CN106979147B

CN106979147B - 用于将电子控制器连接和固定至气密压缩机的系统、方法和机构以及气密压缩机

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Publication number: CN106979147B
Application number: CN201610830082.1A
Authority: CN
Inventors: R·B·雷奇; M·扎内拉托
Original assignee: Enbraco Compressor Industry And Refrigeration Solutions Co Ltd
Current assignee: Enbraco Compressor Industry and Refrigeration Solutions Co., Ltd.
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2019-06-11
Anticipated expiration: 2036-06-14
Also published as: CN206118217U; CN106979147A; ES2760476T3; BR102016013673A2; BR102016013676B1; ES2765806T3; BR102016013676A2

Abstract

本发明公开了用于将电子控制器连接和固定至气密压缩机的系统、方法和机构以及气密压缩机。当前发明涉及用于将电子控制器(50)连接和固定至气密压缩机(200)的系统，方法和机构(100)，包括印刷电路板(10)，外部壳体(150)和电子控制器连接器(30)，电子控制器(50)和电子控制器连接器(30)布置在印刷电路板(10)上，电子控制器连接器(30)电连接至电子控制器(50)，印刷电路板(10)同时地：借助于与气密压缩机(200)的栅栏(201)的接触，建立与气密压缩机(200)的接触；借助于在电子控制器连接器(30)和气密压缩机连接器(210)之间的电连接，建立与气密压缩机(200)的电连接；以及建立电磁干扰过滤电路(130)与气密压缩机(200)的接地，外部壳体(150)封装印刷电路板(10)并固定至气密压缩机(200)的栅栏(201)。当前发明进一步涉及气密压缩机(200)，其根据所描述的用于连接和固定的系统，方法和机构连接至电子控制器(50)。

Description

用于将电子控制器连接和固定至气密压缩机的系统、方法和机构以及气密压缩机

技术领域

当前发明涉及用于连接和固定布置在印刷电路板上的电子控制器的系统、方法和机构，其中，与所述气密压缩机的连接器建立电连接，封装电子控制器，并且固定至气密压缩机的栅栏。本发明进一步涉及气密压缩机，其由所描述机构连接至电子控制器。

背景技术

为了实现高能量效率和冷却，如今家用和商用冷却系统使用可变容量压缩机（VCC）。这样的压缩机具有（作为特征）通过根据系统的需要及其对冷却的需求改变冷却气体泵送速度（即，其质量流的速度）对冷却能力的调整。

质量流的变化发生从最小值到最大值，这个数值范围与驱动气密可变容量压缩机的电机的旋转成比例。借助于被称为频率变换器的电子控制器，在这些压缩机上实现旋转变化，该频率变换器调整施加至电机上的电压和频率。

一般来说，频率变换器设置有带有不同功能的多个电子电路，如例如，除其他的以外，电源电路，其带有用于过滤电磁干扰的输入级以及用于将来自于外部馈电源的交流电压转换成直流电压的“整流桥”级；控制电路（数字信号处理器—DSP）；用于产生用于变换器的部件的其他电路的内部电压的辅助馈电源；由功率半导体形成以致动用在压缩机上的电机的电路。

人们观察到的是，频率变换器至气密压缩机的电连接和固定要求人们在生产线中执行多个步骤。这导致在频率变换器的生产和装配中的效率损失和高成本。

观察到的另一个问题涉及用于在频率变换器和气密压缩机的连接器（其通常设置有三个插脚）之间的电连接的线缆的使用。线缆的使用要求其固定至频率变换器的印刷电路板上，由于需要将线缆焊接至变换器板或在板上使用额外的连接器，所以这导致总的生产成本和时间的增加。

