(57)【要約】【課題】過負検知装置を圧縮機に取付ける工数を削減しながら、過負検知装置の検知精度も高い、安価で信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供する。【解決手段】圧縮機４７とは別体の圧縮機駆動装置を収納ケース１に収納するとともに、収納ケース１に第１の温度センサー３５を取り付け、収納ケース１が圧縮機４７の外郭に取り付けられることにより、第１の温度センサー３５が圧縮機４７の温度を検知して所定の温度以上になったときに、圧縮機４７の運転を停止するように構成したもので、過負検知装置を個別に圧縮機４７に取付ける必要がないようにしたものである。【選択図】図１
2012159072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機を駆動する半導体素子及びその駆動を制御する制御回路が実装されたプリント基板と、前記プリント基板を収納する収納ケースと、前記収納ケースまたはその内部に取付けられた第１の温度センサーを備え、前記収納ケースが圧縮機の外郭に取り付けられることにより、前記第１の温度センサーが圧縮機の温度を検知して所定の温度以上になったとき、圧縮機の運転を停止するようにした圧縮機駆動装置。
【請求項２】
第１の温度センサーを、圧縮機の外郭と熱伝導可能な前記収納ケースの壁面に取付けた請求項１に記載の圧縮機駆動装置。
【請求項３】
前記収納ケース内に第２の温度センサーを有し、前記第２の温度センサー温度が高いときは、前記第１の温度センサーの圧縮機停止の温度を高くするようにした請求項１または２に記載の圧縮機駆動装置。
【請求項４】
前記第１の温度センサーが所定の温度以上になったときに、前記制御回路のマイクロコンピュータをリセット状態に維持することで、圧縮機の運転を停止させるようにした請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫等に搭載される冷却システムの圧縮機を駆動する圧縮機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過負荷保護装置が圧縮機の外郭に取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上記従来の圧縮機駆動装置について説明する。
【０００４】
図４は、特許文献１に記載された従来の圧縮機駆動装置の回路接続を示したブロック図、図５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視図である。
【０００５】
図４および図５において、圧縮機駆動装置１００は、内部に整流回路１００ａおよび駆動回路１００ｂを持っている。
【０００６】
インバータ方式の圧縮機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１０４の温度を検知する過負荷保護装置１０８は、ブラケット１０４ａに密着取付けされており、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、ＡＣ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、過負荷保護装置１０８およ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、過負荷保護装置１０８に直接風が当たらないようにして圧縮機１０４の温度検知の検知精度を向上させている。
【００１０】
以上のように構成された圧縮機駆動装置について、以下その動作を説明する。
【００１１】
圧縮機駆動装置１００は、ＡＣ電源１１２を電源として、内部の整流回路１００ａにて整流平滑されたＤＣ電圧を、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１００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】
過負荷保護装置１０８は、ブラケット１０４ａに密着取付けされているため、圧縮機１０４の発熱は、過負荷保護装置１０８に熱伝導し、過負荷保護装置１０８の温度が所定の温度（例えば１００℃）以上になると、過負荷保護装置１０８の内部接点が開放状態となる。
【００１４】
過負荷保護装置１０８が開放状態となると、圧縮機駆動装置１００への通電が遮断されるため、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】
以上のような動作により、圧縮機１０４は安全に駆動される。
【００１６】
上記の従来例のほかに、内部に整流回路を持たず、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、過負荷保護装置１０８を圧縮機１０４に取付ける作業が必要になり、作業工数が増大するほか、カバー１２０も必要であるという課題を有していた。
