CN105190033A - 逆变器一体式电动压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明的逆变器一体式电动压缩机中一体化组装有逆变器装置,主基板(23)四个角被凸台部(27)支撑,并收纳设置在高压类电气元件(18,19)以及半导体开关功能元件(21)的上方部位;多个高压类电气元件(18,19)沿着主基板(23)的一边,并列设置在逆变器收纳部(8)的一侧部上,在其上面从下方支撑主基板(23)的一边;多个半导体开关功能元件(21)沿着与主基板(23)一边对向的另一边,并列设置在逆变器收纳部(8)的另一侧部,并通过从其上方延伸出来的多个引线端子(21A),从下方支撑主基板(23)的另一边。
Description
技术领域
本发明涉及一种在电动压缩机外壳内将逆变器装置安装为一体的逆变器一体式电动压缩机。
背景技术
电动汽车及混合动力车等中搭载的空调装置的压缩机,会使用一体化组装逆变器装置的逆变器一体式电动压缩机。该逆变器一体式电动压缩机构成为,通过逆变器装置,将车载电源单元提供的高压直流电转换成所需频率的三相交流电,并将其施加给电动机,从而被驱动。
逆变器装置由构成除噪用滤波电路的线圈、电容器等多个高压类电气元件、构成转换电力的开关功能电路的IGBT等多个半导体开关功能元件、包含了滤波电路以及开关功能电路的逆变器电路、封装有其控制回路的回路基板等构成。通过将其组装在设在电动压缩机外壳外周的逆变器收纳部内,而形成一体化结构。
在专利文献1中,公布了如下结构的发明:在外壳上所设置的回路室内,通过多个柱状脚部,来设置封装有电容器、微机的控制基板和封装有IGBT的逆变器基板,或以上二者一体化的基板,再经由此腿部,将电容器、微机散发的热量释放出去。而且,在专利文献2中,公布了如下结构的发明:在基板外壳一侧,设置了封装有开关功能元件、电容器、线圈等的电力转换基板,将此基板外罩安装在外壳一侧的逆变器设置面上,在开关功能元件、电容器、线圈与设置面一侧的对向面以及凹部之间,配置由胶状物质构成的流动构件,从而确保缝隙间的调整和散热性。
再者,在专利文献3中,公布了如下结构的发明:在逆变器收纳空间的内部,通过基板支撑构件来配置封装有开关功能元件、过滤用线圈以及电容器等的回路基板,并保证过滤用线圈、电容器与收纳空间的底壁不接触;同时,在密闭此收纳空间的逆变器外壳一侧,通过树脂插入成形,将具有金属端子的电源连接器进行一体成形,通过安装设置逆变器外罩,将电源连接器的金属端子连接在回路基板一侧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2007-198341号公报
专利文献2:日本专利特开2007-295639号公报
专利文献3:日本专利特开2012-193660号公报
发明内容
要解决的技术问题
构成逆变器装置的逆变器基板、回路基板由四角设置在逆变器收纳部内的支撑腿部来固定设置。但是,因为需要确保对车辆行驶振动等的耐震性,在封装了较大部件的四角之外的部位,也要通过支撑腿部来进行支撑,或是在逆变器收纳部内填充胶状材质用于防震。在专利文献1中公开的发明为柱状腿部不仅支撑基板的周边,还要支撑中央部位。而且,在专利文献2中公开的发明为,在外壳一侧设置电器转换基板,在与外壳一侧的设置面之间,配置由胶状物质构成的流动构件。
另一方面,如果可以确保基板的耐震性,本身是不需要设置中央支撑腿部或填充胶状材料的,但如专利文献1-3所示,封装了半导体开关功能元件、过滤用线圈以及电容器等的滤波电路、开关功能电路一体化回路基本,其基本变大,为了确保耐震性,就需要增加中央支撑腿部数量和胶状材质的填充量,这些都是逆变器装置体积增大、重量增加、成本提高的重要原因。