此外，在现有技术中人们观察到的是，频率变换器布置在闭合的塑料壳体中，该塑料壳体安装在气密压缩机的栅栏上，为了符合规则要求，借助于螺钉附接。

文献WO 2014/203665公开了逆变器一体型电动压缩机，其包括从主基板分出的副基板。副基板具有安装在其上的通信电路，连接到通信线束的连接器，以及连结连接器，其连接到主基板，并通过3个或更多个固定螺钉固定到壳体。连接器和连结连接器与固定螺钉接近地配置，在连接器和连结连接器之间配置连接于与副基板的框体地线相连的噪音对策零件的通信线。副基板具有沿着经由另一固定螺钉近旁的三角线而配置的连接于与框体地线相连的噪音对策零件的电源线。框体地线经由固定螺钉在壳体接地。

上面的问题是在执行将频率变换器固定至气密压缩机的栅栏的步骤时观察到的，其将在下文中详述。

通过将组成频率变换器的部件和电路固定至印刷电路板来执行第一步骤。

在这个步骤之后，用于馈电气密压缩机的马达的连接器被装配至印刷电路板上。电磁干扰过滤的接地连接器（接地连接点）被装配至印刷电路板。

接地引出端子压至外部壳体的塑料主体上。

然后，印刷电路板装配至外部壳体的塑料主体的塑料基底上。

马达连接线缆附接至之前装配至印刷电路板的用于馈电气密压缩机的马达的连接器。电磁干扰过滤电路的接地线缆连接至位于印刷电路板上的连接器。

来自电磁干扰过滤电路的接地连接器的线缆连接至附接至塑料主体的接地端子。

外部壳体的塑料主体装配至塑料基底上，从而使得之前装配的线缆通过存在于所述主体中的孔（orifice）。

然后，塑料盖子闭合，与塑料基底和主体对接，盖子被拧至基底和主体组件，马达线缆连接器被联接至气密压缩机的连接器，电磁干扰过滤电路的接地线缆的引出部联接至压缩机的接地端子，塑料组件通过存在于塑料主体中的孔安装至压缩机，并且借助于螺钉固定至气密压缩机。

因此，现有技术没有提出在气密压缩机中连接和固定频率变换器的机构，该机构能够实现用于连接至气密压缩机和压缩机的接地端子的线缆的消除、在外部壳体上的使用较少的塑料材料，以及用于将频率变换器连接和固定至气密压缩机的栅栏的较少步骤。

发明内容

发明的目标

当前发明的第一个目标是提供用于连接和固定电子控制器的机构，其要求组装电子控制器所必要的较少步骤，并且然后将其连接和固定至气密压缩机。

当前发明的第二个目标是提供用于连接和固定电子控制器的机构，其消除使用线缆用于连接至气密压缩机的需要。

当前发明的第三个目标是提供用于连接和固定电子控制器的机构，其在外部壳体上使用较少的塑料材料。

当前发明的第四个目标是提供用于连接和固定电子控制器的机构，其将具有较低的加工成本。

当前发明的第五个目标是提供用于连接和固定电子控制器的机构，其在用于将电子控制器装配至压缩机的操作中将具有较低的成本。

发明的简要描述

当前发明的目标由一种由电子控制器（50）控制的气密压缩机（200）实现，其特征在于：

所述气密压缩机（200）包括栅栏（201）和气密压缩机连接器（210），所述电子控制器（50）包括印刷电路板（10），至少一个静止机构（20），一个电子控制器连接器（30），一个电磁干扰过滤电路（130），接地点（15）和外部馈电端子（40），电子控制器连接器（30）构造成可电连接至电子控制器（50），电子控制器（50）构造成可电连接至外部馈电端子（40），电子控制器（50）构造成允许由外部壳体（150）封装，所述外部壳体（150）构造成建立与所述电子控制器（50）的至少一个静止机构（20）的接触，外部壳体（150）固定至所述气密压缩机（200）的栅栏（201），电子控制器（50），电子控制器连接器（30）和外部馈电端子（40）构造成布置在印刷电路板（10）的面（11，12）的至少一个上，所述印刷电路板（10）适于：

