压缩机的电子控件、压缩机和冷却设备的制作方法

压缩机的电子控件、压缩机和冷却设备
1.本发明涉及压缩机的电子控件(electronic control)，更具体地，涉及一种紧凑型电子控件，并且其元件设置实现了高效的散热。还提出了压缩机和冷却设备。


背景技术：

2.在现有技术中，电子控件通常用于控制应用于冷却设备的压缩机。例如，在可变容量压缩机中，电子控件通常负责发送命令以更改压缩机马达的转速，从而使冷却设备的温度得到控制。
3.在现有技术中发现的问题之一在于缺乏足够的空间来组装电子控件和压缩机。因此，一直在研究尺寸减小(显然前提是效率和可靠性没有损失)的集(电子控件和压缩机)。
4.除了减小的空间之外，还存在与来自压缩机和来自其电子控件的热量的产生相关的问题。
5.已知在冷却设备中使用的压缩机的工作期间，所述压缩机趋于变热，所述热量产生可能损害压缩机的电子控件本身的操作，从而损害电子控件的部件(对温度敏感)的效率和可靠性。
6.类似地，压缩机的电子控件本身倾向于在其工作期间产生热量，这意味着所述能量被对温度敏感的元件吸收并且还损害电子控件的操作。
7.因此，正在进行现有技术中的针对具有高效热特性的紧凑型电子控件的研究。
8.根据与本发明相关的现有技术，已知应用于压缩机的电子控件通常由具有两个或更多个层的单个印刷电路板形成，其中，电子部件设置在所述层中。
9.现有技术还公开了如下出版物，其中，电子控件由与辅助板相关联的主板形成，如现有技术us 2018/0287466中所描述的，其中，描述了适于控制电动马达的电路。可能在使所提出的电路紧凑的尝试中，所述现有技术利用与主板相关联的“子”电子板，其中，所述关联使用用于此的参考槽通过封装件来产生。
10.因此，所述现有技术公开了提高电子板和电动马达的集的热效率的手段，这在很大程度上损害了与电子电路相关联的电动马达的操作。
11.另外，所述现有技术没有示出与所谓子板关于主板的设置形式以及所述板中的每一个板的电子部件的设置形式有关的考虑。
12.从本发明的教导可以看出，电子控件及其部件的设置形式对于其压缩和热效率是必要的。
13.现有技术还公开了现有技术ep 1,617,081，ep 1,617,081描述了一种压缩机，其中，逆变器(电子控件)的电路设置在压缩机的壳体内部。
14.因此，所述欧洲现有技术集中于使压缩机适于在其壳体内承载逆变器以使得该逆变器密封地设置在压缩机的壳体内的描述。
15.另一方面，文献ep 1,617,081描述了与逆变器的板的设置有关的特性以及克服与散热有关的问题的形式，并且当目的是将逆变器设置在压缩机的壳体内部时，这些问题确实会发生，如ep 1,617,081中记载的。
16.本发明旨在通过电子控件来克服现有技术中存在的问题，该电子控件的板的设置能够实现适当的紧凑性以及高效的散热。
17.更具体地，本发明提供了一种电子控件，其中，最热敏感的部件设置成与产生更多热量的那些部件分开，因此，将不会损害电子控件的效率和可靠性。
18.另外，在本发明中提出的电子控件利用与主板相关联的辅助板，其中，辅助板与主板之间的所提出的关联形式促进了作为本发明目的的电子控件的紧凑性。
19.从本发明的教导中获得的优点将在本说明书详细说明。
20.发明目的
21.本发明的目的是提供一种压缩机的电子控件，其中，该电子控件由主电子板和至少一辅助电子板形成。
22.本发明的另一目的是提供一种电子控件，其设置使得电子控件的发热元件能够设置成与对温度敏感的元件分开。