本发明鉴于此类情况,目的在于提供一种逆变器一体化型电动压缩机,使用现存的逆变器部件来确保基板的耐震性,通过去除胶状材质、中央支撑腿的设置,来达成结构简化、小型轻量化和低成本化。
技术方案
为解决上述课题,本发明的逆变器一体式电动压缩机采用以下方式。
即,本发明第一实施方式所涉及的逆变器一体式电动压缩机,其为在设置在外壳外周的逆变器收纳部内组装有逆变器装置的逆变器一体式电动压缩机,该逆变器由如下构成:构成滤波电路的多个高压类电气元件、构成开关功能电路的多个半导体开关功能元件、封装有包含所述滤波电路以及所述开关功能电路的逆变器电路的矩形状主基板;其结构为,所述主基板通过凸台部来支撑所述四个角,收纳设置在所述高压类电气元件以及所述半导体开关功能元件的上方部位上;所述多个高压类电气元件在所述逆变器收纳部的一侧部,沿着所述主基板的一边而并列设置,在其上面从下方支撑该主基板的一边;所述多个半导体开关功能元件在所述逆变器收纳部的另一侧部,沿着与所述主基板所述一边相对向的另一边而并列设置,通过从其上方延伸出来的多个引线端子,从下方支撑该主基板的另一边。
根据本发明的第1实施方式,其为一种逆变器一体式电动压缩机,在外壳的逆变器收纳部内,组装了由多个高压类电气元件、多个半导体开关功能元件、封装有逆变器电路的矩形主基板所构成的逆变器装置,其结构为:矩形主基板四角由凸台部支撑,收纳设置在高压类电气元件以及半导体开关功能元件的上方部位;多个高压类电气元件沿着主基板的一边,平行设置在逆变器收纳部的一侧部位,在其上面,从下方支撑主基板的一边;多个半导体开关元件沿着与主基板一边对向的另一边,延伸设置在逆变器收纳部的另一侧部位,通过其上方延伸出来的多个引线端子,从下方支撑主基板的另一边。因此,可以设置为主基板收纳设置在逆变器收纳部内,四角通过凸台部来支撑,多个高压类电气元件以及多个半导体开关功能元件从下方支撑其四角以外的两个对向边,通过将其高压类电气元件以及半导体开关功能元件组成的支撑点作为主基板的固定点、支撑点,可以强力支撑主基板。所以,不需要通过填充胶状材料或是竖立设置支撑支柱来确保主基板的耐震性。不需要这些装置,就可以通过利用现存的逆变器部件来确保主基板的耐震性,由此可以谋求提高结构的简约化、小型轻量化、低成本化以及信赖度。
进一步,本发明第二实施方式所涉及的逆变器一体式电动压缩机为上述的逆变器一体式电动压缩机,其结构为:所述多个高压类电气元件设置在沿着构成所述逆变器收纳部底面的圆筒状所述外壳外周壁轴线方向的一侧部所述底面上,通过封装在所述多个高压类电气元件的所述主基板上,形成了所述滤波电路。
根据本发明的第二实施方式,多个高压类电气元件设置在沿着构成逆变器收纳部底面的圆筒状外壳外周壁轴线方向的一侧部底面上,通过封装在所述多个高压类电气元件的主基板上,构成了滤波电路。因此,通过将构成滤波电路的较大型线圈、电容器等高压类电气元件,设置在沿着构成逆变器收纳部底面的圆筒状外壳外周壁轴线方向的一侧部底面上,将逆变器收纳部高度方向的尺寸控制在较低范围内;进而将这些高压类电气元件封装在主基板上,来构成滤波电路,由此可以省略汇流条等而简化地构成滤波电路。从而,通过逆变器收纳部的小型化、部件削减等实现逆变器装置的简化、小型化等,由此可以谋求逆变器一体式电动压缩机的小型轻量化和低成本化。
进一步,本发明第二实施方式所涉及的逆变器一体式电动压缩机为上述任一个逆变器一体式电动压缩机,其结构为:所述多个半导体开关功能元件固定设置在散热块上,该散热块直立设置在沿着构成所述逆变器收纳部底面的圆筒状所述外壳外周壁轴线方向的另一侧部所述底面上,通过封装在所述多个半导体开关功能元件的所述主基板上,形成了所述开关功能电路。