－借助于布置在第二面（12）上的所述至少一个静止机构（20）与所述气密压缩机（200）的栅栏（201）之间的接触，建立与所述气密压缩机（200）的接触，

－借助于电子控制器连接器（30）和气密压缩机连接器（210）之间的电连接，建立与所述气密压缩机（200）的电连接，

－建立电子控制器（50）的电磁干扰过滤电路（130）与所述气密压缩机（200）的接地，以及

－在电子控制器（50）中包括的印刷电路板（10）的接地点（15）和所述气密压缩机（200）的栅栏（201）的突出（202）之间建立电连接。

此外，当前发明的目标借助于用于将电子控制器连接和固定至气密压缩机的方法实现，该方法包括：

朝向压缩机移动电子控制器，直到电子控制器连接器和气密压缩机连接器彼此对齐；

在布置在电子控制器上的至少一个静止机构和气密压缩机的栅栏之间建立接触；

在电子控制器连接器和气密压缩机连接器之间建立电连接。

建立电子控制器的电磁干扰过滤电路与气密压缩机的栅栏的接地；

用外部壳体封装电子控制器；

在至少一个静止机构和外部壳体之间建立接触；以及

将外部壳体固定至气密压缩机的栅栏。

根据本发明的另一方面，提供了用于将电子控制器（50）连接和固定至气密压缩机（200）的机构（100），其特征在于包括：印刷电路板（10）；外部壳体（150）；以及电子控制器连接器（30）；电子控制器（50）和电子控制器连接器（30）布置在印刷电路板（10）上，电子控制器连接器（30）电连接至电子控制器（50），印刷电路板（10）同时地：- 借助于与气密压缩机（200）的栅栏（201）的接触，与气密压缩机（200）建立接触；- 借助于在电子控制器连接器（30）和气密压缩机连接器（210）之间的电连接，与气密压缩机（200）建立电连接；以及- 建立电子控制器（50）的电磁干扰过滤电路（130）与气密压缩机（200）的接地，外部壳体（150）封装印刷电路板（10），并且固定至气密压缩机（200）的栅栏（201）。

根据本发明的另一方面，提供了用于将电子控制器（50）连接和固定至气密压缩机（200）的机构（100），其特征在于包括：设置有第一面（11）和第二面（12）的印刷电路板（10）；外部壳体（150）；至少一个静止机构（20）；以及电子控制器连接器（30）；所述至少一个静止机构（20）固定至印刷电路板（10）的面（11、12）中的至少一个，电子控制器（50）和电子控制器连接器（30）布置在印刷电路板（10）的至少一个面（11、12）上，电子控制器连接器（30）电连接至电子控制器（50），印刷电路板（10）同时地：- 借助于与气密压缩机（200）的栅栏（201）的接触，与气密压缩机（200）建立接触；- 借助于在电子控制器连接器（30）和气密压缩机连接器（210）之间的电连接，与气密压缩机（200）建立电连接；以及- 建立电子控制器（50）的电磁干扰过滤电路（130）与气密压缩机（200）的接地，外部壳体（150）封装印刷电路板（10），并且固定至气密压缩机（200）的栅栏（201）。

附图说明

通过参考在附图中表示的实施例的示例，现将更详细地描述当前发明。附图示出：

图1是根据当前发明的教导的、从印刷电路板的第一面观察的电子控制器的图示；

图2是根据当前发明的教导的、从印刷电路板的第二面观察的电子控制器的连接器的图示；

图3是根据当前发明的教导的、示出栅栏的气密压缩机的图示；

图4是根据当前发明的教导的、分别待连接且待固定至气密压缩机的连接器以及至气密压缩机的栅栏的电子控制器的图示；

图5是根据当前发明的教导的、连接和固定至气密压缩机的电子控制器的图示；

图6是根据当前发明的教导的、电子控制器的至气密压缩机的连接和固定机构的横截面视图；

图7是根据当前发明的教导的、分别待连接且待固定至气密压缩机的连接器以及至气密压缩机的栅栏的电子控制器的图示；以及封装带有电子控制器的印刷电路板并且附接至气密压缩机的栅栏的外部壳体的图示；

