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Title:
ELECTRIC COMPRESSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/145028
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is an electric compressor wherein a motor drive circuit can be protected surely while reducing the manufacturing cost. Since a temperature sensor is provided near a power semiconductor element temperature of which becomes highest out of a plurality of power semiconductor elements, and the number of revolutions of a motor is controlled based on the detection temperature of the temperature sensor, the number of revolutions of a motor can be altered with reference to the temperature near a power semiconductor element located at a position under worst temperature conditions, and an inverter circuit can be protected surely without requiring a plurality of temperature sensors.

Inventors:
SHIBUYA MAKOTO (JP)
SAITO ATSUSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/058367
Publication Date:
December 03, 2009
Filing Date:
April 28, 2009
Export Citation:
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Assignee:
SANDEN CORP (JP)
SHIBUYA MAKOTO (JP)
SAITO ATSUSHI (JP)
International Classes:
F04B39/06; F04B49/10; F04C28/28
Foreign References:
JP2003139069A2003-05-14
JP2000291557A2000-10-17
Other References:
See also references of EP 2306021A4
None
Attorney, Agent or Firm:
YOSHIDA, KIYOTAKA (JP)
Kiyotaka Yoshida (JP)
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Claims:
 ハウジング(10)内に吸入した冷媒を圧縮するための圧縮部(20)と、
 圧縮部(20)を駆動するためのモータ(30)と、
 複数の発熱性部品(41a)を有し、モータ(30)を駆動するためのモータ駆動回路(40)と、
 ハウジング(10)内の冷媒流入側に設けられた冷媒吸入チャンバ(13d)と、
 モータ駆動回路(40)を収納するための駆動回路収納室(13c)と、
 冷媒吸入チャンバ(13d)と駆動回路収納室(13c)とを仕切るように設けられ、冷媒吸入チャンバ(13d)内の冷媒と駆動回路収納室(13c)内のモータ駆動回路(40)とを熱交換可能な仕切壁(13b)と、
 複数の発熱性部品(41a)のうち最も温度が高くなる発熱性部品(41a)の近傍に設けられた温度センサ(41b)と、
 温度センサ(41b)の検出温度に基づいてモータ(30)の回転数制御を行うための制御部(43)とを備えた
 電動圧縮機。
 ハウジング(10)内に吸入した冷媒を圧縮するための圧縮部(20)と、
 圧縮部(20)を駆動するためのモータ(30)と、
 複数の発熱性部品(41a)を有し、モータ(30)を駆動するためのモータ駆動回路(40)と、
 ハウジング(10)内の冷媒流入側に設けられた冷媒吸入チャンバ(13d)と、
 モータ駆動回路(40)を収納するための駆動回路収納室(13c)と、
 冷媒吸入チャンバ(13d)と駆動回路収納室(13c)とを仕切るように設けられ、冷媒吸入チャンバ(13d)内の冷媒と駆動回路収納室(13c)内のモータ駆動回路(40)とを熱交換可能な仕切壁(13b)と、
 複数の発熱性部品(41a)のうち仕切壁(13b)からの距離が最も大きい発熱性部品(41a)の近傍に設けられた温度センサ(41b)と、
 温度センサ(41b)の検出温度に基づいてモータ(30)の回転数制御を行うための制御部(43)とを備えた
 電動圧縮機。
Description:
電動圧縮機

 本発明は、モータの駆動回路をハウジン 内に備えた電動圧縮機に関するものである

 従来、この種の電動圧縮機としては、ハ ジング内に吸入した冷媒を圧縮するための 縮部と、圧縮部を駆動するためのモータと 複数の発熱性部品を有し、モータを駆動す ためのモータ駆動回路と、ハウジング内の 媒流入側に設けられた冷媒吸入チャンバと ータ駆動回路が収納される駆動回路収納室 を仕切るように設けられ、冷媒吸入チャン 内の冷媒と駆動回路収納室内のモータ駆動 路とを熱交換可能な仕切壁とを備えたもの 知られている(例えば、特許文献1参照)。

