KR0145998B1

KR0145998B1 - Compressor for cooling airconditioner

Info

Publication number: KR0145998B1
Application number: KR1019950019943A
Authority: KR
Inventors: 정영춘
Original assignee: 정영춘
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1998-08-17
Also published as: KR970006905A

Abstract

본 발명은 냉장고나 에어콘과 같은 냉동공조기용 밀폐형 전동콤프레서에 있어서, 모터구동제어 장치를 용기 내부에 설치하여 외부와의 전기적인 접속단자터미널을 2핀으로 가능하게 한 것이며, 아울러 종래에는 밀폐형 전동콤프레서의 내부고온, 고압, 냉매, 윤활유등 때문에 전자식 모터제어장치를 콤프레서 용기(1) 내부에 착설시키는 것이 불가능했던 것을, 콤프레서 용기(1)내에 유입되는 냉매의 유입부에 모터 제어장치(11)를 설치하고 가이드판(12)을 설치하므로서 낮은 냉매에 의하여 모터 제어장치(11)가 냉각되게 하여 압축기(2)의 압축열로부터 보호될 수 있게 하여 모터제어장치(11)를 용기(1)내에 설치하는 것이 가능하게 하고 제어장치의 경제성과 신뢰성을 대폭 향상시킬수 있게 한 것임.The present invention provides a sealed electric compressor for a refrigeration air conditioner, such as a refrigerator or an air conditioner, in which a motor drive control device is installed inside a container to enable an electrical connection terminal terminal with two pins. It is impossible to install the electronic motor controller inside the compressor container 1 due to the internal high temperature, high pressure, refrigerant, lubricant, etc. of the compressor, so that the motor controller 11 is provided at the inlet of the refrigerant flowing into the compressor container 1. By installing the guide plate 12 and allowing the motor control device 11 to be cooled by the low refrigerant to be protected from the heat of compression of the compressor 2, the motor control device 11 is installed in the container 1 This makes it possible to greatly improve the economics and reliability of the control system.

Description

Refrigerating and Air Conditioning Compressors

제1도는 종래의 전자제어식 콤프레서의 개략 설명도.1 is a schematic illustration of a conventional electronically controlled compressor.

제2도는 본 발명의 콤프레서 구조개략 설명도.2 is a schematic diagram illustrating a compressor structure of the present invention.

제3도는 본 발명의 제어장치 실시 예시도.3 is an exemplary embodiment of a control device of the present invention.

제4도는 본 발명의 제어장치 구성 설명도.4 is an explanatory diagram of a control device of the present invention.

제5도는 본 발명의 제어장치 다른 실시예의 구성 설명도.5 is a schematic diagram of the configuration of another embodiment of the control device of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1:용기 2:압축기1: container 2: compressor

3:모터권선 4:영구자석 회전자3: motor winding 4: permanent magnet rotor

5:배출구 6:흡입구5: outlet 6: inlet

7:전기접속터미널 8,11:모터제어장치7: Electrical connection terminal 8, 11: Motor control device

12:가이드판 113:모터제어논리회로12: guide plate 113: motor control logic circuit

115:온도감지센서 116:파워구동회로115: temperature sensor 116: power drive circuit

118:모터구동출력 119:실리콘 보호막118: motor drive output 119: silicon protective film

본 발명은 냉장고나 에어콘과 같은 냉동공조기에 있어서 냉매를 압축시키기 위한 콤프레서에 관한 것으로, 특히 밀폐형 전동 콤프레서의 모터 구동을 위한 전자제어장치를 콤프레서 내부에 장착시킨 제어장치 내장형 콤프레서에 관한 것이다. 무정류자 D.C모터를 탑재한 콤프레서는 A.C유도전동기를 탑재한 콤프레서보다 운전효율이 30~40%나 향상된다. 이것은 모터자체 효율이 A.C유도전동기보다 5~10%정도 높아서 90%이상이 가능하고 권선온도가 10℃이상 낮아 냉동싸이클의 열교환 효율을 크게 향상시키기 때문이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor for compressing a refrigerant in a refrigerating air conditioner such as a refrigerator or an air conditioner, and more particularly to a compressor with a built-in control device in which an electronic control device for driving a motor of a hermetic electric compressor is mounted inside the compressor. Compressors equipped with non-rectifier D.C motors have 30 to 40% higher operating efficiency than compressors equipped with A.C induction motors. This is because the motor's own efficiency is 5 ~ 10% higher than A.C induction motor, which makes it possible to achieve 90% or more and the winding temperature is lower than 10 ℃, greatly improving the heat exchange efficiency of the refrigeration cycle.