【００２０】
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、過負荷保護装置を圧縮機に取付ける工数を削減し、カバーを必要とせずに過負荷保護装置の温度検知精度も向上でき、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】
【００２１】
上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機駆動装置は、圧縮機を駆動するプリント基板を収納ケースに収納し、収納ケースまたはその内部に第１の温度センサーを取り付け、収納ケースが圧縮機の外郭に取り付けられることにより、第１の温度センサーが圧縮機の温度を検知して所定の温度以上になったときに、圧縮機の運転を停止するように構成したものであり、過負荷保護装置を個別に圧縮機に取付けする必要がなく、過負荷保護装置のカバーも不要としたものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の圧縮機駆動装置は、過負荷保護装置を個別に圧縮機に取付ける必要がないため、過負荷保護装置の取付け工数を削減することができるとともに、負荷保護装置のカバーを必要とせず、過負荷保護装置の温度検知精度も向上でき、安価で信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における圧縮機駆動装置の分解斜視図
【図２】同実施の形態１における圧縮機駆動装置を圧縮機に取付けた状態の側面図
【図３】同実施の形態１における圧縮機駆動装置の回路ブロック図
【図４】従来の圧縮機駆動装置の回路ブロック図
【図５】従来の負荷保護装置の圧縮機への取り付けを示した分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
請求項１に記載の発明は、圧縮機を駆動する半導体素子及びその駆動を制御する制御回
路が実装されたプリント基板と、プリント基板を収納する収納ケースと、収納ケースまたはその内部に取付けられた第１の温度センサーを備え、前記収納ケースが圧縮機の外郭に取り付けられることにより、第１の温度センサーが圧縮機の温度を検知して所定の温度以上になったとき、圧縮機の運転を停止するようにしたものである。
【００２５】
これによって、過負荷保護装置を個別に圧縮機に取付けする必要がないとともに、負荷保護装置のカバーを必要とせず、安価な圧縮機駆動装置を提供することができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の温度センサーを、圧縮機の外郭と熱伝導可能な前記収納ケースの壁面に取付けたものである。
【００２７】
これによって、より精度よく圧縮機の温度を検知でき、より信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記収納ケース内に第２の温度センサーを有し、前記第２の温度センサー温度が高いときは、前記第１の温度センサーの圧縮機停止の温度を高くするようにしたものである。
【００２９】
これによって、第２の温度センサーによって収納ケース内の温度を検知して、第１の温度センサーが圧縮機の温度を検知する際に、収納ケース内の温度の影響を排除できるため、より正確に圧縮機の温度を検知でき、より信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供することができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記第１の温度センサーが所定の温度以上になったときに、前記制御回路のマイクロコンピュータをリセット状態に維持することで、圧縮機の運転を停止させるようにしたものである。
【００３１】
これによって、マイクロコンピュータのソフトウェアのバグによる異常動作や、外来ノイズによるマイクロコンピュータの誤動作などの不測の要因に対しても、より信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供することができる。
【００３２】
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。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における圧縮機駆動装置の分解斜視図、図２は、同実施の形態１における圧縮機駆動装置を圧縮機に取付けた状態の側面図、図３は、同実施の形態１における圧縮機駆動装置の回路ブロック図である。
【００３４】
図１から図３において、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た収納ケース１には、内部にプリント基板５が収納できるように、プリント基板５の大きさに対して若干大きい開口部９を有しており、圧縮機駆動装置取付けの為の孔が設けられた複数の取付け脚１ｃおよび１ｄが設けられている。
