JP2015166552A - 圧縮機用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機用駆動装置は、振動に対してプリント基板のリアクタ１０７を固定することより、リアクタにかかる応力を緩和し、リアクタが断線しない信頼性の高い圧縮機用駆動装置を提供する。
【解決手段】圧縮機１０３を駆動する半導体素子１０５と電源入力部にリアクタ１０７が実装されたプリント基板１０９とを収納し、少なくとも一方の面に開口部を備える収納ボックス１１３と、収納ボックス１１３の開口部を閉口するように取り付けられた蓋１１７とからなり、プリント基板１０９のリアクタ１０７上にスペーサ１２７とを設け、スペーサ１２７を介してケースの蓋１１７でリアクタを固定することができ、信頼性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子等の電子部品を実装したプリント基板を収納ボックスの中に収納し、冷凍冷蔵装置等に使用される密閉型電動圧縮機を駆動させるための圧縮機用駆動装置に関するものである。

従来、パワーエレクトロニクスの進歩に伴い、冷却システムにはインバータ圧縮機が使用されている。例えば、冷蔵庫や空気調和機などにおいて、省エネルギーの目的で圧縮機の回転数を変更できるインバータ圧縮機が圧縮機用駆動装置を介して使用され、機器の省エネルギーに大きく貢献している。

このような圧縮機用駆動装置において、圧縮機の外郭に取り付けて構成する圧縮機用駆動装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら従来の圧縮機用駆動装置について説明する。

図４は、特許文献１に記載された従来の圧縮機用駆動装置の分解斜視図である。

図４において、圧縮機用駆動装置１０は、ハウジング１１の下部収納室１１ａにモータ（図示なし）及びコンプレッサーが（図示なし）が収納され、上方に開口したハウジング１１の上部収納室１１ｂに、インバータ基板（制御基板）１２が収容され、上部収容室１１ｂの上方への開口は、カバー１７によって覆われている。

インバータ基板１２は、インバータ基板１２に入力される直流電圧の平滑化を図るためのコンデンサ１３及びリアクタ１４とモータへの高圧交流電流の印加を制御するためのコントロール回路基板１５と高圧電源から供給される直流電流を交流電流に交換してモータに印加し、モータを回転駆動させるパワー基板１６とから構成される。

特開２００８−２１５２５３号公報

しかしながら、上記従来の構成では、圧縮機用駆動装置１０が動作すると、インバータ基板１２の高圧電源から供給される高電圧が下部収納室１１ａの圧縮機（図示なし）のモータ（図示なし）に印加され、モータ（図示なし）が回転駆動される。

その際、圧縮機（図示なし）のモータ（図示なし）の回転に伴う振動や熱変化の繰返しによって、リアクタなどの接合部分が断線するという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、振動の加わる使用環境においても、リアクタの断線を防止し、組み立て作業性の良い安価な圧縮機用駆動装置を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機用駆動装置は、圧縮機を駆動する半
導体素子及び電源入力部にリアクタが実装されたプリント基板と、前記プリント基板を収納し、少なくとも一方の面に開口部を備え圧縮機に直接取り付ける構造を持った収納ボックスと、前記収納ボックスの開口部を閉口するように取り付けられた蓋とからなる圧縮機用駆動装置であって、前記プリント基板のリアクタ上にスペーサを備え、前記スペーサを介してケースの蓋でリアクタを固定するようにしたものである。

これによって、ケースの蓋でリアクタを固定したことにより、リアクタの断線を防止した圧縮機用駆動装置を提供することができる。

本発明の圧縮機用駆動装置は、プリント基板とリアクタ上のスペーサと収納ボックスの蓋とで、リアクタを両方で支え固定することによって、圧縮機等、振動が加わる所に悪環境下においても設置されたとしてもリアクタのコイル接合部分にかかる応力を緩和し、使用周波数範囲内にリアクタの共振周波数を外すことができるため、リアクタのコイル接合部分にかかる応力を低減し、信頼性の高い圧縮機用駆動装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における圧縮機用駆動装置の構成と圧縮機に取り付けた状態を示す斜視図 第１の実施の形態における図１のＡ矢視部の組立完成後の断面図 第２の実施の形態におけるリアクタにスペーサを取り付けた状態図 従来の圧縮機用駆動装置の分解斜視図

