CN107407279B - 电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动压缩机，该电动压缩机包括：逆变器，该逆变器经由连接器单元连接至外部电源以控制驱动单元，该驱动单元通过驱动压缩单元来压缩流体；以及设置在连接器单元与驱动单元之间的印刷电路板。因此，可以减小从驱动单元传输至连接器单元的噪声，从而使得传输至外部电源的噪声最小化。

Description

电动压缩机
技术领域
本发明的示例性实施方式涉及电动压缩机，更具体地，涉及具有逆变器的电动压缩机，该逆变器经由连接器部与外部电源连接，并且控制驱动压缩部以压缩流体的驱动部。
背景技术
通常，用于车辆空调的压缩机从蒸发器接收制冷剂，将制冷剂转化为高温高压气体，然后将该气体供应给冷凝器。
用于车辆空调的压缩机的示例包括由从发动机传输的驱动力驱动的斜盘式压缩机、通过使用电机旋转滚筒来压缩流体的电动压缩机等。电动压缩机中包括电机，并且还包括用于控制电机的逆变器，使得通过在逆变器的操作控制下驱动电机来压缩制冷剂。
图1示出逆变器一体式电动压缩机。逆变器一体式电动压缩机被配置成使得用于驱动电机的逆变器集成在电动压缩机中，并且其被广泛用于压缩车辆的冷却系统中的制冷剂。逆变器一体式电动压缩机包括驱动部150、压缩部160以及逆变器。
在图1所示的常规逆变器一体式电动压缩机中，逆变器的连接器120相对于印刷电路板110被设置在驱动部150侧，并且相对于驱动部150的轴向方向被安装成面向驱动部150。
在这种结构中，连接器120被安装在驱动部150附近，并且从驱动部150产生的噪声通过连接器120传输至电池。由于驱动部150通过旋转产生振动并且由于磁场感应现象而产生磁场，所以相邻的电子部件受到振动噪声和磁场的影响。
此外，功率器件130位于印刷电路板110上、位于驱动部150侧。这里，由于连接器120相对于印刷电路板110位于与功率器件130相同的方向，因此连接器受到从功率器件130产生的电磁噪声的影响。
也就是说，常规压缩机的问题在于，逆变器的连接器120位于驱动部150和功率器件的噪声直接耦合的相同空间中，使得连接器直接受到从驱动部150输出的噪声的影响，并且噪声被输出至外部装置，如电池。
发明内容
技术问题
因此，本发明是考虑到现有技术中出现的上述问题而进行的，本发明的方面涉及一种能够使从电机或功率器件通过连接器和线束传输至外部装置的噪声最小化的电动压缩机。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有如下逆变器的电动压缩机：该逆变器经由连接器部与外部电源连接，并且控制驱动压缩部以压缩流体的驱动部，其中，在连接器部与驱动部之间设置有印刷电路板。
连接器部可以在驱动部的轴向方向上延伸，并且可以朝向驱动部的相对侧突出。
压缩部在驱动部的轴向方向上可以被设置在驱动部的前方，并且印刷电路板和连接器部可以被设置在驱动部的后方。
功率器件和连接器部可以被设置在印刷电路板的相对侧。
高压滤波器和连接器部可以被设置在印刷电路板的相对侧。
连接器部可以相对于驱动部的旋转中心被设置在驱动部的外表面的外侧。
连接器部在横向于驱动部的旋转中心的方向上可以被设置在印刷电路板的外侧。
连接器部可以相对于驱动部的旋转中心被设置在驱动部的外表面的内侧。
连接器部在横向于驱动部的旋转中心的方向上可以被设置在印刷电路板的内侧。
印刷电路板可以被设置在逆变器壳体中，逆变器壳体可以包括耦接至压缩机壳体的壳体部以及覆盖壳体部的盖部，并且连接器部可以被设置在逆变器壳体的盖部上。
连接器部可以包括高压连接器和低压连接器。
低压连接器可以被设置在高压连接器的左侧或右侧，并且其可以被设置在印刷电路板上设置的高压部分和低压部分中的低压部分可以位于的位置处。
有益效果
