CN102037243B - 电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种电动压缩机，不仅能实现制造成本的降低，还能可靠地保护电动机驱动电路。由于将温度传感器设置在多个功率半导体元件中温度变得最高的功率半导体元件附近，并基于温度传感器的检测温度来进行电动机的转速控制，因此，能以温度条件最差的位置的功率半导体元件附近的温度为基准来改变电动机的转速，不需要设置多个温度传感器就能可靠地保护逆变器电路。

Description

电动压缩机
技术领域
本发明涉及一种将电动机的驱动电路设置在外壳内的电动压缩机。
背景技术
以往，作为这种电动压缩机，已知有包括如下构件的电动压缩机：用于对吸入到外壳内的制冷剂进行压缩的压缩部；用于对压缩部进行驱动的电动机；用于对电动机进行驱动的电动机驱动电路，该电动机驱动电路具有多个发热部件；隔壁，该隔壁被设置成隔开设于外壳内的制冷剂流入侧的制冷剂吸入室和收纳有电动机驱动电路的驱动电路收纳室，且能使制冷剂吸入室内的制冷剂与驱动电路收纳室内的电动机驱动电路进行热交换(例如参照专利文献1)。
在上述电动压缩机中，为了防止因电动机驱动电路的发热部件的热而引起故障和破损，使电动机驱动电路隔着隔壁被制冷剂冷却。此外，上述电动压缩机还包括用于对电动机驱动电路的温度进行检测的热敏电阻等温度传感器，通过基于由温度传感器检测出的温度来控制电动机的转速，以防止电动机驱动电路的故障和破损。
专利文献1：日本专利特开2003-139069号公报
发明的公开
发明所要解决的技术问题
在上述电动压缩机中，会存在受到电动机驱动电路的设置空间的制约而无法将电动机驱动电路设置到隔壁的范围内的情形、或是隔壁的温度不均匀的情形。此时，为了保护电动机驱动电路，需要在各个发热部件上分别使用温度传感器来控制电动机的转速，因而制造成本变高。
本发明的目的在于提供一种不仅能实现制造成本的降低还能可靠地保护电动机驱动电路的电动压缩机。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明为了实现上述目的，其包括：压缩部，该压缩部用于对吸入到外壳内的制冷剂进行压缩；电动机，该电动机用于驱动压缩部；电动机驱动电路，该电动机驱动电路用于驱动电动机，并具有多个发热部件；制冷剂吸入室，该制冷剂吸入室设于外壳内的制冷剂流入侧；驱动电路收纳室，该驱动电路收纳室用于收纳电动机驱动电路；隔壁，该隔壁被设置成隔开制冷剂吸入室与驱动电路收纳室，并可进行制冷剂吸入室内的制冷剂与驱动电路收纳室内的电动机驱动电路的热交换；温度传感器，该温度传感器被设置在多个发热部件中温度变得最高的发热部件的附近；以及控制部，该控制部用于基于温度传感器的检测温度来进行电动机的转速控制。
藉此，由于能检测到多个发热部件中温度变得最高的发热部件附近的温度，因此能以温度条件最差的位置的发热部件附近的温度为基准来进行电动机的转速控制。
此外，为了实现上述目的，本发明包括：压缩部，该压缩部用于对吸入到外壳内的制冷剂进行压缩；电动机，该电动机用于驱动压缩部；电动机驱动电路，该电动机驱动电路用于驱动电动机，并具有多个发热部件；制冷剂吸入室，该制冷剂吸入室设于外壳内的制冷剂流入侧；驱动电路收纳室，该驱动电路收纳室用于收纳电动机驱动电路；隔壁，该隔壁被设置成隔开制冷剂吸入室与驱动电路收纳室，并可进行制冷剂吸入室内的制冷剂与驱动电路收纳室内的电动机驱动电路的热交换；温度传感器，该温度传感器被设置在多个发热部件中距隔壁的距离最远的发热部件附近；以及控制部，该控制部用于基于温度传感器的检测温度来进行电动机的转速控制。