第１の発明は、圧縮機を駆動する半導体素子と電源入力部にリアクタとが実装されたプリント基板と、前記プリント基板を収納し、少なくとも一方の面に開口部を備えた収納ボックスと、前記開口部を閉塞するように取り付けられた蓋とからなる圧縮機用駆動装置であって、前記圧縮機用駆動装置は、圧縮機に直接取り付けられるとともに前記プリント基板の前記リアクタ上にスペーサを備え、前記スペーサを介して前記蓋で前記リアクタを固定することを特徴とする圧縮機用駆動装置である。

これにより、プリント基板とリアクタ上のスペーサと収納ボックスの蓋で、リアクタを両方で支え固定し、リアクタにかかる応力を緩和し、使用周波数範囲内にリアクタの共振周波数を外すことができ、振動の加わる条件下においても信頼性の高い圧縮機用駆動装置を提供することができる。

第２の発明は、第１の発明において、スペーサは、リアクタが回転防止材となるように形成したことを特徴とするリアクタが回転防止材となるように形成することを特徴とする圧縮機用駆動装置である。

これにより、スペーサが容易に水平方向、回転方向に移動することなく、振動の加わる条件下においても信頼性の高い圧縮機用駆動装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における圧縮機用駆動装置の構成と圧縮機に取り付けた状態を示す斜視図である。

図２は、図１のＡ矢視部における組立完成後の断面図である。

図１において、圧縮機用駆動装置１０１は主に圧縮機１０３を駆動する半導体素子１０５（図示なし）及び電源入力部にリアクタ１０７が実装されたプリント基板１０９と、プリント基板１０９を収納し圧縮機１０３に直接取り付ける取り付け脚１１１を持った収納ボックス１１３と、前記収納ボックス１１３の開口部に、閉口するように４箇所のビス１１５によって取り付けられた蓋１１７からなる。なお、蓋１１７は、熱伝導の良い金属材料によって蓋１１７を形成されている。

圧縮機用駆動装置１０１は取り付け脚１１１を介して圧縮機１０３の外郭に溶接されたブラケット１１９に取り付けられる。ブラケット１１９内には、圧縮機用駆動装置１０１から配線でつながれたオーバーロードプロテクター１２１と圧縮機１０３電動機へ電力を供給するクラスター接続子１２３が取り付けられている。

図２において、電源入力部にリアクタ１０７が実装されたプリント基板１０９を収納ボックス１１３の底部に配置して、プリント基板１０９を弾力性のあるゴムブッシュ１２５にて収納ボックス１１３の反開口部側から圧縮支持している。

プリント基板１０９の電源入力部のリアクタ１０７上にスペーサ１２７を配置したリアクタ１０７を収納ボックス１１３の開口部を塞ぐ蓋１１７との間にリアクタ１０７が支柱となるように配置し、熱伝導の良い金属材料によって蓋１１７を構成し、プリント基板１０９に実装された電源入力部のリアクタ１０７上にスペーサ１２７を配置したリアクタ１０７と収納ボックス１１３の蓋１１７が接着剤を介して面接触するようになっている。

その際、リアクタ１０７上にスペーサ１２７を設置したリアクタ１０７を収納ボックス１１３の蓋１１７に接着剤にて固定することによって、収納ボックス１１３の蓋１１７側からリアクタ１０７にスペーサ１２７を介して弾性力を有した押し当て力が発生する。

以上のように構成された圧縮機用駆動装置１０１において、以下動作について説明する。

圧縮機用駆動装置１０１が動作すると、半導体素子１０５（図示なし）及び制御回路によって圧縮機１０３内の電動機を回転させるための電力を圧縮機１０３側へ供給する。それによって圧縮機１０３は運転を行い、回転動作によって振動を発生する。その振動はブラケット１１９を介して、収納ボックス１１３、プリント基板１０９、プリント基板１０９上のリアクタ１０７、放熱板１２９に伝達する。

プリント基板１０９上のリアクタ１０７は、リアクタ１０７上のスペーサ１２７を介して、収納ボックス１１３からの押し当て力が働くことで、当該箇所が収納ボックス１１３、収納ボックス１１３の蓋１１７、プリント基板１０９を同期して振動することになる。

これによって、リアクタ１０７のコイル接合部分にかかる応力を緩和し、使用周波数範囲内にリアクタ１０７の共振周波数を外すことができるため、リアクタ１０７のコイル接合部分の断線を防止することができる。