【００３５】
プリント基板５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ることにより、整流回路２および制御回路３を形成している。また、接続用のコネクタ１３およびコネクタ１４およびコネクタ１５も実装されている。また、４箇所の角部には複数の基板取り付け穴５ａが設けられている。
【００３６】
収納ケース１には、コネクタ１３およびコネクタ１４およびコネクタ１５からのコードを引き出すための開口したコード引出部１７が形成されており、コードの引き出し作業の後、カバー１１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。
【００３７】
収納ケース１の内部４箇所には、開口部９に向かって突出した突出部１ａが一体成型されて設けられており、この突出部１ａには、空洞部を備えた筒状のゴムブッシュ１９が、突出部１ａをゴムブッシュ１９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。
【００３８】
突出部１ａの高さは、ゴムブッシュ１９の高さよりも高く、先端がゴムブッシュ１９より突出するようになっており、この突出した部分が、プリント基板５の基板取り付け穴５ａに嵌るようになっている。また、このゴムブッシュ１９は、プリント基板５を収納ケース１に収納取付けた状態で、収納ケース１とプリント基板５によって挟み込まれている。
【００３９】
収納ケース１の開口部９のそれぞれの角部には、取付け穴１ｂが開けられているほか、プレス加工されたアルミ合金製のアルミ板２１の角部には孔２１ａが開けられており、アルミ板固定用ネジ２５にてアルミ板２１を収納ケース１に固定して、開口部９を閉口できるようになっている。
【００４０】
アルミ板２１の内側面に密着して、絶縁シート２９が（たとえば２枚を重ねて）固定ネジ３１にて取り付けられているが、この絶縁シート２９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。
【００４１】
プリント基板５には、制御回路３を構成する部品である圧縮機駆等動用のＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）等である半導体素子３ａが実装されているが、半導体素子３ａだけは、コネクタ１３等の他の部品とは反対側のアルミ板２１と対向する実装面に実装されている。
【００４２】
半導体素子３ａは、絶縁シート２９が取り付けられたアルミ板２１と密着しており、アルミ板２１を収納ケース１に取付けることによって、プリント基板５がゴムブッシュ１９を圧縮状態にしている。
【００４３】
収納ケース１の底部には、サーミスターである第１の温度センサー３５を取付けるセンサー取付け部１ｅが一体形成されており、第１の温度センサー３５が挿入取付けされている。第１の温度センサー３５は、コード３５ａによってコネクタ１３に接続されている。
【００４４】
また、プリント基板５には、サーミスターである第２の温度センサー３８が実装されている。クラスタターミナル４０は、コード４２によりコネクタ１４に接続されている。電源コード４４は、ＡＣ電源４５に接続される。
【００４５】
密閉型の圧縮機４７は、その外郭に接続端子４７ａを有するほか、金属板を折り曲げ加工したブラケット５１が溶接により取付けられている。
【００４６】
収納ケース１は、収納ケース１の底部がブラケット５１と向き合う方向に配置し、取付け脚１ｃを取り付けネジ５５によって、ブラケット５１に固定することにより、圧縮機４７に取り付けられている。
【００４７】
このとき、センサー取付け部１ｅは、ブラケット５１と密着し、ブラケット５１を介して圧縮機４７と熱伝導できるようになっている。また、クラスタターミナル４０は、接続
端子４７ａに接続されている。
【００４８】
次に、圧縮機駆動装置の電気回路について説明する。
【００４９】
図３において、マイクロコンピュータ３ｂは、圧縮機４７を駆動する半導体素子３ａのスイッチング動作を制御する。
【００５０】
リセットＩＣ３ｄは、出力がマイクロコンピュータ３ｂのリセット端子３ｂａに電気接続されている。
【００５１】
コンパレータ３ｅは、−入力端子と＋入力端子を持ち、−入力端子には、第１の温度センサー３５と固定抵抗３ｆの分電圧が入力され、＋入力端子には、第２の温度センサー３８と固定抵抗３ｇの分電圧が入力されるように電気接続されている。
【００５２】
また、コンパレータ３ｅの出力は、リセットＩＣ３ｄの出力と同じく、マイクロコンピュータ３ｂのリセット端子３ｂａに電気接続されている。
【００５３】
