CN102055308A - 噪声抑制装置、空气调节器 - Google Patents

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Abstract

提供一种噪声抑制装置、空气调节器。在具备共模线圈的以往的噪声抑制装置中，在产生的噪声电平过大的情况下，需要增加缠绕于共模线圈的卷绕数、或增大共模线圈的尺寸，从而得到噪声抑制中所需的充分的电感。具备：具有中空部分(24)的环状的磁性体(23)；在所述磁性体的周围通过所述中空部分(24)而卷绕的电力信号线(7a、7b)；以及贯通了磁性体(23)的中空部分(24)的接地线(15)，对噪声电流(18)和噪声电流(19)进行抑制。

Description

噪声抑制装置、空气调节器
技术领域
本发明涉及对具备逆变器(inverter)装置的电气设备所产生的噪声电流进行抑制的噪声抑制装置，特别适合于具备逆变器装置的空气调节器的室外机中安装的噪声抑制装置。
背景技术
在以往的空气调节器的室外机中，为了抑制在室外机的逆变器装置中产生的噪声从逆变器装置流出到外部电源侧，使用了由分别在相同的方向上将电力线与共模电流回流线卷绕相同数量而得到的共模线圈、和电源线与接地之间的线旁路电容器(line bypass capacitor)构成的噪声滤波器(例如，专利文献1)。
向外部电源侧流出过大的噪声电流时，可能会引起其它电气产品的错误动作等，所以在各国的法规中规定了要抑制流出噪声分量。例如，对于面向日本国内的产品，要求依照电气用品安全法，对于面向欧州市场的产品，要求依照EMC指令(EN55014-1)等规格。
【专利文献1】日本特开2001-268890号公报
发明内容
在具备所述那样的结构的共模线圈的以往的噪声抑制装置中，在所产生的噪声电平过大的情况下，需要通过增加缠绕于共模线圈的卷绕数、或增大共模线圈的尺寸，得到噪声抑制中所需的充分的电感。因此，无法避免线圈安装空间的扩大、部件费用等制造成本的增加。
本发明是为了解决所述那样的课题而完成的，第1目的在于得到一种对由于逆变器装置的驱动而产生的噪声电流向外部电源侧的流出进行抑制的效果较好的噪声抑制装置。
另外，第2目的在于得到一种使噪声抑制装置小型化、且搭载了更廉价的逆变器的空气调节器。
为了达到所述目的，本发明的噪声抑制装置具备：具有中空部分的环状的磁性体；在所述磁性体的周围通过所述中空部分而卷绕的电力信号线；以及贯通了所述中空部分的接地线。
根据本发明的噪声抑制装置，因经由接地线流过的噪声电流而产生的磁通与因重叠到电力信号线上的噪声电流而产生的磁通的方向相互相反，所以可以不依赖于电源电流的大小而有效地抑制所产生的噪声。另外，即使噪声较大，也无需增大电感，所以可以小型且廉价地构成噪声抑制装置。
附图说明
图1是搭载了本发明的实施方式1中的噪声抑制装置的空气调节器的结构图。
图2是本发明的实施方式1中的噪声抑制装置的结构图。
图3是本发明的实施方式1的第2噪声抑制部的结构图。
图4是本发明的实施方式2的第2噪声抑制部的结构图。
附图标记说明
1：室外机；2：室内机；3：外部电源；4：电力信号线；5：接线盒(terminal block)；8：第2噪声抑制部；10：第1噪声抑制部；11：转换器电路；12：逆变器电路；13：压缩机；23：磁性体。
具体实施方式
实施方式1.
参照附图，对实施方式1中的噪声抑制装置进行说明。图1是示出具备实施方式1中的噪声抑制装置的空气调节器的结构的图。空气调节器包括室外机1和室内机2，从外部电源3经由电力信号线4接受电力供给而进行动作。来自外部电源3的电力信号线4与设置在室外机1中的接线盒5连接，在接线盒5中分支的1对电力信号线6连接到室内机2，向室内机2供给电力。另一方面，在接线盒5中分支的另1对电力信号线7a连接到第2噪声抑制部8。另外，接线盒5连接了接地9。
由接线盒5接收的电力通过电力信号线7a、7b、7c、7d，被依次供给到第2噪声抑制部8、第1噪声抑制部10、转换器电路11、以及逆变器电路12。在将电力信号线7a等信号线连接到第2噪声抑制部8等电路时，通过锡焊等进行固定连接即可。第1噪声抑制部10、第2噪声抑制部8构成噪声抑制装置，具有对重叠在电力信号中的噪声分量进行抑制的功能。另外，在后面叙述噪声抑制装置的详细结构。转换器电路11由有源滤波器等构成(未图示)，对电力信号进行交流/直流的信号变换。变换后的电力信号被供给到逆变器电路12，逆变器电路12通过逆变器控制对压缩机13进行运转驱动。另外，逆变器电路12可以通过市面销售的智能功率模块(IPM)来实现。