23.本发明的附加目的在于提供一种电子控件，其中，该电子控件的电子板之一是集中有大部分发热元件的板，其中，发热板在电子控件中的设置能够改善由所述板产生的热量的耗散。
24.本发明的另一目的是提供一种电子控件，其中，发热板被设置在相对于封装件(encasement)的壁的第一距离处，其中，其它辅助板被设置在距该同一壁的第二距离处，其中，第一距离小于第二距离。
25.本发明的附加目的在于提供一种电子控件，其中，发热板的操作面面向(朝向)封装件的第一壁，其它辅助板的操作面面向封装件的第二壁，第一壁与第二壁相反。
26.本发明的另一目的是提供具有主板和三个辅助板的电子控件。
27.本发明的另一目的是提供一种电子控件，其中，辅助板与主板的关联通过焊接工艺产生。
28.本发明的附加目的包括提供压缩机和冷却设备，该压缩机包括本发明中限定的电子控件。
29.本发明的另外的目的是提供具有本发明提出的电子控件的冷却设备。


技术实现要素：

30.本发明的目的是通过压缩机的电子控件实现的，该电子控件设置在封装件中并且包括与至少一个辅助板相关联的主板，其中，辅助板中的一个辅助板是发热板，其中，发热板被设置在相对于封装件的第一壁的第一距离处，在考虑电子控件的最终应用位置的情况下，该第一壁与封装件的上部相关，并且其它辅助板被设置在相对于封装件的第一壁的至少第二距离处，其中，第一距离小于第二距离。
附图说明
31.现在将基于附图中表示的示例性实施方式更详细地描述本发明。附图示出了：
32.图1是本发明中提出的电子控件的表示图，该表示图示出了电子控件的主板和电子控件的辅助板；
33.图2是设置在压缩机的封装件中的、本发明中提出的电子控件的剖面表示图；
34.图3是设置在封装件内部的、本发明中提出的电子控件的剖面表示图；
35.图4是设置在封装件内部的、本发明中提出的电子控件的附加剖面表示图；
36.图5是用于封装本发明中提出的电子控件的封装件的立体突出表示图。
具体实施方式
37.本发明首先描述了一种电子控件1，如可以从图1至图5看到的。
38.在本发明的完全有效实施方式中，所述电子控件1可以应用于压缩机2的控制，更具体地，电子控件1可以用于对压缩机2的电动马达的速度进行控制。
39.在任何情况下，要强调的是，电子控件1应用于压缩机2的控制不应该被认为是本发明的限制性特征，这种本文提出的电子控件1可以很好地用于各种其它应用，诸如一般的马达控制以及用于压缩机和冰箱的集成控制。
40.在本发明的有效实施方式中并且参考图1和图2，所述电子控件1用于应用于冷却设备的压缩机2的控制，这种冷却设备被理解为家用的和/或商用的任何冰箱和/或冷冻器，以及家用的、住宅用的便携式并且应用于机动车辆的任何空调设备。
41.在任何情况下，将本发明的教导应用于冷却设备不应被认为是本发明的限制性特征。
42.为了适当地封装并保护电子控件1，如图2和图3所示，提出将电子控件1设置在封装件3中。
43.要强调的是，所讨论的附图中的封装件3的例示不应被认为是本发明的限制性特征，这种封装件3应被理解为能够为电子控件1提供保护的任何元件，并且封装件3还可以被理解为用于存放控件1的任何位置，诸如塑料盒、金属盒、任何类型的机柜、压缩机的正壳体(very shell)等。
44.在图2和图3所示的本发明的该实施方式中，封装件3可以理解为具有侧壁p1、p2、p3和p4的矩形盒，其中，电子控件1设置在所述封装件3的内区域中。
45.参考图1至图4，本发明提出电子控件1由电子板4(主板4)和至少一辅助板5(辅助电子板5)形成。
46.在本发明的该实施方式中，提出使用三个辅助板5、6和7，如图1至图4所示。要强调的是，在本发明中提到的辅助板的数量不应被认为是本文提出的教导的限制性特征，可以使用任何数量的辅助板。