如上所述，根据本发明的电动压缩机的优点在于，高压连接器和低压连接器的抽出(withdrawl)位置相对于印刷电路板与电机和功率器件相对设置，因此防止噪声从电机或功率器件通过连接器和线束传输至诸如车辆电池的外部电源，或者使噪声的传输最小化。
附图说明
图1是示出常规电动压缩机的示意性侧视截面图；
图2是示出根据本发明的实施方式的电动压缩机的示意性配置的视图；
图3是图2的电动压缩机的左视图；
图4是沿图2的线A-A截取的侧视图；
图5是示出图2所示的逆变器的组装方向的概念图；
图6是示出根据本发明的另一实施方式的电动压缩机的侧视图；
图7是图6的电动压缩机的右视图；以及
图8是示出根据本发明的又一实施方式的电动压缩机的侧视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
参照图2至图5，根据本发明的实施方式的电动压缩机的逆变器包括：其上安装有电子部件的印刷电路板10；以及向印刷电路板10的部件供给外部电力的连接器部20。
如图4所示，电感器、电容器、功率器件30和其他元件被安装在印刷电路板10上作为下述电路元件：该电路元件使电源与电机连接或断开并且控制电机的转速。功率器件30可以采用功率半导体元件，如IGBT。印刷电路板10被设置在逆变器壳体40中。
逆变器壳体40包括耦接至压缩机壳体70的壳体部41以及覆盖壳体部41的盖部42。压缩机壳体70围绕驱动部50和压缩部60的外部，以容纳驱动部50和压缩部60。逆变器壳体40的壳体部41被一体地形成在压缩机壳体70的端部，并且盖部42被可拆卸地栓接至壳体部41。
如图4所示，印刷电路板10经由螺栓固定至壳体部41。因此，在印刷电路板10被固定至壳体部41的状态下，盖部42覆盖壳体部41，然后被栓接至壳体部41。如图2所示，连接器部20被设置在盖部42的外侧。压缩部60在驱动部50的轴向方向上被设置在驱动部50的前方，而印刷电路板10和连接器部20被设置在驱动部的后方。印刷电路板10被设置在连接器部20与驱动部50之间，并且连接器部20和驱动部50被设置在印刷电路板10的相对侧。
连接器部20包括高压连接器21和低压连接器22。高压连接器21和低压连接器22与外部电力连接器(未示出)电连接，并且与印刷电路板10电连接，以向安装在印刷电路板10上的部件提供外部电力。
高压连接器21和低压连接器22被固定地耦接至逆变器壳体40的盖部42的外侧，以在与驱动部50相对的方向上突出。也就是说，高压连接器21和低压连接器22在驱动部50的轴向方向上沿与驱动部50相对的方向延伸。
因此，高压连接器21和低压连接器22被设置在逆变器壳体40的外侧，以在与驱动部50相对的方向上突出。因此，高压连接器和低压连接器变成离驱动部50最远，使得驱动部50的振动噪声的影响最小化。
此外，由于印刷电路板10被设置在连接器部20与驱动部50之间，所以驱动部50的噪声不会传输至连接器部20。印刷电路板10通过如下处理制造：使用绝缘合成树脂来制造预定厚度的衬底，然后在该衬底的表面上附接用于实现电路的铜箔(铜薄板)。因此，驱动部50的噪声由于预定厚度的衬底而被切断，并且驱动部50的噪声也由于铜箔而被去除。
功率器件30和高压滤波器35相对于印刷电路板10与连接器部20相对布置。如图2所示，功率器件30相对于印刷电路板10被设置在驱动部50侧，而高压连接器21和低压连接器22被设置在驱动部50的相对侧。
常规地，高压滤波器35相对于印刷电路板10朝向驱动部50的相对侧、即朝向盖部42突出。因此，盖部42同样被成形为向外突出。因此，难以实现紧凑的外观，并且从高压滤波器35产生的电磁噪声不期望地传输至连接器部20。
根据本发明，高压滤波器35以及功率器件30相对于印刷电路板10位于连接器部20的相对侧，因此从功率器件30和高压滤波器35产生的电磁噪声被印刷电路板10切断，从而不会传输至高压连接器21和低压连接器22。