根据本发明的第三实施方式,多个半导体开关功能元件固定设置在散热块上,该散热块直立设置在沿着构成逆变器收纳部底面的圆筒状外壳外周壁轴线方向的另一侧部底面上,通过封装在所述多个半导体开关功能元件的主基板上,构成了开关功能电路。因此,通过将构成了开关功能电路的IGBT等多个半导体开关功能元件,固定设置在,直立设置于沿着构成逆变器收纳部底面的圆筒状外壳外周壁轴线方向的另一侧部底面上的散热块上,缩小了半导体开关功能元件的设置空间,同时确保散热性,而且尽量缩短引线端子来封装在主基板上,构成了开关功能电路,由此可以确保用于支撑主基板的强度。从而,通过逆变器收纳部的小型化、逆变器装置的简约化、小型化等,就可以谋求逆变器一体式电动压缩机的小型轻量化、低成本化。
进一步,本发明第四实施方式所涉及的逆变器一体式电动压缩机为上述任一个逆变器一体式电动压缩机,其结构为:所述散热块为在铅直方向上,直立设置在所述逆变器收纳部的所述底面上的、由导热性材料构成的块体,在其两个铅直侧面上,使所述引线端子朝向铅直上方而固定设置有所述多个半导体开关功能元件。
根据本发明的第四实施方式,散热块为一种散热体,由逆变器收纳部底面上在铅直方向上直立设置的导热性材料构成,在其铅直的两侧面上,引线端子朝向铅直上方,固定设置了多个半导体开关功能元件。因此,通过将IGBT等多个半导体开关功能元件,将引线端子朝向铅直上方,设置在散热块的两个铅直侧面上,就可以缩小其设置空间;同时,可以通过导热性材料块体,将其元件散发的热量散发到外壳一侧,并维持良好的冷却性能。而且,不需要弯曲引线端子,通过选择最短化的长度,就可以确保刚性,并支撑主基板。从而,通过逆变器收纳部的小型化、逆变器装置的简约化、小型化等,就可以谋求逆变器一体式电动压缩机的小型轻量化、低成本化。
进一步,本发明第五实施方式所涉及的逆变器一体式电动压缩机为上述任一个逆变器一体式电动压缩机,其结构为:所述多个高压类电气元件以及所述多个半导体开关功能元件中,各个引线端子贯通了所述主基板的通孔,通过焊接而封装在所述主基板上的图案上,由此,在所述主基板上,构成了所述滤波电路以及所述开关功能电路。
根据本发明的第五实施方式,多个高压类电气元件以及多个半导体开关功能元件,其各自的引线贯穿主基板的通孔,通过焊接在主基板的图案上来封装,在主基板上构成了滤波电路以及开关功能电路。因此,通过引线端子焊接在主基板的通孔上,将多个高压类电气元件以及多个半导体开关功能元件封装在主基板上,由此通过此图案在主基板上构成滤波电路以及开关功能电路。同时,可以通过多个高压类电气元件以及多个半导体开关功能元件,来强力支撑主基板。从而,可以实现逆变器装置的结构简约化,并充分提升基板的耐震性。
进一步,本发明第六实施方式所涉及的逆变器一体式电动压缩机为上述任一个逆变器一体式电动压缩机,其结构为:所述主基板除了所述凸台部、所述多个高压类电气元件以及所述多个半导体开关功能元件以外,借助如下构件支撑即:基板间连接端子,其电气、机械连接封装有低压系通信电路的副基板之间,该低压系通信电路设置在所述主基板的下方部位且所述逆变器收纳部的中央部位附近且与通信线路连接;以及/或者UVW汇流条,其与在逆变器收纳部前方部位上贯通外壳来设置的玻璃密封端子相连接。