47.辅助电子板5、6和7可以分别理解为第一辅助板5、第二辅助板6和第三辅助板7。
48.还应理解，主板4以及辅助板5、6和7中的每一者包括操作面4a、5a、6a、7a和轨道面(track face)4b、5b、6b、7b。
49.具体参考图1和图3，所讨论的板4、5、6和7的操作面4a、5a、6a、7a应理解为电子板的如下面，其中，设置了大部分电子部件8(电容器、电阻器、二极管、晶体管、变阻器等)。大部分电子部件8应理解为针对板4、5、6和7的如下面，与所讨论的板的相反面相比，该面包括更多数量的电子部件。
50.因此，图3示出了电子板4、5、6和7中的每一者的操作面4a、5a、6a、7a。
51.轨道面4b、5b、6b、7b应理解为与操作面4a、5a、6a、7a相反的面，因此轨道面4b、5b、6b、7b可以理解为包括板的大部分导电轨道的面。在任何情况下，要强调的是，轨道面4b、
5b、6b、7b也可以在其表面上包含一些电子部件8。
52.一般而言，操作面4a、5a、6a、7a可以理解为优选用于容纳电子部件8的面，而轨道面4b、5b、6b、7b可以理解为用于设置导电轨道的优选面，轨道面4b、5b、6b、7b也可以包含电子部件8。
53.此外，在考虑借助于焊接工艺将特定电子部件8紧固至主板4的情况下，轨道面4b可以理解为焊接点可见的面。
54.一般而言，轨道面应理解为与包括大部分电子部件8的面相反的面。
55.在这个意义上，图3例示了构成本发明中提出的电子控件1的电子板4、5、6、7中的每一者的轨道面4b、5b、6b、7b。
56.根据上述教导，应理解，图1相应地允许主电子板4和辅助板5和6的操作面4a、5a和6a的可视化以及第三辅助电子板7的轨道面7b的可视化。
57.本发明中提出的电子控件1的重要特征在于除了辅助板5、6和7之外还有主电子板4的设置和布置。更具体地，提出各个辅助板5、6和7以及主板4表示电子控件的特定操作块，其中，各个操作块将包括用于所述块的操作的特定且必要的电子部件。
58.此外，如前面详细描述的，辅助板5、6和7以及主板4(及其操作块)的设置位置和布置也涉及本发明的重要特征。
59.主电子板4可以理解为集中有电子控件1的所有pth(引脚通孔)部件(即，端子插入电子板4的孔(孔口)中然后例如借助于焊接紧固至该电子板的那些电子部件8)的母板。
60.在本发明的该实施方式中，除了显然包括辅助板5、6和7，电子板4包括以下电子部件8：连接器、emc滤波器、保险丝、整流二极管、母线电容器、电缆、跳线，。
61.因此，主板4可以理解为紧固块，并且该块负责集中电子控件1的pth部件，如前所述。
62.类似地，本发明提出第一辅助电子板5被构造为电源块，更具体地，电子板5可以理解为smps板(开关模式电源)，从而负责向产品的其它板提供低压功率。
63.因此，在本发明的构造中，辅助电子板5包括以下电子部件8：集成smps电路、电感器、电压调节器、电容器、二极管和电阻器。
64.如所提出的，按照功率块构造第一辅助板5，完全可以设计具有不同效率的各种辅助板5，使得针对所需的各种类型的应用，可以使用具有所需效率的辅助板5。
65.因此，如果需要改变电子控件1的效率，则可以仅更换辅助板5，而不对主板4或其它辅助板6和7中的任一者进行任何更改。
66.与上述类似，第二辅助板6表示电子控件1的控制块。更具体地，辅助板6集中有光通信耦合器、微处理器、微控制器及其外围设备。