因此，高压连接器21和低压连接器22相对于印刷电路板10向驱动部50的相对侧突出，因而使来自驱动部50的振动噪声以及来自功率器件30的电磁噪声两者的影响最小化。
同时，如图3所示，连接器部20相对于驱动部50的旋转中心C设置在驱动部50的外表面的外侧。高压连接器21以及低压连接器22被设置为超出驱动部50的外径，因而减小来自驱动部50的噪声传输。
也就是说，高压连接器21和低压连接器22被设置在驱动部50在旋转中心C的方向上、即在驱动部50的轴向方向上辐射的噪声区域之外的位置处，使得与其处于驱动部50的半径内的情况相比，高压连接器和低压连接器受噪声影响较小。
总之，本发明的高压连接器21和低压连接器22被设置在印刷电路板10的外侧，并且其被设置为超出驱动部50的外径，因此减小了驱动部50的振动噪声以及功率器件30的电磁噪声两者的影响，从而防止噪声从驱动部50通过高压连接器21和低压连接器22传输至外部电源(电池)，或者使噪声的传输最小化。
此外，如图2所示，高压连接器21和低压连接器22相对于印刷电路板10朝向驱动部50的相对侧突出，以被设置在逆变器壳体40的外部，因而使得易于设计连接器的组装方向。
例如，如图5所示，高压连接器21和低压连接器22的端口可以沿方向A形成，以允许沿连接器突出方向A和相对方向X装配外部连接器。此外，高压连接器21和低压连接器22的端口可以沿Y方向形成，以允许沿横向于连接器突出方向A的方向Y装配外部连接器。
由于高压连接器21和低压连接器22被形成为突出到逆变器壳体40之外，因此组装方向可以被设计在任何方向上，如方向X或方向Y，或者当将外部连接器与高压连接器21和低压连接器22进行组装时，可以容易地改变组装方向。
参照图3和图4，低压连接器22被设置在高压连接器21的左侧或右侧，并且被设置在印刷电路板10上设置的高压部分11和低压部分12中的低压部分12所位于的位置处。
图3是从图2的左侧观察时的侧视图，图4是在与图3相对的方向上观察时的侧视图。因此，在图3中，低压连接器22位于高压连接器21的左侧。在从相对方向观察的图4中，低压连接器22位于高压连接器21的右侧。
如图4所示，安装在印刷电路板10上的包括电感器、电容器、功率器件30和高压滤波器35的电气元件可以被划分成高压部分11和低压部分12。也就是说，在设计印刷电路时，元件被分组为高压元件和低压元件。
高压连接器21向通过聚集高压元件而制成的高压部分11施加电力，而低压连接器22向通过聚集低压元件而制成的低压部分12施加电力。因此，低压连接器22被设置成邻近低压部分12。也就是说，取决于低压部分12的位置，低压连接器22设置在相对于高压连接器21的任意一侧。例如，如图4所示，当低压部分12位于高压部分11的右侧时，低压连接器22也被设置在高压连接器21的右侧。当低压部分12的设计改变，使得低压部分12的位置被设置在相对侧时，低压连接器22的位置同样改变至相对侧。
同时，如图6所示，连接器部20'可以被设置在盖部42的外径的内部。也就是说，在图6中，高压连接器21'和低压连接器22'相对于驱动部50的旋转中心C设置在驱动部50的外表面的内侧。
这样一来，噪声的影响高于图3所示的连接器部20，但是占用空间小于图3所示的连接器部。在图3所示的实施方式的情况下，连接器部20突出超过盖部42的外径，使得与图6和图7所示的实施方式相比，逆变器的整个体积增加。换言之，图6和图7所示的连接器部20'的结构可以比图3所示的实施方式的结构更紧凑。
同时，在图6和图7所示的实施方式的情况下，连接器部20'在横向于驱动部50的旋转中心C的方向上被设置在印刷电路板10'的内侧。在这种情况下，从驱动部50看，印刷电路板10'将连接器部20'完全覆盖，使得连接器部20'完全被印刷电路板10'屏蔽，而不暴露于驱动部50。这同样适用于图3和图4所示的实施方式。也就是说，印刷电路板10延伸至高压连接器21和低压连接器22的背面，使得高压连接器21和低压连接器22完全被印刷电路板10屏蔽。
