[發(fā)明專利]電動(dòng)機(jī)控制裝置、空調(diào)機(jī)、壓縮機(jī)以及制冷循環(huán)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710075270.2
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN107204730A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 益田直樹;村上晃啟;秋山智仁;初瀨涉;田村建司;奧山敦;月井浩二;江幡勇紀(jì);橋本浩之
• 申請（專利權(quán)）人: 日立江森自控空調(diào)有限公司
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 范勝杰,文志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)控制裝置、空調(diào)機(jī)、壓縮機(jī)、以及具備壓縮機(jī)的制冷循環(huán)裝置。

背景技術(shù)

在搭載了作為負(fù)載的電動(dòng)機(jī)的電車或汽車以及空調(diào)機(jī)等機(jī)器中，根據(jù)目前的地球環(huán)境保護(hù)請求，強(qiáng)烈要求節(jié)省資源、節(jié)省能源。因此，例如對于室內(nèi)空調(diào)機(jī)，在壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的電源中一般采用了逆變器，即把直流電力變換為交流電力的電力變換電路。由此，可以將壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)控制為期望的轉(zhuǎn)速，所以能夠根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)的輸出，實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。

在停止了這樣的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果作為壓縮機(jī)采用了渦旋式壓縮機(jī)等，則由于壓縮機(jī)的輸入輸出的壓力差，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行反轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生轟鳴聲等異常聲音。另外，如果驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)高速反轉(zhuǎn)，則由于內(nèi)置了永久磁鐵的電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)而產(chǎn)生過大的感應(yīng)電壓，存在損壞電力變換電路的元件的情況。

為了避免這樣的問題，存在在壓縮機(jī)的吸入側(cè)或排出側(cè)設(shè)置止回閥的情況。通過設(shè)置該止回閥，能夠防止由于輸入輸出壓力差導(dǎo)致的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。

然而，當(dāng)設(shè)置止回閥時(shí)也會產(chǎn)生弊端。例如，由于妨礙制冷劑流路，產(chǎn)生性能的降低。另外，為了確保止回閥設(shè)置空間而產(chǎn)生排出形狀和吸入形狀的制約。另外，還存在由于部件個(gè)數(shù)的增加，成本增加等的問題。

在這里，針對止回閥的削減請求，例如像專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2所示的那樣，提出了通過與壓縮機(jī)相連接的電動(dòng)機(jī)控制裝置來抑制壓縮機(jī)停止時(shí)的反轉(zhuǎn)的方式。

另外，在各種各樣的裝置中使用對工作流體進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)。例如，在制冷機(jī)或熱水機(jī)、空調(diào)機(jī)等制冷循環(huán)裝置中，使用渦旋式壓縮機(jī)來作為對氣態(tài)的制冷劑進(jìn)行壓縮的裝置。渦旋式壓縮機(jī)是使用固定設(shè)置的渦盤(以下稱為“固定渦盤”)和進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的渦盤(以下稱為“轉(zhuǎn)動(dòng)渦盤”)來對制冷劑等工作流體進(jìn)行壓縮的裝置。渦旋式壓縮機(jī)通過固定渦盤和轉(zhuǎn)動(dòng)渦盤構(gòu)成壓縮工作流體的壓縮機(jī)構(gòu)部。

渦旋式壓縮機(jī)具備吸入室、背壓室、壓縮室。

吸入室是用于暫時(shí)儲存從外部吸入的制冷劑來供給給壓縮室的空間。在吸入室與壓縮室之間形成了用于向壓縮室供給制冷劑的流路。在吸入室的附近配置了流過制冷劑的吸入管。吸入室和吸入管構(gòu)成了從裝置外部向內(nèi)部導(dǎo)入制冷劑的吸入部。

背壓室是用于對制冷劑施加從轉(zhuǎn)動(dòng)渦盤側(cè)朝向固定渦盤側(cè)的方向的背壓的空間。渦旋式壓縮機(jī)通過被施加了背壓的制冷劑向固定渦盤側(cè)推壓轉(zhuǎn)動(dòng)渦盤，以使轉(zhuǎn)動(dòng)渦盤不從固定渦盤分離。

壓縮室是用于壓縮制冷劑的空間。渦旋式壓縮機(jī)為如下構(gòu)造：在使固定渦盤上形成的渦旋狀的卷板和轉(zhuǎn)動(dòng)渦盤上形成的渦旋狀的卷板嚙合的狀態(tài)下使轉(zhuǎn)動(dòng)渦盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，由此在固定渦盤的卷板與轉(zhuǎn)動(dòng)渦盤的卷板之間形成壓縮室。從排出部向渦旋式壓縮機(jī)的外部排出在壓縮室進(jìn)行了壓縮的制冷劑，來將其送入在外部設(shè)置的熱交換器等。

渦旋式壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)，會使排出側(cè)的高壓的制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)構(gòu)部向吸入部一側(cè)逆流。當(dāng)發(fā)生該逆流現(xiàn)象時(shí)，由于制冷劑膨脹而產(chǎn)生的壓力，會產(chǎn)生壓縮機(jī)構(gòu)部的曲柄或電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子向與壓縮方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。結(jié)果，渦旋式壓縮機(jī)產(chǎn)生異音，或者由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行反轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢對壓縮機(jī)主體或電路造成各種各樣的影響。

為此，一般在渦旋式壓縮機(jī)中，在吸入部設(shè)置了由用于防止制冷劑逆流的閥體構(gòu)成的吸入止回閥、承受吸入止回閥的碰撞荷載的軸環(huán)(collar)、輔助吸入止回閥浮起的彈簧等部件。然而，當(dāng)在吸入部設(shè)置了這些部件的情況下，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過制冷劑的流動(dòng)壓縮彈簧，而在吸入部產(chǎn)生壓力損失，結(jié)果使在吸入部吸入的制冷劑的密度降低，并使制冷劑的排出流量減少。此外，在渦旋式壓縮機(jī)中，還具有在排出部設(shè)置了閥體(排出止回閥)的裝置。然而，在這樣的渦旋式壓縮機(jī)中，由于同樣的原理，在排出部發(fā)生壓力損失。

在這里，作為降低這樣的壓力損失的渦旋式壓縮機(jī)，提出了不使用彈簧而是通過由于在關(guān)閉止回閥時(shí)逆流的制冷劑的流體力而產(chǎn)生的壓力差來響應(yīng)性良好地使止回閥浮起的裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。

為了使用逆變器來防止在壓縮機(jī)停止時(shí)由于制冷劑的壓力差而產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)，如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2那樣，具有進(jìn)行以下控制(以下稱為制動(dòng)控制)的情況：在停止時(shí)同時(shí)使多個(gè)開關(guān)元件連續(xù)成為接通狀態(tài)。在進(jìn)行這樣的制動(dòng)控制時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)的線圈(繞組)成為短路狀態(tài)，因此產(chǎn)生制動(dòng)扭矩來抑制反轉(zhuǎn)。

然而，在上述制動(dòng)控制時(shí)，在驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)中可能會流過過電流。而且，由于該過電流會引起各種各樣的問題。例如，可能會產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)磁鐵的減磁。另外，可能會在電力變換電路中產(chǎn)生元件損壞。另外，可能會在壓縮機(jī)中產(chǎn)生振動(dòng)。