 前記電動圧縮機では、モータ駆動回路の 熱性部品の熱による故障及び破損を防止す ために、モータ駆動回路が仕切壁を介して 媒によって冷却されるようになっている。 た、前記電動圧縮機は、モータ駆動回路の 度を検出するためのサーミスタ等の温度セ サを備え、温度センサによって検出した温 に基づいてモータの回転数を制御すること より、モータ駆動回路の故障及び破損を防 するようになっている。

特開2003-139069号公報

 前記電動圧縮機では、モータ駆動回路の 置スペースに制約が有り仕切壁の範囲内に ータ駆動回路を設置することができない場 や、仕切壁の温度が均一でない場合がある この場合、モータ駆動回路を保護するため は、各発熱性部品にそれぞれ温度センサを いてモータの回転数制御を行う必要があり 製造コストが高くなる。

 本発明の目的とするところは、製造コス の低減を図るとともに、モータ駆動回路を 実に保護することのできる電動圧縮機を提 することにある。

 本発明は前記目的を達成するために、ハ ジング内に吸入した冷媒を圧縮するための 縮部と、圧縮部を駆動するためのモータと 複数の発熱性部品を有し、モータを駆動す ためのモータ駆動回路と、ハウジング内の 媒流入側に設けられた冷媒吸入チャンバと モータ駆動回路を収納するための駆動回路 納室と、冷媒吸入チャンバと駆動回路収納 とを仕切るように設けられ、冷媒吸入チャ バ内の冷媒と駆動回路収納室内のモータ駆 回路とを熱交換可能な仕切壁と、複数の発 性部品のうち最も温度が高くなる発熱性部 の近傍に設けられた温度センサと、温度セ サの検出温度に基づいてモータの回転数制 を行うための制御部とを備えている。

 これにより、複数の発熱性部品のうち最 温度が高くなる発熱性部品近傍の温度が検 されることから、最も温度条件の悪い位置 発熱性部品近傍の温度を基準としてモータ 回転数制御が行われる。

 また、前記目的を達成するために、ハウ ング内に吸入した冷媒を圧縮するための圧 部と、圧縮部を駆動するためのモータと、 数の発熱性部品を有し、モータを駆動する めのモータ駆動回路と、ハウジング内の冷 流入側に設けられた冷媒吸入チャンバと、 ータ駆動回路を収納するための駆動回路収 室と、冷媒吸入チャンバと駆動回路収納室 を仕切るように設けられ、冷媒吸入チャン 内の冷媒と駆動回路収納室内のモータ駆動 路とを熱交換可能な仕切壁と、複数の発熱 部品のうち仕切壁からの距離が最も大きい 熱性部品の近傍に設けられた温度センサと 温度センサの検出温度に基づいてモータの 転数制御を行うための制御部とを備えてい 。

 これにより、複数の発熱性部品のうち仕 壁からの距離が最も大きい発熱性部品近傍 温度が検出されることから、最も温度条件 悪い位置の発熱性部品近傍の温度を基準と てモータの回転数制御が行われる。

 本発明によれば、最も温度条件の悪い位 の発熱性部品近傍の温度のみを基準として ータの回転数制御を行うことができるので 複数の温度センサを必要とすることなく、 ータ駆動回路を確実に保護することが可能 なる。

本発明の一実施形態を示す電動圧縮機 側面断面図 駆動回路収納室を示す図 制御系を示すブロック図

 図1乃至図3は本発明の一実施形態を示す のである。

 本発明の電動圧縮機は、円筒状に形成さ たハウジング10と、冷媒を圧縮するための 縮部20と、圧縮部20を駆動させるためのモー 30と、モータ30の運転制御を行うためのモー タ駆動回路としての駆動回路部40とを備えた クロール型の電動圧縮機である。また、こ 電動圧縮機は、冷媒として例えばHFC-134aや 酸化炭素等が用いられる。