图8和图9是根据当前发明的教导的、封装电子控制器并且附接至气密压缩机的外部壳体的图示；以及

图10是根据当前发明的教导的、电子控制器的与气密压缩机的连接和固定机构的横截面视图，以及封装电子控制器并且附接至气密压缩机的外部壳体的横截面视图。

具体实施方式

图1和2示出当前发明的电子控制器50，其被使用在气密压缩机200上。

在优选实施例中，电子控制器50可以是频率变换器，该频率转换器设置有带有不同功能的多个电子电路，如例如，除了其他的以外，电磁干扰过滤电路130以及用以将来自外部馈电源的交流电压转变为直流电压的“整流桥”级，控制电路（微控制器或数字信号处理器），用以产生用于变换器的其他电路或部件的内部电压的辅助馈电源，由功率半导体形成以致动用在压缩机上的电机的电路。

明显地，这只是优选实施例，从而使得替代地，电子控制器50可以是能够控制气密压缩机200的另一种类型的部件或是一组其他部件，诸如，除了其他的以外，用于带有单相马达的气密压缩机的起动器系统，用于控制冷却器温度的恒温器系统，用于处于110V或220V下的构造的带有分接头（Taps）的马达控制系统。

电子控制器50用于控制施加至气密压缩机200，特别是可变容量压缩机（VCC）的电压和频率，因此，根据系统的需要及其对冷却的需求，改变冷却气体泵送速度，即，质量流的速度。

在优选实施例中，气密压缩机200由三相BLDC马达（无刷直流电机）驱动。然而，重要的是观察到，当前发明不是只限于这种类型的电机，从而使得可以使用其他的单相、两相或三相马达，这取决于期望的应用。

当前发明的电子控制器50可以布置在印刷电路版10的第一面11上，布置在印刷电路版10的第二面12上或布置在两个面11、12上。在优选实施例中，第一面11是面向外部壳体150的面，以及第二面12是面向气密压缩机的栅栏201的面，如之后将详述的。在确定的面上的布置没有建立限制性本质，这也不改变当前发明的创新性特征。

通常，印刷电路板10是从现有技术中已知的板，并且其可以由，除其他的以外，酚烯醇（fenolite）（酚醛纸），玻璃纤维，聚酯纤维，基于多种聚合物的特定膜制成。印刷电路板10的第一面11和第二面12设置有薄的铜膜，其建立传导路径，在这里，电子控制器50的部件焊接并电互连至彼此。

进一步参考图1，人们能够看到的是，印刷电路板10设置有印刷电路板10的外部馈电端子40，端子40电连接至电子控制器50和外部电压馈电（未示出）。

参考图2，人们能够看到的是，其示出布置在印刷电路板10的面11、12的任一个上的电子控制器的连接器30。在优选构造中，电子电路连接器30设置有在其面11、12之一上的至少三个连接件，连接的数量取决于所使用的马达的类型（单相、两相或三相）。

电子控制器的连接器30电连接至电子控制器50。

在相对面11、12上，电子控制器连接器设置有三个母型（female-type）连接件，其之后将连接至气密压缩机200的气密压缩机连接器210的连接件，如将在下面描述的。

进一步参考图1和图2，人们能够观察到的是，至少一个静止机构20附接至印刷电路板10的第一面11和第二面12上。在优选实施例中，所述至少一个机构20以在两个面11、12之间对称的方式布置在印刷电路板10的端部/顶点处。该对称是通过在面11、12之间穿过孔（bore）连接所述至少一个静止机构20来设置的，该孔穿过在其布置处的端部/顶点。应该注意的是，这仅是优选实施例，因此所述至少一个静止机构20可以布置在面11、12的任意区域中，并且可以保持连接至彼此。

