(57)【要約】【課題】圧縮機用駆動装置は、保護装置を圧縮機と基板との間に設けてコンパクトすることにより、圧縮機全体の大きさが小さく作製でき、また、保護装置は、基板の直流電源に接続することにより、基板にかかる負担を小さくでき、長寿命で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２０５と、前記圧縮機２０５を駆動し制御する制御回路２０７が実装された基板２０３と前記基板２０３を収納する収納ケース２１３と前記収納ケース２１３は、保護装置２３７を備え、前記収納ケース２１３は圧縮機２０５の外郭に取り付けられるとともに、前記保護装置２３７を前記圧縮機２０５と前記基板２０３との間に設けるとともに、前記保護装置２３７は、前記基板２０３の直流電源２６１に接続されることからなり、コンパクトで信頼性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機を制御する制御回路が実装された基板と、前記基板を収納する収納ケースと、保護装置とを備え、前記収納ケースは前記圧縮機の外郭に取り付けられ、前記保護装置は前記圧縮機と前記基板との間に設けられるとともに、前記基板の直流電源に接続されることを特徴とする圧縮機駆動装置。
【請求項２】
前記圧縮機と電気的に接続する複数の電気配線の接続部を収納し前記圧縮機の接続端子に取り付けられているクラスタターミナルの下方部以外の箇所に前記保護装置を配置したことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機用駆動装置。
【請求項３】
前記保護装置の長手方向が上下方向となるように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機用駆動装置。
【請求項４】
前記保護装置の下方側から接続線が出るように配置されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮機用駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮機用駆動装置を備えた圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮機は複数の回転数を駆動することが可能なインバーター圧縮機である請求項５に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータを駆動する機器に、直流電源をＯＮ―ＯＦＦする保護装置を搭載した圧縮機用駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷蔵庫等の冷却システムには、圧縮機が搭載されており、特にインバーター圧縮機においては、その駆動装置が別に必要であるとともに、圧縮機の温度を検出して圧縮機駆動装置への通電を停止する保護装置が圧縮機の外郭に取り付けられた構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
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。
【０００４】
図５は、特許文献１に記載された従来の圧縮機用駆動装置の回路接続したブロック図、図６は、従来の過負荷保護装置の圧縮機への取り付けを示した分解斜示図である。
【０００５】
図５及び図６において、圧縮機駆動装置１００は、内部に整流回路１００ａ及び駆動回路１００ｂを持っている。
【０００６】
インバーター方式の圧縮機１０４は、外郭に金属板を曲げ加工したブラケット１０４ａが溶接されているほか、３本の接続端子１０４ｂがブラケット１０４ａの中央位置に設けられている。
【０００７】
圧縮機を１０４の温度を検知する保護装置１０８は、ブラケット１０４ａに蜜着に取り付けされており、温度が所定の温度以上になると内部の接点が開放状態となり、交流電源１１２の圧縮機駆動装置１００への通電が遮断されるように接続されている。
【０００８】
クラスタターミナル１１６は、圧縮機駆動装置１００と接続端子１０４ｂを接続している。
【０００９】
カバー１２０は、保護装置１０８及びクラスタターミナル１１６を覆うようにブラケット１０４ａに取り付けられており保護装置１０８に直接風が当らないようにして圧縮機の１０４の温度検知の検出精度を上げている。
【００１０】
以上のように構成された圧縮機駆動装置について、以下にその動作を説明する。
【００１１】
圧縮機駆動装置１００は、交流電源１１２を電源として、内部整流回路１００ａにて整流平滑されたＤＣ電源を駆動回路１００ｂにてスイッチング制御して圧縮機１０４に通電させることによって、圧縮機１０４を所望の回転数にて回転させるように制御する。