根据本发明,主基板在凸台部、多个高压类电气元件以及多个半导体开关功能元件以外,借助如下构件支撑即:基板间连接端子,其电气、机械连接封装有低压系通信电路的副基板之间,该低压系通信电路设置在所述主基板的下方部位且所述逆变器收纳部的中央部位附近且与通信线路连接;以及/或者UVW汇流条,其与在逆变器收纳部前方部位上贯通外壳来设置的玻璃密封端子相连接。因此,在凸台部、多个高压类电气元件以及多个半导体开关功能元件之外,通过逆变器装置构成部件即基板之间连接端子以及/或者玻璃密封端子所连接的UVW汇流条等,也可以支撑主基板。因而,不需要设置新的支撑部件,利用逆变器装置的构成本件,就可以更为强力地支撑主基板;不用设置胶状材质、支撑支柱,就可以提升耐震性,并谋求结构简约化、小型轻量化、低成本化。
有益效果
根据本发明,可以设置为主基板收纳设置在逆变器收纳部内,四角通过凸台部来支撑,多个高压类电气元件以及多个半导体开关功能元件从下方支撑其四角以外的两个对向边,通过将其高压类电气元件以及半导体开关功能元件组成的支撑点作为主基板的固定点、支撑点,可以强力支撑主基板。所以,不需要通过填充胶状材料或是直立设置支撑支柱来确保主基板的耐震性。不需要这些装置,就可以通过利用现存的逆变器部件来确保主基板的耐震性,由此可以谋求提升结构的简约化、小型轻量化、低成本化以及信赖度。
附图说明
图1是本发明一个实施方式所涉及的逆变器一体式电动压缩机的主要部位构成示意透视图。
图2是相当于图1中的A-A纵向截面的图。
图3是收纳设置在上述逆变器一体式电动压缩机逆变器收纳部的逆变器装置分解透视图。
图4是密闭上述逆变器一体式电动压缩机逆变器收纳部的盖体背面一侧透视图。
图5是连接在上述盖体的电源电缆单体透视图。
具体实施方式
以下,参照图1至图5,说明本发明所述的一实施方式。
在图1中,描述了本发明一种实施方式所涉及的逆变器一体式电动压缩机主要部位的透视图。在图2中,为其A-A纵向截面的对应图;在图3中,为收纳设置在逆变器收纳部的逆变器装置分解透视图;在图4中,为密闭逆变器收纳部的盖体背面一侧透视图;在图5中,描述了电源电缆单体的透视图。
亻逆变器一体式电动压缩机1具备了构成外壳的圆筒状外壳2。外壳2由未图示的内置电动马达的压铸铝制品马达外壳3与未图示的内置压缩装置的未图示的压铸铝制品压缩机外壳结合为一体而构成。
逆变器一体式电动压缩机1结构为:通过转动轴,来连接内置在外壳2内的电动马达和压缩装置,电动马达通过后述逆变器装置7来驱动转动,从而驱动压缩装置;通过设置在马达外壳3后端一侧侧面的吸入端口4,将吸入其内部的低压制冷剂气体经由电动马达周围而吸入;通过压缩装置压缩至高压状态,吐出至压缩机外壳内之后,再输送到外部。
电动机外壳3中,形成吐至用于在内周面一侧沿轴线方向使制冷剂流通的多个制冷剂流道5,其外周部在多个位置设置电动压缩机1的安装用脚部6。此外,外壳2即电动机外壳3一侧的外周吐至部上,一体化成形用于一体化组装逆变器装置7的逆变器收容部8。其结构为,此逆变器收纳部8在平面视图上略呈正方形,底面的中央部为在马达外壳3壁面上形成的、部分为扁平状的台座面9A,其两侧部为沿着外壳外周面的凹面9B,周围竖立有凸缘部10。
逆变器收纳部8在安装了逆变器装置7之后,通过将图4所示盖体11安装在凸缘部10上,形成密闭结构。在此盖体11的内面一侧,设置了高压电缆即电源一侧电缆12。高压电缆12如图5所示,在一端一侧设置了连接器13,在其他端侧设置了与电源一侧电缆相连接的连接器端子14。一端的连接器13在设置于后述主基板23上的P-N端子29相对应的位置上,通过螺丝15固定设置在盖体11的内面。另一端的连接器端子14在端子部分突出于盖体11外表面一侧的状态下,通过多个螺丝16,从外面一侧来固定设置。
此高压电缆12形成了电源一侧电缆的一部分,通过电源一侧电缆,连接在搭载于车辆的电源单元上。此高压电缆12通过设置在其一端的连接器13和设置在逆变器装置7主基板23上的P-N端子29相连接,用于将电源单元供给的高压直流电输入逆变器装置7。