藉此，由于能检测到多个发热部件中距隔壁的距离最远的发热部件附近的温度，因此能以温度条件最差的位置的发热部件附近的温度为基准来进行电动机的转速控制。
发明效果
根据本发明，由于能只以温度条件最差的位置的发热部件附近的温度为基准来进行电动机的转速控制，因此不需要设置多个温度传感器就能可靠地保护电动机驱动电路。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的电动压缩机的侧视剖视图。
图2是表示驱动电路收纳室的图。
图3是表示控制系统的框图。
(符号说明)
10外壳
11第一外壳
12第二外壳
13第三外壳
13b隔壁
13c驱动电路收纳室
13d制冷剂吸入室
20压缩部
30电动机
40驱动电路部
41逆变器电路
41a功率半导体元件
41b温度传感器
43控制部
具体实施方式
图1～图3是表示本发明一实施方式的图。
本发明的电动压缩机是包括如下构件的涡旋型电动压缩机，这些构件是：形成为圆筒状的外壳10；用于对制冷剂进行压缩的压缩部20；用于使压缩部20驱动的电动机30；以及作为用于控制电动机30运转的电动机驱动电路的驱动电路部40。此外，上述电动压缩机采用例如HFC-134a或二氧化碳等作为制冷剂。
外壳10由收纳有压缩部20的第一外壳11、收纳有电动机30的第二外壳12以及收纳有驱动电路部40的第三外壳13构成。
第一外壳11的一端面被关闭，另一端面与第二外壳12的一端面结合。此外，在第一外壳11的一端面侧的周面上设有未图示的制冷剂排出口。
第二外壳12的一端面与第一外壳11结合，另一端面与第三外壳13的一端面结合。
用螺栓14将第一外壳11与第二外壳12隔着后述的中心板结合，其中，该中心板用于将压缩部20驱动用的后述的驱动轴的一端侧支承成可自由旋转。
第三外壳13的一端面侧与第二外壳12结合，另一端面侧以可打开的方式被关闭板15关闭。此外，在第三外壳13的一端面侧的周面上设有制冷剂吸入口13a。而且，第三外壳13其内部被隔壁13b分隔成包括制冷剂吸入口13a在内的一端面侧和另一端面侧，并设有用于收纳驱动电路部40的驱动电路收纳室13c和与电动机30侧相连通的制冷剂吸入室13d。另外，在表示驱动电路收纳室13c的图2中，用点划线表示隔壁13b的范围。
压缩部20具有：与第一外壳11的一端面固定的定涡盘构件21；以及设于第一外壳11的另一端侧且可相对于定涡盘构件21回旋的回旋涡盘构件22。
定涡盘构件21由设置成分隔第一外壳11内的圆板状的构件构成，并在回旋涡盘构件22侧的面设有螺旋体21a。此外，在定涡盘构件21的径向中央部设有用于将在压缩部20中经压缩的制冷剂排出的制冷剂排出孔21b。第一外壳11内的一端面与定涡盘构件21之间形成有制冷剂排出室11a，从制冷剂排出口排出的制冷剂流入制冷剂排出室11a。
回旋涡盘构件22在定涡盘构件21侧的面上设有螺旋体22a，在相反一侧的面上通过驱动衬套24连结有用于传递电动机30的旋转力的驱动轴23的一端侧。
驱动轴23被设置成沿第二外壳12的中央轴延伸。驱动轴23被设置成使与驱动衬套24连结的连结部23a偏离驱动轴23的旋转中心。此外，驱动轴23的一端侧通过滚珠轴承26被可自由旋转地支承于设置在压缩部20与电动机30之间的中心板25上，另一端侧通过滚珠轴承27被可自由旋转地支承于设置在第二外壳12的另一端面侧的轴承12a上。即，利用电动机30使驱动轴23旋转，从而使回旋涡盘构件22在规定的圆轨道上回旋。
