20 kHz or more.
10. An electrical device according to claim 9.
前記スイッチングデバイスのスイッチング速度は、10ナノ秒以下である、
請求項9に記載の電気装置。
The switching speed of the switching device is 10 nanoseconds or less.
10. An electrical device according to claim 9.
請求項1乃至4の何れか一項に記載の電気装置を備える、
空気調和機。
Equipped with an electrical device according to any one of claims 1 to 4,
Air conditioner.
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