逆变器装置7如众所知,将搭载于车辆上的电源单元所供给的高压直流电,根据上位控制装置的指令,将其转变为所需频率的三相交流电,再施加给电动马达,旋转驱动电动马达。此逆变器装置7如图1至图3所示,相对于设置在外壳2外周上的逆变器收纳部8,进行了一体化组装。
逆变器装置7包含:众所周知的构成抑制噪声用滤波电路17的带电缆线圈18以及电容器19等多个高压类电气元件,以下有时简称为电装部件;构成将直流电转换为三相交流电这一众所周知的开关功能电路20的IGBT等散热性能量晶体管所组成的多个例如6个半导体开关功能元件21;矩形主基板23,其封装有滤波电路17和包含了开关功能电路20的逆变器电路,以及包含控制其的微机等控制回路22;具备了与来自上位控制装置的通信线24相连接的通信电路25的副基板26。
逆变器装置7可以是众所周知的发明。但是在这里,使用了一种发明来作为主基板,通过焊接将构成了滤波电路17的线圈18以及电容器19等电装部件封装在其引线端子18A,19A上,而且,将构成了开关功能电路20的IGBT等散热性能量晶体管所组成的多个例如6个半导体开关功能元件21焊接在其引线端子21A上来进行封装,引线端子21A为每个IGBT有3根,合计为18根。
也就是说,主基板23将构成了滤波电路17的线圈18以及电容器19的引线端子18A、19A,并构成了开关功能电路20的多个半导体开关功能元件21引线端子21A分别贯通主基板23的通孔,通过焊接将其封装在基板上的图案上,在主基板23上来构成滤波电路17以及开关功能电路20。此主基板23通过螺丝28,扭紧在设置于逆变器收纳部8内四角上的凸台部27上来进行固定。
点容器19是构成滤波电路17的高压类电气元件之一,结构为收纳在盒子里,如图2及图3所示,外形为角型形状即直方体形状,上面为扁平状的平面形。同样地,卷成圆筒状的线圈18结构为,收纳在上面为扁平平面形的半圆同形状盒子内。然后,这些线圈18以及电容器19沿着矩形的主基板23的一边,并列设置而被封装。
再者,封装在主基板23上的线圈18以及电容器19的结构为,在逆变器收纳部8内,通过粘合剂固定设置在构成沿着其底面的圆筒状外壳2外周壁轴线方向的一侧部凹面9B这一底面上,在各个扁平的上面,支撑着主基板23的下面,可以支撑施加给主基板23的应力及振动。而且,像这样,通过线圈18以及电容器19来支撑下面的主基板23,在其通过电容器19来支撑的部位上面一侧,结构为使得将来自电源的直流电输入逆变器装置7的P-N端子29朝向上方来直立设置,在P-N端子29上连接有高压电缆12的连接器13。
而且,多个例如6个半导体开关功能元件21如图3所示,在逆变器收纳部8内内,固定设置在散热块30上,该散热块30直立设置在沿着构成其底面的圆筒状外壳2外周壁轴线方向的另一侧部凹面9B。散热块30为直方体形状的块状体,有着导热材料即铝合金制品的规定长度。在其左右两侧的铅直侧面上,半导体开关功能元件21每3个,就通过螺丝紧固,将各3根引线端子21A朝向铅直上方来固定住,由此进行立体式的设置。此散热块30将半导体开关功能元件21散发的热量,向外壳2一侧散热,承担起冷却半导体开关功能元件21的功能。
如上所示,所设置的多个半导体开关功能元件21共计16根引线端子21A如图1所示,结构为贯通了沿着主基板23的线圈18以及电容器19所支撑一边对向的另一边一侧而设置的通孔23A,并向上方突出,在该部位通过焊接,封装在主基板23上。由此,结构为通过多个半导体开关功能元件21的多个引线端子21A,可以从下方支撑与主基板23上述一边对向的另一边一侧。并且,此散热块30通过螺丝紧固在逆变器收纳部8内的凹面9B上,但是,其结构也可以是与马达外壳3一侧形成一体。