67.因此，如果期望更改电子控件1的微控制器/微处理器，则可以仅设计新的辅助板6，从而不影响控件1的其它板。类似地，如果需要进行修理和/或替换，则可以仅更换第二板6，这最终显著降低了所涉及的成本。
68.第三辅助板7用作块逆变器，所述板7包括负责驱动压缩机2的电动马达的电子钥匙，并且还包括电子控件1的驱动器和外围电路。
69.因此，为了高效地集中压缩机2的电动马达的操作所需的部件，块逆变器(第三板7)被理解为产生电子控件1中的大部分热量的逆变器。换句话说，当与电子控件1的其它板
(主板4和辅助板5和6)相比时，第三辅助板7是产生大部分热量(主要来自于电子钥匙的操作)的辅助板，并因此可以被理解为发热板。
70.因此，发热板7应理解为电子控件1的产生大部分热量的板。
71.在将块逆变器(第三辅助板7)视为产生电子控件1中的大部分热量的块逆变器的情况下，辅助板5、6和7的设置和布置被认定是本发明提出的电子控件1中的重要特征。
72.具体地并观察电子控件1的最佳可能热性能，本发明的该实施方式提出发热板7与控件1的其它部件尤其是对温度最敏感的那些部件间隔开。在本发明的一实施方式中，对温度最敏感的部件可以理解为设置在主板4上的母线电容器80、设置在第一辅助板5上的电容器80’和设置在第二辅助板6上的微处理器80”，如图3所示。
73.图2、图3和图4例示了在考虑本发明的教导的情况下用于设置电子控件1的有效布置。要强调的是，图2例示了控件1关于压缩机2的有效设置，因为图3和图4仅例示了电子控件1并且考虑了图2中显示的布置形式。
74.如前面已经描述的，根据图2中的例示图，提出将电子控件1设置在封装件3中，所述封装件应与压缩机2相关联。在该图所示的实施方式中，应注意，电子控件1设置在压缩机2附近，主板4垂直设置(其操作面4a朝向压缩机2)，在任何情况下，任何其它设置布置都是完全可以接受的。
75.为了提供本发明中描述的电子控件1的重要的热优势，提出了将产生控件1中的大部分热量的板(即，第三辅助板7)与电子控件1的其它板间隔开。
76.因此，参考图4，本发明提出发热板7被设置在相对于封装件的第一壁p1的第一距离d1处。因此，其它辅助板5和6必须分别被设置在相对于同一壁p1的第二距离d2和第三距离d3处。
77.如图4所示，提出第一距离d1小于第二距离d2和第三距离d3，即，发热板7比其它辅助板5和6更靠近第一壁p1。
78.针对本文提出的电子控件1的另一重要特征并且考虑主要在第三辅助板7上产生的热量的高效散热，如图3所示，提出了发热板7的操作面7a面向封装件的第一壁p1。
79.因此，“面向”意味着发热板7的操作面7a面向第一壁p1，如图3和图4所示。
80.类似地，仍然参考图3和图4，辅助板5和6应优选地设置成使得所述板的操作面5a、6a面向封装件的第二壁p2，其中，第一壁p1与第二壁p2相反，如图3所示。
81.更具体地，仍然参考图3，注意到第二辅助板的操作面6a面向第一辅助板5b的轨道面，而第二辅助板6b的轨道面面向发热板7的轨道面7b。
82.该设置形式保证了对热最敏感的部件(诸如设置在主板4上的母线电解电容器80、设置在辅助板6上的微处理器80”和设置在辅助板5上的电解电容器80’)将经受来自由第三辅助板7产生的热量的显著更少的干扰，从而提高了电子控件1的效率和可靠性。
83.进一步关于针对电子控件1提出的设置和布置，应注意，主板4的操作面4a面向封装件的第三壁p3，第三壁p3与第一壁p1和第二壁p2相邻，如图3和图4所示。更具体地并且还基于图2的例示图，应注意，母板(主板)的操作面4a面向压缩机2的侧部。