在优选实施例中，所述至少一个静止机构20由弹性可变形材料制成，诸如，橡胶、聚合物、弹簧或能够在机械应力（例如，压力）下弹性形变的任意其他材料。

在图1和图2中人们进一步观察到的是，印刷电路板10设置有接地点15。优选地，这个接地点是金属钩形接触，用于随后电连接至气密压缩机200的栅栏201，如之后将描述的。接地连接点15电连接至板10，并且构造成使布置在印刷电路板10上的电磁干扰过滤电路130接地。

明显地，钩形形状仅仅是优选实施例，因此可以使用任意其他类型的连接，只要其能够与栅栏201建立接触。

关于气密压缩机200，在图3中人们能够观察到的是，其设置有栅栏201和气密压缩机连接器210。在优选实施例中，栅栏201具有与印刷电路板10的形状合作的形状，因为印刷电路板10将会附接至栅栏201。栅栏201在其中心区域展现出孔，用于气密压缩机连接器210的通过。

优选地，气密压缩机连接器210设置有至少三个连接件（公（male）连接器），该至少三个连接件电连接至印刷电路板10的电子控制器连接器30的母型连接件。应该观察到的是，连接件的数量取决于所使用的马达的类型（单相、两相或三相）。如之后将描述的，这样的电连接能够实现气密压缩机200的电机从电子控制器50接收馈电信号。

此外，图3示出的是，气密压缩机200的栅栏201设置有突出202和至少一个槽口205。

栅栏201的突出202构造成用于与印刷电路板10的接地点15的随后的电连接，如之后将更详细地描述。所述至少一个槽口205构造成容纳连接和固定机构100的外部壳体150。气密压缩机200，突出202，栅栏201和所述至少一个槽口205由金属材料制成，并且全部接地，以防止由可能的放电和/或短路引起的损坏。

如在图7中能够看到，连接和固定机构100的外部壳体150设置有内部空腔151和开口152，优选地是侧部开口，用于接近印刷电路板10的外部馈电端子40，如之后将描述的。外部壳体150可以由任意材料制成，特别是塑料材料。

在图4至图6中人们能够看到当前发明的连接和固定机构100在气密压缩机200上的局部装配，特别是带有电子控制器50的印刷电路板10在气密压缩机200的栅栏201上的电连接和固定。

带有电子控制器50的印刷电路板10最初平行于气密压缩机200的栅栏201放置，并且线性移动直到电子控制器连接器30和气密压缩机连接器210彼此对齐。

因此，人们观察到的是，印刷电路板10同时地：

— 借助于在布置在第二面12上的所述至少一个静止机构20和气密压缩机200的栅栏201之间的接触，与气密压缩机200建立接触；

— 借助于在电子控制器连接器30和气密压缩机连接器210之间的电连接，与气密压缩机200建立电连接；以及

— 在印刷电路板10的接地点15和气密压缩机200的栅栏201的突出202之间建立电连接。

人们能够观察到的是，在已经在上面的元件之间建立电连接和机械接触之后，印刷电路板10以相当稳定的方式分别连接并附接至气密压缩机连接器210和栅栏201，并且不必使用固定机构（诸如螺钉）。而且，人们观察到的是，板10的电磁干扰过滤电路130是接地的，因为已经与气密压缩机200建立接地电连接。

图7图示当前发明的连接和固定机构100对象与封闭式压缩机200的完整组件，特别是在气密压缩机的栅栏201上的带有电子控制器50的印刷电路板10的电连接和固定，由外部壳体150实现的带有电子控制器50的印刷电路板10的封装，以及外部壳体150至气密压缩机200的栅栏201的固定。

在之前描述的所述电连接和机械接触之后，外部壳体150将印刷电路板10容纳并封装（覆盖）在其内部空腔151中，该印刷电路板10带有电子控制器50，带有所述至少一个静止机构20，并且带有控制和馈电连接器30。