再者,在逆变器收纳部8的底面中央部后方,将封装有与通信线24相连接的通信电路25的副基板26通过螺丝等,固定设置在图示省略了的凸台部上,并不与扁平的台座面9A想接触。副基板26其配置构成为,配设在配置于逆变器收纳部8左右两侧的线圈18以及电容器19和多个半导体开关功能元件21之间,在其上方配设有主基板23,所谓配置在上方的主基板23是指通过基板间连接端子31,进行电气和机械性的连接,可参照图3。因此,即便是此基板间连接端子31,其结构也是可以从下方支撑主基板23。
而且,通过逆变器装置7的开关功能电路20,将直流电转换为三相交流电的电力,从主基板23一侧,通过UVW汇流条,输入到玻璃密封端子33。玻璃密封端子33在逆变器收纳部8内的前方部位,设置在端子设置孔3A内,可参照图3,贯通马达外壳3,将来自UVW汇流条32的三相交流电施加给马达外壳3内的电动马达。在此玻璃密封端子33上,连接了设置在主基板23上的UVW汇流条32,由此,固定支撑了主基板23的一边。
如上述说明,在本实施方式中,不是将逆变器收纳部8内所设置的主基板23,通过螺丝28将其四角紧固在凸台部27上,而是利用了构成逆变器装置7滤波电路17的多个高压类电气元件线圈18以及电容器19,从下方支撑主基板23的一边,同时,通过构成了逆变器装置7开关功能电路20的IGBT等多个半导体开关功能元件21的多个引线端子21A,从下方支撑对向的另一边。
而且,除上述之外,在主基板23与配置在其下方的副基板26之间,通过电力和机械性连接的基板间连接端子31,从下方支撑主基板23的中央一侧领域,同时,通过连接玻璃密封端子33与UVW汇流条32,来固定支撑另一边。
因此,通过车辆行驶振动等对主基板23施加的加振力、将连接器13插入P-N端子29时施加给主基板23的挤压力等应力,如上所述,通过设置多个支撑点、固定点而进行分散和缓和,从而可以提升其耐震性。
像这样,根据本实施方式,矩形形状的主基板23如上所示,在构成了滤波电路17的多个高压类电气元件线圈18、电容器19以及构成了开关功能电路20IGBT等多个半导体开关功能元件21的上方部位,通过凸台部27来支撑四个角,并进行收纳设置。其线圈18、电容器19在逆变器收纳部8的一侧部,沿着主基板23的一边并列设置,在其上面从下方支撑主基板23的一边。而且,多个半导体开关功能元件21在逆变器收纳部8的另一侧部,沿着与主基板23一边对向的另一边并列设置,并通过从其上方延伸出来的多个引线端子21A,从下方来支撑主基板23的另一边。
由此,通过凸台部27来支撑四个角,收纳设置在逆变器收纳部8的主基板23,可以通过多个高压类电气元件,也就是说线圈18以及电容器19、多个半导体开关功能元件21,从下方支撑其四个角之外的两条对向的边,由此来进行设置。将线圈18、电容器19以及半导体开关功能元件21构成的支撑点作为主基板23的固定点、支撑点,可以强力支撑主基板23。因此,不需要填充胶状材质或是直立设置支撑支柱来确保主基板23的耐震性,利用现存的逆变器部品来确保主基板23的耐震性,从而可以谋求结构的简约化、小型轻量化、低成本化以及提升信赖度。
而且,将线圈18以及电容器19,设置在沿着构成了逆变器收纳部8底面的圆筒状外壳2外周壁轴线方向一侧部的凹面9B上,通过将其封装在主基板23上,形成了滤波电路17。像这样,将构成了滤波电路17的较大型线圈18、电容器19等高压类电气元件,设置在沿着构成了逆变器收纳部8底面的圆筒状外壳2外周壁轴线方向一侧部的凹面9B上,可以将逆变器收纳部8高度方向的尺寸控制在较低的程度,并且将这些高压类电气元件封装在主基板23上,构成了滤波电路17,由此省略了汇流条等,可以简化地构成滤波电路17。