이와 같은 이유로 에너지 절약형 고효율 무정류자 D.C모터 또는 영구자석형 D.C모터를 탑재한 전동콤프레서 개발과 상품화가 촉진되고 있으나 제어장치의 설비코스트, 구조적인 문제와 취급상의 문제등 가격과 기술적인 문제로 실용화가 쉽지 않은 실정이다.For this reason, the development and commercialization of electric compressors equipped with energy-saving, high-efficiency non-commutator DC motors or permanent magnet DC motors have been promoted. It is not easy.

종래의 콤프레서는 케이스 내부에 모터를 탑재하고 있으나 전자제어장치는 케이스밖으로(콘트롤러/드라이버) 분리되어 있어서 기밀을 요하는 전기적인 접속 터미널단자를 사용하여 모터와 제어장치를 서로 연결되어야 한다. 따라서 밀폐된 콤프레서의 내부에 탑재된 무정류자 D,C모터를 원할히 제어하기 위해서는 모터여자권선에 인가하는 전력공급선뿐만 아니라 회전자의 위치검출 또는 회전상태를 감지하기 위한 신호선들이 필요하게 되므로 최소한 3핀이상 8핀까지의 전기 접속터미널 단자가 필요하다.Conventional compressors are equipped with a motor inside the case, but the electronic control device is separated out of the case (controller / driver), so that the motor and the control device must be connected to each other by using an electrically connected terminal terminal requiring airtightness. Therefore, in order to smoothly control the non-commutator D and C motors mounted inside the sealed compressor, not only the power supply line applied to the motor excitation winding but also the signal lines for detecting the position of the rotor or detecting the rotation state are required. Up to 8 pins of electrical connection terminals are required.

이러한 전기접속 터미널 단자는 콤프레서 내부의 고온, 고압 때문에 고도의 기밀성과 정밀도는 물론 우수한 전기적, 물리적 특성을 필요로하므로 핀수가 늘어날수록 가격적인면, 기술적인면이 불리해지고 신뢰성이 떨어진다. 또한 전자제어장치가 외부에 장치됨으로 인해서 별도의 공간이 필요하게되며 제조코스트와 물류비용등이 증가하게 된다.Since the electrical connection terminal terminal requires high airtightness and precision due to the high temperature and high pressure inside the compressor, as well as excellent electrical and physical properties, the pin number increases, the price and technical aspects become disadvantageous and the reliability is low. In addition, since the electronic control device is installed outside, a separate space is required, and manufacturing cost and logistics cost are increased.

본 발명의 목적은 밀폐성 콤프레서 내부에 무정류자 D.C모터와 제어장치를 함께 장착시키기 위한 방법과 기술을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a method and technique for mounting a non-commutator D.C motor and a control device together in a hermetic compressor.

밀폐형 콤프레서는 내부온도가 100℃를 상회하고 윤활유, 냉매등이 함께 포함되어 있어서 전자제어회로의 내장이 쉽지 않은 것으로 알려져있다.Hermetic compressors are known to be difficult to embed in electronic control circuits because their internal temperatures are higher than 100 ° C and include lubricating oils and refrigerants.

특히 온도가 높아 콤프레서 내부에 설치될 경우 전자회로부품의 신뢰성이 의문시 되었고 냉매와 윤활유에 대한 화학적 안정성도 고려되어야 하는 기술적 문제점들이 있었다.In particular, when installed inside the compressor due to the high temperature, the reliability of the electronic circuit components was questioned, and there were technical problems in which the chemical stability of the refrigerant and the lubricant should be considered.