84.由于主板4是包括对温度最敏感的部件8之一(母线电容器80)的主板，所以母板的电子部件8在关于压缩机主体的横向平面上的设置(如上所述)阻碍了经由对流与环境的热交换，这最终促进了电子控件1的操作。
85.因此，所提出的设置最终使发热板7与设置在主板4上的对热最敏感的部件间隔开，换句话说，针对所讨论的布置，辅助板5和6用作屏蔽件，从而保护设置在主电子板4上的对热最敏感的部件。
86.此外，发热板7的设置(该设置使发热板7的操作面7a面向第一壁p1)的所讨论的提议最终提高了系统的热效率。以非限制性的方式，第一壁p1应理解为存放电子控件1的封装件3的上壁，电子控件1和封装件3安装在它们的最终使用位置。该最终使用位置在图2中例示。
87.在该意义上并且为了进一步促进与电子控件1的散热有关的特性，提出了封装件3的第一壁p1包括散热器10，如图5所示。
88.一般来说，散热器10可以理解为由金属材料(诸如铝)制成的板，其目的是将由第三辅助板7产生的热量直接传递至环境。
89.在一种构造中，封装件的正壁(第一壁p1)可以构造散热器10，因此应理解，正壁p1可以由金属材料制成，从而用作散热器10。在另一完全有效的构造中，散热器10可以与第一壁p1相关联，并且所述壁可以由任何材料(诸如聚合物材料)制成。
90.此外并且参考图4，提出了电子控件1还包括与发热板7的操作面7a相关联的传导粘合剂9，具体地，传导粘合剂9负责通过传导将在辅助板7的部件中产生的热量传递至散热器10，因此随后通过对流和辐射将热量耗散到环境。
91.要强调的是，如图4所示的传导粘合剂9的形式和设置位置不应表示本发明的限制性特征。
92.在本发明的非限制性特征中，提出了通过焊接工艺产生辅助板5、6和7与主板4之间的关联。优选地，所述关联通过波峰焊接工艺产生，该波峰焊接工艺使得电子控件1具有足够的机械应力和振动。
93.在任何情况下，要强调的是，在焊接工艺的使用中，所述波峰不应被认为是对本发明的限制，在一定程度上，其它形式的关联是完全可以接受的，诸如使用选择性焊接或通过机器人焊接。
94.因此，这里所提出的是一种电子控件1，其中，辅助板5、6和7关于主电子板4共面地(concurrently)设置，即，应理解，由辅助板5、6和7中的每一者限定的平面关于由主板4限定的平面是共面的，如图1至图4所示。
95.在本发明的非限制性特征中并且如图1至图4所示，辅助板5、6和7垂直于主板4设置，在任何情况下，要强调的是，其它设置形式是可以接受的，诸如板5、6和7中的至少一者的关于主板4的倾斜设置。
96.在另一有效构造中，辅助板5、6和7中的至少一者可以关于主板4垂直地设置，电子控件的其它板可以关于板4倾斜地设置。
97.此外，辅助板5、6和7彼此平行的设置也不应表示对本发明的限制。
98.因此，所提出的是一种电子控件1，该电子控件具有高效的操作以及优异的热特性和电磁特性，也是紧凑型的，能够被设置在尺寸优选地在120mm(l)
×
90mm(a)
×
45mm(p)范围内的封装件3中。
99.此外并且在不需要限制本发明的教导的情况下，提出了主板4被构造为单层板，子板5、6和7被构造为双层板，即，能够在板的两个面上设置电子部件的板。要强调的是，该特
征不是对本发明的限制。
100.本发明还提出了一种用于冷却设备的压缩机2，其中，压缩机2包括如前所述的电子控件1。
101.最后，还提出了一种冷却设备，该冷却设备具有如本发明所提出的电子控件1。
102.已经描述了优选实施方式的示例，应理解，本发明的范围包括其它可能的变型、仅由所附权利要求的内容限制、包括可能的等同例。