以上のように本実施の形態においては、圧縮機１０３を駆動する半導体素子１０５（図示なし）及び電源入力部にリアクタ１０７が実装されたプリント基板１０９と、前記プリント基板１０９を収納し、少なくとも一方の面に開口部を備え圧縮機１０３に直接取り付ける構造を持った収納ボックス１１３と、前記収納ボックス１１３の開口部を閉口するように取り付けられた蓋１１７とからなる圧縮機用駆動装置１０１であって、前記プリント
基板１０９のリアクタ１０７上にスペーサ１２７とを備え、前記スペーサ１２７を介してケースの蓋１１７でリアクタ１０７を固定することより、リアクタ１０７のコイル部にかかる応力を緩和し、使用周波数範囲内にリアクタ１０７の共振周波数を外すことができるため、リアクタ１０７のコイルが断線しない信頼性の高い圧縮機用駆動装置１０１を提供することができる。

（実施の形態２）
図３は、図１のリアクタにスペーサを取り付けた図である。

図３において、リアクタ１０７上のスペーサ１２７が、水平方向に移動する際リアクタ１０７のボビンが当たって回転防止材１３１になるように、また、回転方向に移動する場合は、リアクタ１０７のコアと、コイルボビンが回転防止材１３１になるように、スペーサ１２７に凸部を形成している。

以上のように構成された圧縮機用駆動装置１０１において、以下動作について説明する。

また、実施の形態１と同一部分については、省略する。

圧縮機用駆動装置１０１が動作することよって圧縮機１０３は運転を行い、回転動作によって振動を発生する。その振動はブラケット１１９を介して、収納ボックス１１３、プリント基板１０９、プリント基板１０９上のリアクタ１０７、放熱板１２９に伝達する。

プリント基板１０９上のリアクタ１０７は、リアクタ１０７上のスペーサ１２７を介して、収納ボックス１１３の蓋１１７からの押し当て力が働くことで、当該箇所が収納ボックス１１３、収納ボックス１１３の蓋１１７と、プリント基板１０９を同期して振動することになる。

その際、リアクタ１０７上のスペーサ１２７は、水平方向に移動する際リアクタ１０７のボビンが当たって回転防止材１３１になるように、また、回転方向に移動する場合は、リアクタ１０７のコアと、コイルボビンが回転防止材１３１になるように、スペーサ１２７に凸部を形成しているので、容易にリアクタ１０７から外れることなく確実にリアクタ１０７に取り付けられている。

これによって、プリント基板１０９と、リアクタ１０７、スペーサ１２７、収納ボックス１１３の蓋１１７が同期して振動するので、リアクタ１０７のコイル接合部分にかかる応力を緩和し、使用周波数範囲内にリアクタ１０７の共振周波数を外すことができるため、リアクタ１０７のコイル接合部分の断線を防止することができる。

以上のように本実施の形態においては、スペーサ１２７は、リアクタ１０７が回転防止材１３１となるように形成することにより、容易にリアクタ１０７から外れることなく確実にリアクタ１０７に取り付けられているので、スペーサ１２７が容易に水平方向、回転方向に移動することなく、振動の加わる条件下においても信頼性の高い圧縮機用駆動装置１０１を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる圧縮機用駆動装置は、振動の加わる場所に設置された場合においても、構造的にプリント基板のリアクタを固定することより、リアクタのコイル部にかかる応力を緩和し、使用周波数範囲内にリアクタの共振周波数を外すことができるため、リアクタのコイルが断線しない信頼性の高い圧縮機用駆動装置を提供することがで
きるので、冷蔵庫、空調調和機等の圧縮機用駆動装置に適用することができる。

１０１ 圧縮機用駆動装置
１０３ 圧縮機
１０５ 半導体素子
１０７ リアクタ
１０９ プリント基板
１１３ 収納ボックス
１１７ 蓋
１２７ スペーサ
１３１ 回転防止材

Claims (2)

1. 圧縮機を駆動する半導体素子と電源入力部にリアクタとが実装されたプリント基板と、前記プリント基板を収納し、少なくとも一方の面に開口部を備えた収納ボックスと、前記開口部を閉塞するように取り付けられた蓋とからなる圧縮機用駆動装置であって、前記圧縮機用駆動装置は、圧縮機に直接取り付けられるとともに前記プリント基板の前記リアクタ上にスペーサを備え、前記スペーサを介して前記蓋で前記リアクタを固定することを特徴とする圧縮機用駆動装置。
2. 前記スペーサは、前記リアクタが回転防止材となるように形成したことを特徴とする請求項１記載の圧縮機用駆動装置。