中心板25被设置成分隔外壳10内的压缩部20侧的空间与电动机30侧的空间，并设有用于将压缩部20侧的空间与电动机30侧的空间连通的连通孔。此外，在中心板25的外周面的周向设有凸缘25a，凸缘25a被夹持在第一外壳11与第二外壳12之间。
电动机30具有：转子31，该转子31由固定在驱动轴23上的永磁体构成；以及定子32，该定子32被设置成围住转子31，且被固定在第二外壳12内。
驱动电路部40由在基板上具有多个作为发热部件的功率半导体元件41a的逆变器电路回路41、平滑电容器和噪声滤波器等功率回路部件42、微型计算机结构的控制部43等构成，上述驱动电路部40被收纳在驱动电路收纳室13c，且被模塑树脂44固定在驱动电路收纳室13c内。
逆变器电路41以与驱动电路收纳室13c的隔壁13b侧的壁面接触的方式安装，如图2所示，逆变器电路41的一部分位于隔壁13b的范围内，其它部分位于隔壁13b的范围外。藉此，在逆变器电路41上的多个功率半导体元件41a中，一部分的功率半导体元件41a位于隔壁13b上，其它功率半导体元件41a位于隔壁13b的范围外。此外，在逆变器电路41的多个功率半导体元件41a中的位于离隔壁13b最远的部位的功率半导体元件41a(即、很难与流入制冷剂吸入室13d的制冷剂进行热交换、温度变得最高的功率半导体元件41a)的附近设有热敏电阻等温度检测传感器41b。
此外，上述电动压缩机为限制回旋涡盘构件22的回旋位置而设置回旋位置限制机构50，其包括：分别设置于回旋涡盘构件22和中心板25的销；以及由用于将销彼此连结的连结构件构成的回旋位置限制机构50。
在如上所述构成的电动压缩机中，一旦对电动机30通电以使驱动轴23旋转，则回旋涡盘构件22在压缩部20相对于定涡盘构件21做回旋运动。藉此，从制冷剂吸入口13a流入外壳20内的制冷剂经由制冷剂吸入室13d的隔壁13b来对驱动电路部40的逆变器电路41的各个功率半导体元件41a进行冷却，并流过第二外壳12内以对电动机30进行冷却。流过第二外壳12内的制冷剂经由中心板25的连通孔而在回旋涡盘构件22与中心板25之间流过，并在对回旋位置限制机构50冷却后流入压缩部20。在压缩部20中经压缩的制冷剂经由制冷剂排出孔21b流入制冷剂排出室11a，而被从制冷剂排出口排出。
在电动压缩机的运转中，控制部43通过温度传感器41b来对规定的功率半导体元件41附近的温度进行检测，一旦温度传感器41b的检测温度达到规定温度以上，则使电动机的转速上升或下降、或是将电动机停止，来改变电动机的转速。
这样，根据本实施方式的电动压缩机，由于将温度传感器41d设置在多个功率半导体元件41a中温度变得最高的功率半导体元件41a附近，并基于温度传感器41d的检测温度来控制电动机30的转速，因此，能以温度条件最差的位置的功率半导体元件41a附近的温度为基准来改变电动机30的转速，并能在不需要多个温度传感器41b的前提下可靠地保护逆变器电路41。
另外，在上述实施方式中，作为温度条件最差的位置的功率半导体元件41a，例示了驱动电路收纳室13c的隔壁13b侧的壁面上距中间隔壁13b的距离最大的位置的功率半导体元件41a，但也可以以在垂直方向上距隔壁13b的壁面的距离最大的功率半导体元件41a为温度条件最差的位置。
此外，在上述实施方式中，作为温度条件最差的位置的功率半导体元件41a，例示了位于隔壁13b的范围外的功率半导体元件41a，但在隔壁13b的范围内温度不同的情况下，也可以将在该范围内温度变得最高的部位(例如制冷剂吸入室13d的制冷剂流过方向的下游侧等)一侧的功率半导体元件41a作为温度条件最差的位置的功率半导体元件41a。

