[发明专利]电动机控制装置、空调机、压缩机以及制冷循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机控制装置、空调机、压缩机、以及具备压缩机的制冷循环装置。

背景技术

在搭载了作为负载的电动机的电车或汽车以及空调机等机器中，根据目前的地球环境保护请求，强烈要求节省资源、节省能源。因此，例如对于室内空调机，在压缩机的电动机控制装置的电源中一般采用了逆变器，即把直流电力变换为交流电力的电力变换电路。由此，可以将压缩机驱动用电动机控制为期望的转速，所以能够根据需要自动调整压缩机的输出，实现高效率的运转。

在停止了这样的压缩机驱动用电动机时，如果作为压缩机采用了涡旋式压缩机等，则由于压缩机的输入输出的压力差，电动机进行反转，并产生轰鸣声等异常声音。另外，如果驱动压缩机的电动机高速反转，则由于内置了永久磁铁的电动机的反转而产生过大的感应电压，存在损坏电力变换电路的元件的情况。

为了避免这样的问题，存在在压缩机的吸入侧或排出侧设置止回阀的情况。通过设置该止回阀，能够防止由于输入输出压力差导致的压缩机驱动用电动机的反转。

然而，当设置止回阀时也会产生弊端。例如，由于妨碍制冷剂流路，产生性能的降低。另外，为了确保止回阀设置空间而产生排出形状和吸入形状的制约。另外，还存在由于部件个数的增加，成本增加等的问题。

在这里，针对止回阀的削减请求，例如像专利文献1、专利文献2所示的那样，提出了通过与压缩机相连接的电动机控制装置来抑制压缩机停止时的反转的方式。

另外，在各种各样的装置中使用对工作流体进行压缩的压缩机。例如，在制冷机或热水机、空调机等制冷循环装置中，使用涡旋式压缩机来作为对气态的制冷剂进行压缩的装置。涡旋式压缩机是使用固定设置的涡盘(以下称为“固定涡盘”)和进行转动运动的涡盘(以下称为“转动涡盘”)来对制冷剂等工作流体进行压缩的装置。涡旋式压缩机通过固定涡盘和转动涡盘构成压缩工作流体的压缩机构部。

涡旋式压缩机具备吸入室、背压室、压缩室。

吸入室是用于暂时储存从外部吸入的制冷剂来供给给压缩室的空间。在吸入室与压缩室之间形成了用于向压缩室供给制冷剂的流路。在吸入室的附近配置了流过制冷剂的吸入管。吸入室和吸入管构成了从装置外部向内部导入制冷剂的吸入部。

背压室是用于对制冷剂施加从转动涡盘侧朝向固定涡盘侧的方向的背压的空间。涡旋式压缩机通过被施加了背压的制冷剂向固定涡盘侧推压转动涡盘，以使转动涡盘不从固定涡盘分离。

压缩室是用于压缩制冷剂的空间。涡旋式压缩机为如下构造：在使固定涡盘上形成的涡旋状的卷板和转动涡盘上形成的涡旋状的卷板啮合的状态下使转动涡盘进行转动，由此在固定涡盘的卷板与转动涡盘的卷板之间形成压缩室。从排出部向涡旋式压缩机的外部排出在压缩室进行了压缩的制冷剂，来将其送入在外部设置的热交换器等。

涡旋式压缩机在运转停止时，会使排出侧的高压的制冷剂经过压缩机构部向吸入部一侧逆流。当发生该逆流现象时，由于制冷剂膨胀而产生的压力，会产生压缩机构部的曲柄或电动机的转子向与压缩方向相反的方向旋转的现象。结果，涡旋式压缩机产生异音，或者由于电动机转子进行反转而产生的电动势对压缩机主体或电路造成各种各样的影响。

为此，一般在涡旋式压缩机中，在吸入部设置了由用于防止制冷剂逆流的阀体构成的吸入止回阀、承受吸入止回阀的碰撞荷载的轴环(collar)、辅助吸入止回阀浮起的弹簧等部件。然而，当在吸入部设置了这些部件的情况下，在正常运转时，通过制冷剂的流动压缩弹簧，而在吸入部产生压力损失，结果使在吸入部吸入的制冷剂的密度降低，并使制冷剂的排出流量减少。此外，在涡旋式压缩机中，还具有在排出部设置了阀体(排出止回阀)的装置。然而，在这样的涡旋式压缩机中，由于同样的原理，在排出部发生压力损失。

在这里，作为降低这样的压力损失的涡旋式压缩机，提出了不使用弹簧而是通过由于在关闭止回阀时逆流的制冷剂的流体力而产生的压力差来响应性良好地使止回阀浮起的装置(例如，参照专利文献3)。

为了使用逆变器来防止在压缩机停止时由于制冷剂的压力差而产生的反转，如专利文献1、专利文献2那样，具有进行以下控制(以下称为制动控制)的情况：在停止时同时使多个开关元件连续成为接通状态。在进行这样的制动控制时，由于驱动压缩机的电动机的线圈(绕组)成为短路状态，因此产生制动扭矩来抑制反转。

然而，在上述制动控制时，在驱动压缩机的电动机中可能会流过过电流。而且，由于该过电流会引起各种各样的问题。例如，可能会产生电动机磁铁的减磁。另外，可能会在电力变换电路中产生元件损坏。另外，可能会在压缩机中产生振动。