【００１２】
圧縮機駆動装置１００が動作すると、圧縮機駆動装置は、発熱し、圧縮機１０４の過負荷時にはさらに高温になってしまう。
【００１３】
保護装置１０８は、ブラケット１０４ａに蜜着取り付けされているため、圧縮機１０４の発熱は、保護装置１０８に熱伝導し、保護装置１０８の所定の温度（例えば１００℃）以上になると保護装置１０８の内部接点が開放状態となる。
【００１４】
保護装置１０８が開放状態になると、圧縮機駆動装置１００への通電が遮断される為、
圧縮機１０４は停止して、圧縮機１０４の温度は、それ以上に上昇することはない。
【００１５】
以上の様な動作により、圧縮機１０４は安全に遮断される。
【００１６】
上記の従来例の他に内部整流回路を持たず、ＤＣ電源を電源としている圧縮機駆動装置もある。
【００１７】
このような構成は、コストアップになるが車載用の圧縮機駆動装置においては、信頼性を向上させ、小型化して圧縮機の内部に一体として組み込まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００６−２２６２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記従来の構成では、保護装置１０８が圧縮機駆動装置１００への通電（交流電源）を直接遮断するので、圧縮機駆動装置１００の内部整流回路１００ａや駆動回路１００ｂに負担がかかり、圧縮機駆動装置１００の寿命を短くするとともに、高信頼性の保護装置１０８が必要であるという課題を有していた。
【００２０】
また、交流電源を直接遮断する為、大きな保護装置１０８が必要であるという課題を有していた。
【００２１】
また、保護装置１０８を圧縮機１０４内部に取り付ける作業が必要となり、作業工数が増大するという課題を有していた。
【００２２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、圧縮機とは別体としながらも、圧縮機駆動装置の内部回路に与える影響を少なくするとともに、保護装置を圧縮機に取り付ける工数を削減し、安価で信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
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、圧縮機を駆動し制御する制御回路が実装された基板と前記基板を収納する収納ケースと、前記圧縮機用駆動装置を保護する保護装置とを備え、前記収納ケースは圧縮機の外郭に取り付けられ、前記保護装置は、前記圧縮機と前記基板との間に設けるとともに、前記基板の直流電源に接続されるように構成したものである。
【００２４】
これにより、保護装置を個別に圧縮機に取り付ける必要がなく、保護装置を小型化したものである。
【００２５】
また、保護装置を前記圧縮機と前記基板との間に設けることにより、コンパクトで、しかも低電圧の直流電源をＯＮ―ＯＦＦすることで基板に与える影響を少なくできるとともに、圧縮機を確実に停止することができる圧縮機用駆動装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の圧縮機用駆動装置は、保護装置を前記圧縮機と前記基板との間に設けてコンパクトにしたことにより、圧縮機用駆動装置を搭載した圧縮機全体の大きさが小さく作製でき、また、低電圧の直流電源をＯＮ―ＯＦＦすることで基板に与える影響を少なくでき、長寿命で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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】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
【図２】同実施の形態１における保護装置の装着図
【図３】同実施の形態１における保護装置の断面図
【図４】同実施の形態１における圧縮駆動装置の回路接続したブロック図
【図５】従来の圧縮機用駆動装置の回路接続したブロック図
【図６】従来の過負荷保護装置の圧縮機への取り付けを示した分解斜示図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
第１の発明は、圧縮機と、前記圧縮機を駆動し制御する制御回路が実装された基板と前記基板を収納する収納ケースと前記収納ケースは、保護装置を備え、前記収納ケースは圧縮機の外郭に取り付けられるとともに、前記保護装置を前記圧縮機と前記基板との間に設けるとともに、前記保護装置は、前記基板の直流電源に接続したものである。
【００２９】