본 발명은 이러한 문제들을 해결하여 내장이 가능할 뿐만 아니라 이렇게 함으로써 전기접속 터미널 단자를 2핀만으로 가능하게 하여 터미널의 구조와 면적을 최소화하고 저렴하게 할 수 있는 기술을 제공하기 위한 것이다.The present invention solves these problems and is not only possible to be built-in, but also to provide a technology that enables the electrical connection terminal terminal by only two pins to minimize the structure and area of the terminal and inexpensive.

이와같은 본 발명을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in detail based on the accompanying drawings as follows.

종래의 전동콤프레서는 제1도에 도시된 바와 같이, 무정류자 D,C모터를 탑재한 콤프레서의 용기(1)내부에 압축기(2)와, 회전자(4)와 모터권선(3)으로 구성된 압축기 구동모터를 함께 구비하고 있으며, 냉매가스 토출구(5)과 흡입구(6)를 갖고 있으며, 모터의 권선을 여자시키기 위한 전기접속수단으로 터미널단자(7)를 갖추고 있다. 터미널단자(7)는 3핀이상의 것이 요구되며 제어장치(8)와 전원장치(9)는 외부의 별도 케이스의 케이스에 수납되어 장치된다.A conventional electric compressor is composed of a compressor (2), a rotor (4) and a motor winding (3) inside a container (1) of a compressor equipped with non-commutator D and C motors, as shown in FIG. A compressor driving motor is provided together with a refrigerant gas discharge port 5 and a suction port 6, and a terminal terminal 7 is provided as an electrical connection means for exciting the winding of the motor. The terminal terminal 7 is required to be more than three pins, and the control device 8 and the power supply 9 are housed in a case of an external separate case.

그러나 본 발명은 모터 전자 제어장치(11)를 콤프레서용기(1)의 내부에 내장시키되 냉매가스의 흡입구(6)에 근접한 콤프레서 하단에 이를 설치하였다. 흡입된 냉매가 전자제어장치(11)를 통하여 압축기로 순환될수 있도록 제3도에 도시된 바와같이 흡입냉매 가이드판(12)을 제어장치 상부에 설치한다.However, in the present invention, the motor electronic control device 11 is installed inside the compressor container 1, but is installed at the bottom of the compressor close to the inlet 6 of the refrigerant gas. The suction refrigerant guide plate 12 is installed in the upper portion of the control device as shown in FIG. 3 so that the sucked refrigerant can be circulated to the compressor through the electronic control device 11.

흡입구(6)를 통해 회수되는 냉매는 냉매공조기의 주위온도 ±5℃정도로 콤프레서의 내부 온도보다 매우낮은 온도이기 때문에 이 흡입냉매에 의해 전자제어장치(11)는 냉각될수 있고 온도에 대한 안전성을 확보하게 된다.Since the refrigerant recovered through the inlet 6 is a temperature lower than the internal temperature of the compressor at an ambient temperature of ± 5 ° C. of the refrigerant air conditioner, the electronic control device 11 can be cooled by this suction refrigerant and ensures safety against temperature. Done.

또한 모터제어장치(11)는 윤활유나 냉매가스로부터 보호될 수 있게 하고 전자회로부품이나 물질로 인한 냉매윤활유 변질을 막기위해 화학적으로 안정된 실리콘 수지 보호막(119)을 씌운다.In addition, the motor control device 11 is covered with a chemically stable silicone resin protective film 119 to be protected from lubricating oil or refrigerant gas and to prevent refrigerant lubricant deterioration due to electronic circuit components or materials.

이와같은 모터 제어장치(11)는 흡입가스 가이드판(12)의 하단에 고정한다.The motor control device 11 is fixed to the lower end of the suction gas guide plate 12.

그리고 모터 제어장치(11)의 입력에 회전자 위치검출이나 회전속도검출용 센서(14)의 출력을 연결하고, 출력(118)에 모터 권선(3)을 연결하며 터미널단자(13)에 연결한다.Then, the output of the sensor 14 for detecting the rotor position or the rotational speed is connected to the input of the motor control device 11, the motor winding 3 is connected to the output 118, and connected to the terminal terminal 13. .