室外机1由框体14(例如金属板)覆盖，框体14通过接地线15而与接线盒5连接，所以框体14与接地9成为相同电位。接地线14经由第2噪声抑制部8而与接线盒5连接，这在后面叙述详细结构。另外，转换器电路11、逆变器电路12、压缩机13由框体14覆盖，因此在这些电路、设备与框体14之间存在寄生电容(stray capacitance)16a、16b、16c。
如果起动转换器电路11、逆变器电路12并进行压缩机13的运转，则产生噪声电流(噪声分量)17。该噪声电流17从逆变器电路12经由转换器电路11而到达第1噪声抑制部10。
在图2中，与接线盒5、框体14一起示出了包括第1噪声抑制部10、第2噪声抑制部8的噪声抑制装置的结构。另外，对于与图1对应的部分，用同一符号来表示。第1噪声抑制部10包括共模扼流线圈20、电容器(X电容器)21a、21b以及电容器(Y电容器)22a、22b，具有对作为共模噪声的噪声电流17进行抑制的功能。另外，第1噪声抑制部10既可以是除此以外的结构，也可以继续利用通用产品的噪声滤波器。
可以在电路基板上与其它部件一起安装第1噪声抑制部10。在该情况下，由于基板尺寸的限制，第1噪声抑制部10的物理形状也受到限制，所以第1噪声抑制部10的噪声抑制性能也不得不被限定。对于具有超过第1噪声抑制部10的噪声压制性能这样的过大的噪声电平或高频带分量的噪声电流，无法通过第1噪声抑制部10来抑制的噪声电流18流出到外部电源侧。另一方面，噪声电流19从压缩机13、逆变器电路12、转换器电路11经由寄生电容16a、16b、16c以及框体14，流入到接地线15。
图3示出第2噪声抑制部8的立体图。第2噪声抑制部8具备具有中空部分24的环状且单一的磁性体(铁氧体磁芯等)23，以从磁性体23的外部通过磁性体23的中空部分24而通向磁性体23外部的方式卷绕来自第1噪声抑制部10的电力信号线7b，而设为电力信号线7a，并且使接地线15贯通磁性体23的中空部分24。由于在磁性体23的中空部分24中流过相互相反方向的噪声电流，所以因噪声电流18而在磁性体23中产生的磁通与因噪声电流19而在磁性体23中产生的磁通相互抵消。因此，噪声电流18和噪声电流19被相抵，流出到外部电源侧的噪声被大幅抑制。
另外，第2噪声抑制部8构成为通过电力信号线7a、7b和接地线15而使在磁性体23中产生的磁通成为相互相反的方向，所以即使在噪声电流由于电源电流的大小而增加了的情况下，噪声电流也会相互抵消而可以高效地抑制噪声分量。由此，即使在噪声电流较大的情况下，第2噪声抑制部8也可以使用小型的磁性体芯，可以在整体上使噪声抑制装置小型化。
另外，如果将第1噪声抑制部10与逆变器电路12一起安装到电路基板，并将第2噪声抑制部8安装到基板外，则可以根据噪声的产生状况的变化而使用个别规格的磁性体23，可以容易地实现更多样的噪声抑制装置。
另外，在以上的说明中，第2噪声抑制部8构成为在磁性体23的周围通过磁性体23的中空部分24而将电力信号线7b卷绕了一次，并使接地线15贯通磁性体23的中空部分24，但不限于此，也可以在磁性体23卷绕多次电力信号线7b，另外接地线15也可以不是贯通，而是与电力信号线7b同样地在磁性体23的周围通过磁性体23的中空部分24而卷绕。
另外，在第1实施方式中，将第1噪声抑制部、第2噪声抑制部设置到空气调节器的室外机，但本发明不限于此，在室内机中搭载了逆变器电路的情况下，也可以在室内机中设置噪声抑制部。另外，本发明还可以应用于各种泵、送风机、吸尘器、加热机、冷却机等使用逆变器电路来进行驱动的多种设备。
实施方式2.
在实施方式1中说明的噪声抑制装置中，关于第2噪声抑制部8与接线盒5的连接、以及第2噪声抑制部8与第1噪声抑制部10的连接，是通过锡焊等而将电力信号线7a、7b以及接地线15进行固定连接，但在本实施方式中，在电力信号线7a、7b以及接地线15的末端设置连接端子，使得能够可拆卸地安装第2噪声抑制部8。
图4示出在从第2噪声抑制部8出来的电力信号线7a、7b以及接地线15的两端设置了连接端子25a、25b、26a、26b以及连接端子27a、27b的结构。另一方面，在接线盒5中以能够拆卸连接端子25a、25b、27a的方式设置了连接端子用的插入口。对于第1噪声抑制部10，也同样地设置连接端子用的插入口，使得能够拆卸连接端子26a、26b、27b。
如上所述，根据第2实施方式，由于构成为能够拆卸第2噪声抑制部8，所以可以容易地进行第2噪声抑制部8的安装、更换作业。另外，在组装室外机1时，可以简化组装步骤，具有降低成本、降低不合格品的效果。
另外，也可以仅在电力信号线以及接地线的一部分的末端设置连接端子。在该情况下，也可以提高在电路基板外安装第2噪声抑制部8时的作业效率。