かかる構成により、保護装置を前記圧縮機と前記基板との間に設けてコンパクトにしたことにより、圧縮機用駆動装置を搭載した圧縮機全体の大きさが小さく作製でき、また、交流電源をＯＮ―ＯＦＦすると大きな電流が基板にかかり負担がかかるが、低電圧の直流電源をＯＮ―ＯＦＦすることができるので、基板にかかる負担を少なくでき、基板に与える影響を少なくできるので、長寿命で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。
【００３０】
第２の発明は、前記圧縮機に取り付けられているクラスタターミナルの下方部以外の箇所に保護装置を設置したものである。
【００３１】
かかる構成により、収納ケースの下方部に水が溜まったとしても、クラスタターミナルの下方部以外のところに、保護装置設置しているので、水などの影響受け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。
【００３２】
第３の発明は、保護装置の形状が、矩形状で長手方向が上下方向となるように配置したものである。
【００３３】
かかる構成により、保護装置を圧縮機の回転方向に対して垂直方向に設置することより、保護装置にねじれの力が加わるので、容易に保護装置の接点が外れなくなり、圧縮機の動作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。
【００３４】
第４の発明は、保護装置の形状が、矩形状で下方側から接続線が出るように配置したものである。
【００３５】
かかる構成により、保護装置の上部から水等がかかったとしても、リード線を沿って保護装置の下に落ちるので、保護装置の内部に浸入することなく、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。
【００３６】
第５の発明は、上記記載の圧縮機用駆動装置を備えた圧縮機であり、長寿命で信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００３７】
第６の発明は、前記圧縮機は複数の回転数を駆動することが可能なインバーター圧縮機であるので、複数の回転数を駆動させるために、基板への負荷が変動する駆動装置を必要
とするインバーター圧縮機であっても、より長寿命で信頼性を高めることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
（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り、図２は同実施の形態１における保護装置の装着図であり、図３は同実施の形態１における保護装置の断面図であり、図４は同実施の形態１における圧縮駆動装置の回路接続したブロック図である。
【００４０】
図１において、圧縮機用駆動装置２０１の基板２０３は、ガラス布・ガラス不織布エポキシ樹脂に銅箔パターンが表面に形成されており、複数の電子部品がはんだ付け実装されていることにより、圧縮機２０５を駆動し制御する制御回路２０７が形成され、接続用のコネクタ２０９およびコネクタ２１１も実装され、４箇所の角部には複数の基板取り付け穴２０３ａが設けられている。
【００４１】
収納ケース２１３は、変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の樹脂により射出成形され、内部に基板２０３が収納できるように、基板２０３の大きさに対して若干大きい開口部２１５を有している。さらに、コネクタ２０９およびコネクタ２１１からのコードを引き出すための開口したコード引出部２１７が形成されており、コードの引き出し作業の後、カバー２１９を取り付けすることによって閉口されるようになっている。
【００４２】
収納ケース２１３の内部４箇所には、開口部２１５に向かって突出した突出部２１３ａが一体成型されて設けられており、この突出部２１３ａには、空洞部を備えた筒状のゴムブッシュ２２１が、突出部２１３ａをゴムブッシュ２２１の空洞部に嵌め込むように、それぞれ取り付けられている。
【００４３】
突出部２１３ａの高さは、ゴムブッシュ２２１の高さよりも高く、先端がゴムブッシュ２２１より突出するようになっており、この突出した部分が、基板２０３の基板取り付け穴２０３ａに嵌るようになっている。また、このゴムブッシュ２２１は、基板２０３を収納ケース２１３に収納取り付けた状態で、収納ケース２１３と基板２０３によって挟み込まれている。
【００４４】
収納ケース２１３の開口部２１５のそれぞれの角部には、取り付け穴２１３ｂが開けられているほか、プレス加工された蓋２２３（アルミ合金製のアルミ板等）の角部には孔２２３ａが開けられており、蓋２２３の固定用ネジ２２５にて蓋２２３を収納ケース２１３に固定して、開口部２１５を閉口できるようになっている。