由此,通过逆变器收纳部8的小型化、削减部件等实现逆变器装置7的简约化、小型化等,可以谋求逆变器一体式电动压缩机1的小型轻量化、低成本化。
同样地,将多个半导体开关功能元件21,固定设置在散热块30上,该散热块30直立设置在沿着构成逆变器收纳部8底面的圆筒状外壳2外周壁轴线方向的另一侧部凹面9B上,由此将其封装在23上,从而构成了开关功能电路20。像这样,将IGBT等多个例如6个半导体开关功能元件21固定设置在散热块30上,该散热块30直立设置在沿着构成逆变器收纳部8底面的圆筒状外壳2外周壁轴线方向的另一侧部凹面9B上,可以缩小半导体开关功能元件21的设置控件,同时确保散热性。而且,将其引线端子21A限制在最短,封装在主基板23上,构成了开关功能电路20,由此确保了用于支撑主基板23的强度。
因此,通过逆变器收纳部7的小型化、逆变器装置7的简约化、小型化等,可以谋求逆变器一体式电动压缩机1的小型轻量化、低成本化。并且,在半导体开关功能元件21上使用了IGBT的情况下,引线端子21A为6个×3根,合计18根,由此可以支撑主基板23,所以可以充分确保刚性。
而且,散热块30为在逆变器收纳部8底面上,朝铅直方向直立设置的铝合金等导热材料构成的块体。在其铅直侧面上,引线端子21A朝铅直上方,固定设置了多个半导体开关功能元件21。像这样,通过将IGBT等多个例如6个半导体开关功能元件21,使得引线端子21A朝向铅直上方,立体地设置在散热块30的两个铅直侧面,可以缩小其设置空间,同时通过导热材料块体,将其元件散发的热量,散发至外壳2一侧,来维持良好的冷却性能。
而且,不需要折弯各半导体开关功能元件21中伸出的3根引线端子21A,只要向正上方延长就可以,通过将其长度限制为最短,可以确保刚性,并支撑主基板23。因此,通过逆变器收纳部8的小型化、逆变器装置7的简约化、小型化等,可以谋求逆变器一体式电动压缩机1的小型轻量化、低成本化。
再者,在本实施方式中,线圈18、电容器19以及多个半导体开关功能元件21,其各自的引线端子18A、19A、21A贯通了主基板23的通孔23A,并通过焊接来封装在主基板23上的图案上,由此在主基板23上,形成了滤波电路17以及开关功能电路20。因此,在主基板23的通孔23A内,贯通了各个引线端子18A、19A、21A,并实施焊接,来封装线圈18、电容器19以及多个半导体开关功能元件21。由此在主基板23上形成了滤波电路17以及开关功能电路20,同时可以通过其线圈18、电容器19以及多个半导体开关功能元件21,来强力支撑主基板23。因而,可以实现逆变器装置7结构的简约化,也可以充分提升主基板23的耐震性。
而且,主基板23不仅是通过凸台部27、线圈18、电容器19以及多个半导体开关功能元件21,在主基板23的下方部位,设置在逆变器收纳部8的中央部附近,与通信线24相连接的低压系通信电路25的副基板26之间,通过电气、机械连接的基板间连接端子31,也可以来进行支撑;同样地,逆变器收纳部8的前方部位,贯通外壳2来进行设置的玻璃密封端子23所连接的UVW汇流条32,也可以来进行支撑。
因此,不用设置新的支撑部件,就能利用逆变器装置1的构成部件,来强力支撑主基板23;不用设置胶状材质或专用的支撑支柱等,就能提升耐震性,谋求实现逆变器装置7结构的简约化、小型轻量化、低成本化。
另外,本发明并不仅限于上述实施方式所述的发明,在不脱离其主旨范围内,可适宜变形。例如,在上述实施方式中,其结构为将设置在主基板23上面的P-N端子24设置在电容器19的上部位置,但是,其结构也可以是设置在线圈18的上部位置。而且,设置了多个半导体开关功能元件21的散热块30为直方体形状,但是如果固定多个半导体开关功能元件21的侧面为铅直面,就没有必要一定是直方体。