在所述封装之后，外部壳体150与第一面11的所述至少一个静止机构20建立接触，借助于栅栏201的槽口205，外部壳体150附接至气密压缩机200的栅栏201。印刷电路板10的外部馈电端子40从外部壳体150的侧开口102保持可接近的。借助于盖子153，侧开口152闭合，并且由固定元件154（诸如，螺钉）固定。

在图8到图10中人们观察到连接和固定机构100至气密压缩机200上的完整装配。

如之前所指出的，当前发明产生超越现有技术的多种优势，除了其他的以外，在生产线处用于装配的较少时间和较少步骤，用在外部壳体150上的较少塑料材料，在节约线缆方面的经济性，在装配、拆卸、维护、更换部件方面的便捷性，低生产成本。

已经描述了实施例的优选示例，应该理解的是，当前发明的范围包含仅由所附的权利要求的内容限制的其他可能变型，该其他可能变型包括可能的等同物。

Claims

1.一种由电子控制器（50）控制的气密压缩机（200），其特征在于：

所述气密压缩机（200）包括栅栏（201）和气密压缩机连接器（210），

所述电子控制器（50）包括印刷电路板（10），至少一个静止机构（20），一个电子控制器连接器（30），一个电磁干扰过滤电路（130），接地点（15）和外部馈电端子（40），

电子控制器连接器（30）构造成可电连接至电子控制器（50），

电子控制器（50）构造成可电连接至外部馈电端子（40），

电子控制器（50）构造成允许由外部壳体（150）封装，

所述外部壳体（150）构造成建立与所述电子控制器（50）的至少一个静止机构（20）的接触，

外部壳体（150）固定至所述气密压缩机（200）的栅栏（201），

电子控制器（50），电子控制器连接器（30）和外部馈电端子（40）构造成布置在印刷电路板（10）的面（11，12）的至少一个上，

所述印刷电路板（10）适于：

2.根据权利要求1所述的气密压缩机（200），其特征在于，所述电子控制器（50）是频率变换器。

3.根据权利要求1所述的气密压缩机（200），其特征在于，第一面（11）和第二面（12）彼此相对，并且分别面向外部壳体（150）和气密压缩机（200）的栅栏（201）。

4.根据权利要求1所述的气密压缩机（200），其特征在于，所述外部壳体（150）设置有内部空腔（151）和开口（152）。

5.根据权利要求4所述的气密压缩机（200），其特征在于，所述外部馈电端子（40）从外部壳体（150）的开口（152）是可接近的。

6.根据权利要求4或5所述的气密压缩机（200），其特征在于，所述开口（152）由盖子（153）闭合，并且借助于固定元件（154）固定。

7.根据权利要求1所述的气密压缩机（200），其特征在于，所述外部壳体（150）的固定借助于气密压缩机（200）的栅栏（201）的槽口（205）做出。

8.根据权利要求1所述的气密压缩机（200），其特征在于，所述外部壳体（150）由塑料材料制成。

9.根据权利要求1所述的气密压缩机（200），其特征在于，所述外部壳体（150）由金属材料制成。

10.根据权利要求1所述的气密压缩机（200），其特征在于，所述至少一个静止机构（20）由弹性可变形材料制成。

11.根据权利要求1所述的气密压缩机（200），其特征在于，电子控制器连接器（30）和气密压缩机连接器（210）设置有至少三个连接。

12.用于将电子控制器（50）连接和固定至气密压缩机（200）的系统，其特征在于：

电子控制器（50）构造成可电连接至外部馈电端子（40），

电子控制器（50）构造成允许由外部壳体（150）封装，

所述印刷电路板（10）适于：

－在电子控制器（50）中包括的印刷电路板（10）的接地点（15）和所述气密压缩机（200）的栅栏（201）的突出（202）之间建立电连接，

其中所述系统同时建立：在电子控制器连接器（30）和气密压缩机连接器（210）之间的电连接，以及在电子控制器（50）和气密压缩机（200）的栅栏（201）之间的接触。