 ハウジング10は、圧縮部20が収納される第 1ハウジング11と、モータ30が収納される第2ハ ウジング12と、駆動回路部40が収納される第3 ウジング13とからなる。

 第1ハウジング11は、一端面が閉鎖され、 端面が第2ハウジング12の一端面に結合され いる。また、第1ハウジング11の一端面側の 面には図示しない冷媒吐出口が設けられて る。

 第2ハウジング12は、一端面が第1ハウジン グ11に結合され、他端面が第3ハウジング13の 端面に結合されている。

 第1ハウジング11及び第2ハウジング12は、 縮部20駆動用の後述する駆動シャフトの一 側を回転自在に支持するための後述するセ タープレートを介してボルト14によって結合 されている。

 第3ハウジング13は、一端面側が第2ハウジ ング12に結合され、他端面側が開放可能なよ に閉鎖板15によって閉鎖されている。また 第3ハウジング13の一端面側の周面には冷媒 入口13aが設けられている。更に、第3ハウジ グ13は、内部が仕切壁13bによって冷媒吸入 13aを含む一端面側と他端面側とに仕切られ おり、駆動回路部40を収納するための駆動回 路収納室13cとモータ30側に連通する冷媒吸入 ャンバ13dが設けられている。尚、駆動回路 納室13cを示す図2において、仕切壁13bの範囲 を一点鎖線によって示している。

 圧縮部20は、第1ハウジング11の一端側に 定された固定スクロール部材21と、第1ハウ ング11の他端側に設けられ、固定スクロール 部材21に対して旋回可能に設けられた旋回ス ロール部材22とを有している。

 固定スクロール部材21は、第1ハウジング1 1内を仕切るように設けられた円板状の部材 らなり、旋回スクロール部材22側の面に渦巻 体21aが設けられている。また、固定スクロー ル部材21の径方向中央部には、圧縮部20にお て圧縮した冷媒を吐出するための冷媒吐出 21bが設けられている。第1ハウジング11内の 端面と固定スクロール部材21との間には、冷 媒吐出室11aが形成され、冷媒吐出室11aに冷媒 吐出口から吐出される冷媒が流入するように なっている。

 旋回スクロール部材22は、固定スクロー 部材21側の面に渦巻体22aが設けられ、その反 対側の面にモータ30の回転力を伝達するため 駆動シャフト23の一端側が駆動ブッシュ24を 介して連結されている。

 駆動シャフト23は、第2ハウジング12の中 軸に沿って延びるように設けられている。 動シャフト23は、駆動ブッシュ24との連結部2 3aが駆動シャフト23の回転中心から偏心する うに設けられている。また、駆動シャフト23 は、一端側が圧縮部20とモータ30の間に設け れたセンタープレート25にボールベアリング 26を介して回転自在に支持され、他端側が第2 ハウジング12の他端面側に設けられた軸受け1 2aにボールベアリング27を介して回転自在に 持されている。即ち、駆動シャフト23は、モ ータ30によって回転し、旋回スクロール部材2 2を所定の円軌道上を旋回させるようになっ いる。

 センタープレート25は、ハウジング10内の 圧縮部20側の空間とモータ30側の空間を仕切 ように設けられ、圧縮部20側の空間とモータ 30側の空間を連通するための連通孔が設けら ている。また、センタープレート25には、 周面の周方向に亘ってフランジ部25aが設け れ、フランジ部25aが第1ハウジング11と第2ハ ジング12との間に狭持されるようになって る。

 モータ30は、駆動シャフト23に固定された 永久磁石からなるロータ31と、ロータ31を囲 ように設けられ、第2ハウジング12内に固定 れたステータ32とを有している。

 駆動回路部40は、基板上に複数の発熱性 品としてのパワー半導体素子41aを有するイ バータ回路41、平滑コンデンサやノイズフィ ルタ等のパワー回路部品42、マイクロコンピ ータ構成の制御部43等からなり、駆動回路 納室13cに収納され、モールド樹脂44によって 駆動回路収納室13c内に固定されている。