再者,主基板23自然也允许通过上述实施方式中所列举的支撑点、固定点以外的支撑点、固定点来进行支撑、固定。而且,给逆变器装置7输送直流电的方式不限于上述实施方式中的发明,也可以是任何方式和结构的发明。
附图标记说明
1逆变器一体式电动压缩机
2外壳
3电动机外壳
7逆变器装置
8逆变器收容部
9B逆变器收容部的底面即凹面
17滤波电路
18线圈即高压类电气元件
18A引线端子
19电容器即高压类电气元件
19A引线端子
20开关电路
21半导体开关元件
21A引线端子
22逆变器电路以及控制电路
23主基板
23A通孔
24通信线
25通信电路
26副基板
27凸台部
30散热块
31基板之间连接端子
32UVW汇流条
33玻璃密封端子
Claims (6)
1.一种逆变器一体式电动压缩机,具为在设置在外壳外周的逆变器收纳部内组装有逆变器装置的逆变器一体式电动压缩机,所述逆变器装置由如下构成:构成滤波电路的多个高压类电气元件、构成开关功能电路的多个半导体开关功能元件、封装有包含所述滤波电路以及所述开关功能电路的逆变器电路的矩形状主基板;其结构为,
所述主基板通过凸台部来支撑四个角,收纳设置在所述高压类电气元件以及所述半导体开关功能元件的上方部位上;
所述多个高压类电气元件在所述逆变器收纳部的一侧部,沿着所述主基板的一边而并列设置,并在其上面从下方支撑所述主基板的一边;
所述多个半导体开关功能元件在所述逆变器收纳部的另一例部,沿着与所述主基板的所述一边相对向的另一边而并列设置,通过从其上方延伸出来的多个引线端子,从下方支撑所述主基板的另一边。
2.根据权利要求1所述的逆变器一体式电动压缩机,其结构为,所述多个高压类电气元件设置在沿着构成所述逆变器收纳部底面的圆筒状所述外壳外周壁轴线方向的一侧部所述底面上,并通过封装在所述多个高压类电气元件的所述主基板上,构成了所述滤波电路。
3.根据权利要求1或2所述的逆变器一体式电动压缩机,其结构为,所述多个半导体开关功能元件固定设置在散热块上,所述散热块直立设置在沿着构成所述逆变器收纳部底面的圆筒状所述外壳外周壁轴线方向的另一侧部所述底面上,通过封装在所述多个半导体开关功能元件的所述主基板上,形成了所述开关功能电路。
4.根据权利要求3所述的逆变器一体式电动压缩机,其结构为,所述散热块为在铅直方向上,直立设置在所述逆变器收纳部的所述底面上的、由导热性材料构成的块体,在其两个铅直侧面上,使所述引线端子朝向铅直上方而固定设置有所述多个半导体开关功能元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的逆变器一体式电动压缩机,其结构为,所述多个高压类电气元件以及所述多个半导体开关功能元件中,各个引线端子贯通了所述主基板的通孔,通过焊接而封装在所述主基板上的图案上,由此,在所述主基板上,构成了所述滤波电路以及所述开关功能电路。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的逆变器一体式电动压缩机,其结构为,所述主基板除了所述凸台部、所述多个高压类电气元件以及所述多个半导体开关功能元件以外,借助如下构件支撑,即:基板间连接端子,其电气、机械连接封装有低压系通信电路的副基板之间,所述低压系通信电路设置在所述主基板的下方部位且所述逆变器收纳部的中央部位附近且与通信线路连接;以及/或者UVW汇流条,其与在所述逆变器收纳部前方部位上贯通所述外壳来设置的玻璃密封端子相连接。
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