Claims (11)

1.一种噪声抑制装置，具备：
具有中空部分的环状的磁性体；
在所述磁性体的周围通过所述中空部分而卷绕的电力信号线；以及
贯通了所述中空部分的接地线。
2.根据权利要求1所述的噪声抑制装置，其特征在于，
在所述电力信号线的末端以及所述接地线的末端中的至少一个末端设置了连接端子。
3.根据权利要求1所述的噪声抑制装置，其特征在于，
所述磁性体是铁氧体。
4.一种空气调节器，其特征在于，
具备权利要求1所述的噪声抑制装置。
5.一种噪声抑制装置，具备：
具有中空部分的环状的磁性体；
在所述磁性体的周围通过所述中空部分而卷绕的电力信号线；以及
在所述磁性体的周围通过所述中空部分而卷绕的接地线。
6.根据权利要求5所述的噪声抑制装置，其特征在于，
在所述电力信号线的末端以及所述接地线的末端中的至少一个末端设置了连接端子。
7.根据权利要求5所述的噪声抑制装置，其特征在于，
所述磁性体是铁氧体。
8.一种空气调节器，其特征在于，
具备权利要求5所述的噪声抑制装置。
9.一种噪声抑制装置，其特征在于，具备：
具有中空部分的环状的磁性体；
在所述磁性体的周围通过所述中空部分而在中空部分方向上卷绕的电力信号线；以及
贯通了所述中空部分的接地线，
所述电力信号线的一端与外部电源连接，电力信号线的另一端与内部电路连接，所述接地线的一端与所述内部电路的接地连接，所述接地线的另一端与外部接地连接，
通过流过所述电力信号线的第1噪声电流而在所述磁性体中产生的第1磁通的方向、与通过流过所述接地线的第2噪声电流而在所述磁性体中产生的第2磁通的方向为相反方向。
10.根据权利要求9所述的噪声抑制装置，其特征在于，
所述磁性体是铁氧体。
11.一种空气调节器，其特征在于，
具备权利要求9所述的噪声抑制装置。
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