 インバータ回路41は、駆動回路収納室13c 仕切壁13b側の壁面に接するように取り付け れ、図2に示すように、一部が仕切壁13bの範 内に位置し、その他の部分が仕切壁13bの範 外に位置している。これにより、インバー 回路41上の複数のパワー半導体素子41aは、 部のパワー半導体素子41aが仕切壁13b上に位 し、その他のパワー半導体素子41aが仕切壁13 bの範囲外に位置している。また、インバー 回路41には、複数のパワー半導体素子41aのう ち、仕切壁13bから最も離れた所に位置するパ ワー半導体素子41a、即ち、冷媒吸入チャンバ 13dに流入する冷媒と熱交換し難く、最も温度 が高くなるパワー半導体素子41aの近傍にサー ミスタ等の温度検出センサ41bが設けられてい る。

 また、この電動圧縮機は、旋回スクロー 部材22の旋回位置を規制するために設けら 、旋回スクロール部材22及びセンタープレー ト25にそれぞれ設けられたピンと、ピン同士 連結するための連結部材からなる旋回位置 制機構50を備えている。

 以上のように構成された電動圧縮機にお て、モータ30に通電して駆動シャフト23を回 転させると、圧縮部20において固定スクロー 部材21に対して旋回スクロール部材22が旋回 運動する。これにより、冷媒吸入口13aからハ ウジング20内に流入する冷媒は、冷媒吸入チ ンバ13dの仕切壁13bを介して駆動回路部40の ンバータ回路41の各パワー半導体素子41aを冷 却し、第2ハウジング12内を流通してモータ30 冷却する。第2ハウジング12内を流通した冷 は、センタープレート25の連通孔を介して 回スクロール部材22とセンタープレート25と 間を流通し、旋回位置規制機構50を冷却し 後、圧縮部20に流入する。圧縮部20において 縮された冷媒は、冷媒吐出孔21bから冷媒吐 室11aに流入し、冷媒吐出口から吐出される

 電動圧縮機の運転中において、制御部43 、温度センサ41bによって所定のパワー半導 素子41a近傍の温度を検出し、温度センサ41b 検出温度が所定温度以上になると、モータ 回転数を上昇させたり減少させたり、モー を停止したりモータの回転数を変更する。

 このように、本実施形態の電動圧縮機に れば、複数のパワー半導体素子41aのうち最 温度が高くなるパワー半導体素子41aの近傍 、温度センサ41dを設け、温度センサ41dの検 温度に基づいてモータ30の回転数制御を行 ようにしたので、最も温度条件の悪い位置 パワー半導体素子41a近傍の温度を基準とし モータ30の回転数を変更することができ、複 数の温度センサ41bを必要とすることなく、イ ンバータ回路41を確実に保護することが可能 なる。

 尚、前記実施形態では、最も温度条件の い位置のパワー半導体素子41aとして、駆動 路収納室13cの仕切壁13b側の壁面上の仕切壁1 3cからの距離が最も大きい位置のパワー半導 素子41aを示したが、仕切壁13cの壁面から垂 方向に最も距離が大きいパワー半導体素子4 1aを最も温度条件の悪い位置としてもよい。

 また、前記実施形態では、最も温度条件 悪い位置のパワー半導体素子41aとして、仕 壁13bの範囲外に位置するパワー半導体素子4 1aを示したが、仕切壁13cの範囲内で温度が異 る場合、その範囲内で最も温度の高くなる 所(例えば冷媒吸入チャンバ13dの冷媒流通方 向下流側など)側に位置するパワー半導体素 41aを最も温度条件の悪い位置のパワー半導 素子41aとしてもよい。

 10…ハウジング、11…第1ハウジング、12… 第2ハウジング、13…第3ハウジング、13b…仕 壁、13c…駆動回路収納室、13d…冷媒吸入チ ンバ、20…圧縮部、30…モータ、40…駆動回 部、41…インバータ回路、41a…パワー半導体 素子、41b…温度センサ、43…制御部。