【００４５】
蓋２２３の内側面に密着して、絶縁シート２２９（図示せず）が（たとえば２枚を重ねて）固定ネジ２３１（図示せず）にて取り付けられているが、この絶縁シート２２９は、安全規格を満足する電気絶縁性能（たとえば１７５０Ｖ、１分間の絶縁耐力試験に耐える）を持っている。
【００４６】
密閉型の圧縮機２０５は、その外郭に接続端子２０５ａを有するほか、金属板を折り曲げ加工したブラケット２３３が溶接により取り付けられている。
【００４７】
また、収納ケース２１３は基板２０３を取り付ける開口部２１５と反対側に、圧縮機２０５に直接取り付ける取り付け脚２３５を有しており、取り付け脚２３５を圧縮機２０５の外郭に溶接されたブラケット２３３に取り付けネジ２３７（図示せず）によって圧縮機
２０５に取り付けられる。
ブラケット２３３内には、圧縮機用駆動装置２０１から配線でつながれた保護装置２３７と圧縮機２０５の電動機へ電力を供給するために接続端子２０５ａにクラスタターミナル２３９が取り付くようになっている。
【００４８】
クラスタターミナルは、圧縮機と電気的に接続する複数の電気配線の接続部を収納したコネクタ部分を指している。
【００４９】
基板２０３には、制御回路２０７を構成するフィルタ回路２４１、整流回路２４３、制御用電源回路２４５、マイコン２４７、電圧検知回路２４９、圧縮機駆動用のインバータモジュール２５１（ＩＰＭ：インテリジェントパワーモジュール）等が実装されている。
【００５０】
本実施の形態では、複数の回転数で圧縮機を駆動するインバーター制御を行う制御基板２０３としている。
図２において、保護装置２３７の形状は、矩形状で長手方向が上下方向となるように、クラスタターミナル２３９の真横になるように収納ケース２１３に取り付けられ、保護装置２３７の配線は、収納ケース２１３の下側を通って基板２０３に接続されている。
【００５１】
保護装置２３７は、圧力駆動装置２０１が圧縮機２０５に装着されたときに圧縮機２０５のブラケット２３３部分に蜜接する位置に装着され接続線２５２で基板２０３と接続されている。
【００５２】
図３において、保護装置２３７は、内部に、固定接点部２５３、可動接点部２５５および温度によって可動接点部２５５を可動させることができるバイメタル２５７を有している。
【００５３】
固定接点部２５３は固定され、可動接点部２５５は、短手方向に接点は動くようになっている。
【００５４】
次に、圧縮機駆動装置における基板の制御回路について説明する。
【００５５】
図４において、フィルタ回路２４１は、交流電源２５９から入力される電圧にフィルタをかけて整流回路２４３に電気接続されている。
【００５６】
整流回路２４３は、フィルタ回路２４１から出てきた交流電源を整流して、インバータモジュール２５１や制御用電源２４５に電気接続されている。
【００５７】
制御用電源２４５は、整流回路２４３からの整流電源を低電圧の直流電源２６１（たとえばＤＣ１５ＶやＤＣ５Ｖ）に変換した出力を保護装置２３７を介してインバータモジュール２５１やマイクロコンピュータ２４７、電圧検知回路２４９の電源端子に供給できるよう電気接続されている。
【００５８】
マイクロコンピュータ２４７は、圧縮機２０５をインバータモジュール２５１でスイッチング動作を制御し、制御用電源２４５から保護装置２３７を介してインバータモジュール２５１に入る電圧を監視するように電気接続されている。
【００５９】
以上のように構成された圧縮機用駆動装置２０１において、以下動作について説明する。
【００６０】
圧縮機駆動装置２０１は、交流電源２５９を電源として、基板２０３に実装されたフィ
ルタ回路２４１を通して、ノイズが除去された後に整流回路２４３にて整流平滑されたＤＣ電源２６１が、モータ（圧縮機）駆動電源２６３としてインバータモジュール２５１と、制御用電源２４５に供給される。
【００６１】
制御用電源は、インバータモジュール２５１内の制御回路を駆動する電源であり、保護装置２３７を介してインバータモジュール２５１に供給されるとともに、マイクロコンピュータ２４７を駆動させる為の電源として供給される。
【００６２】
マイクロコンピュータ２４７は、圧縮機２０５を駆動させるために、駆動信号をインバータモジュール２５１に送信し、その信号にあわせて、インバータモジュール２５１が動作して、圧縮機２０７に通電させることによって、圧縮機２０５を所望の回転数にて回転させるように制御している。
【００６３】
圧縮機駆動装置２０１が動作すると、圧縮機駆動装置２０１は、発熱し、圧縮機２０５の過負荷時または、異常時にはさらに高温になってしまう。
【００６４】