Claims (3)

1.一种电动压缩机，其特征在于，包括：
压缩部(20)，该压缩部(20)用于对吸入到外壳(10)内的制冷剂进行压缩；
电动机(30)，该电动机(30)用于驱动压缩部(20)；
电动机驱动电路(40)，该电动机驱动电路(40)用于驱动电动机(30)，并包括：具有作为多个发热部件的功率半导体元件(41a)的逆变器电路(41)、微型计算机结构的控制部(43)以及功率回路部件(42)；
制冷剂吸入室(13d)，该制冷剂吸入室(13d)设于外壳(10)内的制冷剂流入侧；
驱动电路收纳室(13c)，该驱动电路收纳室(13c)用于收纳电动机驱动电路(40)；
隔壁(13b)，该隔壁(13b)被设置成隔开制冷剂吸入室(13d)与驱动电路收纳室(13c)，并可进行制冷剂吸入室(13d)内的制冷剂与驱动电路收纳室(13c)内的电动机驱动电路(40)的热交换；以及
温度传感器(41b)，该温度传感器(41b)被设置在多个功率半导体元件(41a)中温度变得最高的功率半导体元件(41a)附近，
所述控制部(43)基于温度传感器(41b)的检测温度来进行电动机(30)的转速控制，
所述逆变器电路(41)与隔壁(13b)接触且一部分与制冷剂吸入室(13d)相对，所述控制部(43)与隔壁(13b)隔离且与逆变器电路(41)相对，并且所述控制部(43)隔着逆变器电路(41)与制冷剂吸入室(13d)相对，所述功率回路部件(42)在不与制冷剂吸入室(13d)相对的位置靠近隔壁(13b)。
2.一种电动压缩机，其特征在于，包括：
压缩部(20)，该压缩部(20)用于对吸入到外壳(10)内的制冷剂进行压缩；
电动机(30)，该电动机(30)用于驱动压缩部(20)；
电动机驱动电路(40)，该电动机驱动电路(40)用于驱动电动机(30)，并包括：具有作为多个发热部件的功率半导体元件(41a)的逆变器电路(41)、微型计算机结构的控制部(43)以及功率回路部件(42)；
制冷剂吸入室(13d)，该制冷剂吸入室(13d)设于外壳(10)内的制冷剂流入侧；
驱动电路收纳室(13c)，该驱动电路收纳室(13c)用于收纳电动机驱动电路(40)；
隔壁(13b)，该隔壁(13b)被设置成隔开制冷剂吸入室(13d)与驱动电路收纳室(13c)，并可进行制冷剂吸入室(13d)内的制冷剂与驱动电路收纳室(13c)内的电动机驱动电路(40)的热交换；以及
温度传感器(41b)，该温度传感器(41b)被设置在多个功率半导体元件(41a)中距隔壁(13b)的距离最远的功率半导体元件(41a)附近；
所述控制部(43)基于温度传感器(41b)的检测温度来进行电动机(30)的转速控制，
所述逆变器电路(41)与隔壁(13b)接触且一部分与制冷剂吸入室(13d)相对，所述控制部(43)与隔壁(13b)隔离且与逆变器电路(41)相对，并且所述控制部(43)隔着逆变器电路(41)与制冷剂吸入室(13d)相对，所述功率回路部件(42)在不与制冷剂吸入室(13d)相对的位置靠近隔壁(13b)。
3.如权利要求1或2所述的电动压缩机，其特征在于，所述逆变器电路(41)、所述控制部(43)以及所述功率回路部件(42)被模塑树脂(44)固定在驱动电路收纳室(13c)内。
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