2핀 터미널단자(13)에는 외부에서 정류된 전원장치(9)의 D.C전원을 연결하거나, 밧데리(91)와 같은 직류전원을 연결한다.The D-C power supply of the externally rectified power supply device 9 is connected to the 2-pin terminal terminal 13 or a DC power supply such as a battery 91 is connected.

다음은 내장형 제어장치의 구성에 대해 설명한다. 상술한 바와같은 모터 제어장치는 공지의 여러 형태의 제어회로를 적용할 수 있으나 본 발명의 내장식 모터 제어장치의 일실시예를 들어 설명한다.Next, the configuration of the built-in control device will be described. The above-described motor control apparatus can be applied to various known control circuits, but will be described with reference to one embodiment of the built-in motor control apparatus of the present invention.

내장식 모터 제어장치는 전원입력(131,132)과 회전자 감시용 신호입력(141)과 모터구동출력(118)으로 구성되어 있으며 회전자 위치검출신호 비교회로(110)와 회전자 속도검출제어회로(111)이 모터구동논리회로(113)에 연결된다.Built-in motor controller is composed of power input (131, 132), rotor monitoring signal input (141) and motor drive output 118, rotor position detection signal comparison circuit 110 and rotor speed detection control circuit ( 111 is connected to the motor drive logic circuit 113.

또 이 회로(113)는 외부로부터 인가되는 전압을 감시하기 위한 전압검출제어회로(112)로부터 전압정보를 제공받고, 파워구동회로(116)와 콤프레서 내부의 온도를 감지하는 센서(115)와 온도신호제어회로(114)로부터 온도정보를 제공받는다.The circuit 113 receives the voltage information from the voltage detection control circuit 112 for monitoring the voltage applied from the outside, and the sensor 115 and the temperature for sensing the temperature inside the power drive circuit 116 and the compressor. The temperature information is received from the signal control circuit 114.

모터구동 논리및 제어신호(117)는 파워구동회로(116)에 인가되고 파워구동출력(118)은 모터권선(3)에 연결된다.The motor drive logic and control signal 117 is applied to the power drive circuit 116 and the power drive output 118 is connected to the motor winding 3.

이와같이 구성된 모터제어장치(11)는 제5도와 같이 중앙에 모터회전축(15)이 관통할 수 있도록 천공된 회로기판으로 되어 있고 제3도와 같이 콤프레서용기(1)내부하부측에 착설한다.The motor control apparatus 11 configured as described above has a circuit board which is perforated so that the motor rotation shaft 15 can penetrate through the center as shown in FIG. 5, and is mounted on the inner lower side of the compressor container 1 as shown in FIG.

이와같은 본 발명은 흡입냉매의 낮은 온도를 이용하여 콤프레서 내부의 고온으로부터 회로부품을 보호할 수 있게하고 실리콘 수지 보호막(119)으로 화학적 안정성도 확보하였다.The present invention enables the protection of circuit components from the high temperature inside the compressor using the low temperature of the suction refrigerant, and also secures the chemical stability with the silicone resin protective film 119.

특히 본 발명은 모터 제어회로(11)를 콤프레서에 내장시킴으로써 모터제어방식에 따른 터미널 단자의 핀수나 구조에 영향을 받지 않고 더욱 효율적이고 신뢰성 높은 모터제어를 가능케할 뿐만 아니라 터미널 단자가 2핀만으로도 가능한 전자제어 모터식 전동콤프레서를 제공할 수 있는 것이다.In particular, the present invention, by embedding the motor control circuit 11 in the compressor not only affects the number of pins or structure of the terminal terminal according to the motor control method, but also enables more efficient and reliable motor control as well as the terminal terminal is only two pins It is possible to provide an electronically controlled motorized electric compressor.

Claims

In the case in which the motor and the compressor 2 are incorporated in the container 1, the motor control device 11 is provided at the lower refrigerant inlet portion of the container 1, and the suction refrigerant (above the motor control device 11 is provided). 61) Compressor for refrigeration air conditioner, characterized in that by installing the guide plate (12).

The compressor for a refrigeration air conditioner according to claim 1, wherein the motor control device (11) is surrounded by a silicone resin protective film (119).