图8示出连接器部20在横向于驱动部50的旋转中心C的方向上突出到印刷电路板10之外的实施方式。
参照图8，印刷电路板10”被形成为小于图2的印刷电路板，使得印刷电路板10”不是完全覆盖而是部分地覆盖高压连接器21和低压连接器22的背面。在这种情况下，高压连接器21和低压连接器22未被完全屏蔽，而是部分地被印刷电路板10”覆盖。因此，本发明包括其中连接器部20被印刷电路板10”部分地覆盖的实施方式。
虽然上面已经描述了本发明的一些详细实施方式，但是提供这些实施方式是为了详细描述本发明，并且本发明不限于这些实施方式。对本领域技术人员而言显然的是，可以在本发明的技术精神范围内对本发明进行修改或改进。
对本发明的这种简单修改或改变落入本发明的范围内，并且本发明的详细范围将通过所附权利要求书而变得明显。
工业适用性
如上所述，本发明提供了具有逆变器的电动压缩机，该逆变器经由连接器部与外部电源连接，并且控制驱动压缩部以压缩流体的驱动部，因而使从电机或功率器件通过连接器和线束传输至外部装置的噪声最小化。

Claims (8)

1.一种具有逆变器的电动压缩机，所述逆变器经由连接器部(20)与外部电源连接并且控制驱动部(50)，所述驱动部(50)驱动压缩部(60)以压缩流体，
其中，在所述连接器部(20)与所述驱动部(50)之间设置有印刷电路板(10)，
其中，功率器件(30)和所述连接器部(20)被设置在所述印刷电路板(10)的相对侧，
其中，所述功率器件(30)采用功率半导体元件，
其中，所述连接器部(20)相对于所述驱动部(50)的旋转中心(C)被设置在所述驱动部(50)的外表面的外侧，
其中，所述功率器件(30)被设置在所述驱动部(50)的外表面的内侧，以及
其中，所述连接器部(20)在径向上与所述功率器件(30)间隔开。
2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，所述连接器部(20)在所述驱动部(50)的轴向方向上延伸，并且朝向所述驱动部(50)的相对侧突出。
3.根据权利要求2所述的电动压缩机，其中，所述压缩部(60)在所述驱动部(50)的轴向方向上被设置在所述驱动部(50)的前方，并且所述印刷电路板(10)和所述连接器部(20)被设置在所述驱动部的后方。
4.根据权利要求2所述的电动压缩机，其中，高压滤波器(35)和所述连接器部(20)被设置在所述印刷电路板(10)的相对侧。
5.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，所述连接器部(20)在横向于所述驱动部(50)的旋转中心(C)的方向上被设置在所述印刷电路板(10)的外侧。
6.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，所述印刷电路板(10)被设置在逆变器壳体(40)中，
所述逆变器壳体(40)包括：耦接至压缩机壳体(70)的壳体部(41)以及覆盖所述壳体部(41)的盖部(42)，以及
所述连接器部(20)被设置在所述逆变器壳体(40)的所述盖部(42)上。
7.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，所述连接器部(20)包括高压连接器(21)和低压连接器(22)。
8.根据权利要求7所述的电动压缩机，其中，所述低压连接器(22)被设置在所述高压连接器(21)的左侧或右侧，并且被设置在所述印刷电路板(10)上设置的高压部分(11)和低压部分(12)中的所述低压部分(12)所位于的位置处。
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