低電圧ＤＣ電源回路３ｃは、整流回路２からの整流電源を低電圧ＤＣ電源（たとえばＤＣ５Ｖ）に変換し、その出力端子が半導体素子３ａおよびマイクロコンピュータ３ｂおよびリセットＩＣ３ｄおよびコンパレータ３ｅの電源端子に電気接続されている。
【００５４】
以上のように構成された圧縮機駆動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００５５】
マイクロコンピュータ３ｂの指令により、半導体素子３ａがスイッチング動作を行い、圧縮機４７を駆動すると、半導体素子３ａが発熱するが、その発熱は密着しているアルミ板２１へ熱伝達し、収納ケース１の外部へと放熱される。
【００５６】
圧縮機４７が運転されると、圧縮機４７の温度も上昇するが、それとともにブラケット５１の温度も同じように上昇し、収納ケース１に取付けられた第１の温度センサー３５の温度も同じように上昇する。
【００５７】
第１の温度センサー３５の温度が上昇すると、第１の温度センサー３５の抵抗値が減少するため、コンパレータ３ｅの−入力端子の入力電圧はそれとともに高くなる。そして圧縮機４７の過負荷時においては、−入力端子の入力電圧が＋入力端子の電圧よりも高くなると、コンパレータ３ｅの出力電圧はＬＯＷ出力（０Ｖ）になる。
【００５８】
コンパレータ３ｅの出力電圧がＬＯＷ出力（０Ｖ）になる、とマイクロコンピュータ３ｂのリセット端子３ｂａ電圧も０Ｖになるため、マイクロコンピュータ３ｂはリセット状態となり、すべての動作が停止状態となって圧縮機４７の運転が停止する。
【００５９】
以上のように本実施の形態１においては、第１の温度センサー３５をあらかじめ収納ケース１に取付けているため、改めて圧縮機４７に温度センサーを取付ける工数を必要とせず、また、個別の温度センサー用のカバーを必要とせず、安価な圧縮機駆動装置を提供することができる。
【００６０】
また、第１の温度センサー３５は、ブラケット５１および収納ケース１を介して圧縮機４７と熱伝導できる構造を取っており、圧縮機４７の温度をより正確に検知して、圧縮機４７の過負荷保護動作をさせることができるという作用を有し、信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供することができる。
【００６１】
さて、ここで、第２の温度センサー３８の温度が高くなると、＋入力端子の電圧も高くなるため、コンパレータ３ｅの出力電圧が０Ｖに切り替る第１の温度センサー３５の温度は、第２の温度センサー３８の温度が高くなるほど高くなる。
【００６２】
このように、圧縮機４７を温度保護により停止させる第１の温度センサー３５の温度は、第２の温度センサー３８の温度が高くなるほど高い方向に補正されることとなる。
【００６３】
ここで、第１の温度センサー３５は、圧縮機４７の温度を検知するように取付けられてはいるものの、当然のことながら収納ケース１内の温度にも影響を受ける。たとえば、ＡＣ電源の電圧が低い場合などは、入力電流が増大し、整流回路２の発熱が増大して、収納ケース１内の温度もそれによって高くなる。このため圧縮機４７の温度は一定でも、第１の温度センサー３５は高めになってしまう。反対に電圧が高い場合などは、第１の温度センサー３５は低めの温度となってしまう。
【００６４】
しかしながら、本実施の形態１においては、第２の温度センサー３８がプリント基板５に実装されており、収納ケース１内の温度を検知するようになっているため、収納ケース１内の温度が変動しても、第２の温度センサー３８による補正により、温度保護のために停止させる圧縮機４７の温度を一定にすることができるという作用があり、温度検知の安定性を確保し、信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供することができる。
【００６５】
また、本実施の形態１においては、圧縮機４７を温度保護により停止させる手段として、駆動を制御しているマイクロコンピュータ３ｂをリセット状態にしているので、マイクロコンピュータ３ｂのソフトウェアバグによる異常動作や、外来ノイズによるマイクロコンピュータ３ｂの誤動作などの不測の要因を排除することができ、信頼性の高い圧縮機駆動装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる圧縮機駆動装置は、過負荷保護装置を圧縮機に取付ける工数を削減しながら、過負荷保護装置の温度検知の安定性も確保できるので、過負荷保護装置を使用した他の装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  収納ケース
３  制御回路
３ａ  半導体素子
３ｂ  マイクロコンピュータ
５  プリント基板
３５  第１の温度センサー
３８  第２の温度センサー
４７  圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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