保護装置２３７は、ブラケット２３３に蜜着取り付けされているため、圧縮機２０５の発熱は、保護装置２３７に熱伝導し、保護装置２３７の所定の温度（例えば１００℃）以上になると保護装置２３７の可動接点部２５５と固定接点部２５３との接続が、温度を検出しているバイメタル２５７が動作して、可動接点部２５５と固定接点部２５３の接続が開放状態となる。
【００６５】
保護装置２３７が開放状態になると、インバータモジュール２５１内の制御回路２０７を駆動する電源が遮断されることによって、インバータモジュール２５１が停止することによって、圧縮機２０５への通電が遮断される為、圧縮機２０５は停止し、圧縮機２０５の温度は、それ以上に上昇することはない。
【００６６】
以上の様な動作により、圧縮機２０５は安全に遮断される。
【００６７】
また、保護装置２３７が、長手方向が上下方向となるように装着されているので、水平方向に装着される時よりも、圧縮機２０５の回転力による影響で接点が開くことがなく安全に遮断できる。
【００６８】
以上のように本実施の形態においては、圧縮機２０５と、前記圧縮機２０５を駆動し制御する制御回路２０７が実装された基板２０３と前記基板２０３を収納する収納ケース２１３と前記収納ケース２１３は、保護装置２３７を備え、前記収納ケース２１３は圧縮機２０５の外郭に取り付けられるとともに、前記保護装置２３７を前記圧縮機２０５と前記基板２０３との間に設けるとともに、前記保護装置２３７は、前記基板２０３の直流電源に接続している。
【００６９】
これにより、従来は、交流電源をＯＮ―ＯＦＦすると数百Ａのような大きな電流がかかり基板２０３に負担がかかっていたが、本実施では、インバータモジュール２５１の制御用回路を駆動する電源を保護装置２３７で遮断しているので、低電圧の直流電源をＯＮ―ＯＦＦした場合、数Ａの小さな電流しか基板２０３にかからない。
【００７０】
よって、基板２０３にかかる負担を少なくでき、保護装置２３７の接点部分は、交流電源の数百ＡをＯＮ−ＯＦＦする接点から、低電圧の直流電源の数ＡをＯＮ−ＯＦＦする接点に小さく変更できるので、保護装置２３７もコンパクトにすることができる。
【００７１】
また、保護装置２３７を前記圧縮機２０５と前記基板２０３との間に設けてコンパクト
することにより、圧縮機２０５全体の大きさが小さく作製でき、長寿命で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。
【００７２】
また、圧縮機２０５に取り付けられているクラスタターミナル２３９の下方部以外の真横に保護装置２３７を設置したことにより、収納ケース２１３の下方部に水が溜まったとしても、クラスタターミナル２３９の下方部以外のところに、保護装置２３７を設置しているので、水などの影響を受け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。
【００７３】
また、保護装置２３７を上下方向がとなるように設置されているので、保護装置２３７を圧縮機２０５の回転方向に対して垂直方向に設置していることより、保護装置２３７にねじれの力が加わり、圧縮機２０５の回転の影響（遠心力）によって誤動作することなく、保護装置２３７の接点が外れ難い高信頼性の圧縮機用駆動装置を提供することができる。
【００７４】
また、保護装置２３７の形状が、矩形状で下方側から接続線が出るように配置されることにより、万が一保護装置２３７の上から水がかかったとしても、保護装置２３７の内部に水が進入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。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明にかかる圧縮機用駆動装置は、保護装置を圧縮機と基板との間に設けてコンパクトすることにより、圧縮機全体の大きさが小さく作製でき、また、保護装置は、基板の直流電源に接続することにより、基板にかかる負担を小さくでき、長寿命で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。
【符号の説明】
【００７６】
２０１  圧縮機用駆動装置
２０３  基板
２０５  圧縮機
２０７  制御回路
２１３  収納ケース
２３７  保護装置
２３９  クラスタターミナル
２５２  接続線
【図３】
2014173486.tif 000003
【図４】
2014173486.tif 000004
【図１】
2014173486.tif 000005
【図２】
2014173486.tif 000006
【図５】
2014173486.tif 000007
【図６】
2014173486.tif 000008