CN110637159A - 逆变器一体型电动压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种逆变器一体型电动压缩机，上述逆变器一体型电动压缩机即使在小型化的情况下，也能够使逆变器收容部与逆变器罩直接接触来确保两者的电连接，并且能够抑制逆变器罩的振动。逆变器一体型电动压缩机包括：金属制的外壳(7)，上述金属制的外壳(7)具有压缩机壳体(5)和有底筒状的逆变器壳体(6)，上述压缩机壳体(5)对压缩机构和驱动上述压缩机构的电动机进行收容，上述逆变器壳体(6)对用于驱动上述电动机的逆变器进行收容；以及金属制的逆变器罩(9)，上述金属制的逆变器罩(9)将逆变器壳体(6)的开口堵塞。逆变器壳体(6)和逆变器罩(9)通过从逆变器壳体(6)的内底部立起的突出部(66)的前端与形成于逆变器罩(9)的内表面的突出部(92)抵接而电连接。

Description

逆变器一体型电动压缩机

技术领域

本发明涉及一种逆变器一体型电动压缩机，上述逆变器一体型电动压缩机是压缩机构、对压缩机构进行驱动的电动机以及用于对电动机进行驱动的逆变器一体化而成的。

背景技术

作为逆变器一体型电动压缩机的一例，已知有专利文献1所记载的电动压缩机。专利文献1所记载的电动压缩机具有：金属制的外壳，上述外壳具有对逆变器进行收容的逆变器收容部；金属制的逆变器罩，上述逆变器罩隔着密封件通过螺栓固定至上述逆变器收容部(外壳)。上述逆变器收容部和上述逆变器罩通过经由形成于上述逆变器收容部的凸部和形成于上述逆变器罩的凸部中的至少一方直接接触而电连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015-17577号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，为了主要抑制上述逆变器罩的振动，很多情况下，在所述逆变器罩上设置肋，或是使上述逆变器罩形成为厚壁。但是，近年来，越来越要求逆变器一体型电动压缩机的小型化，一方面要考虑与上述逆变器的绝缘距离，另一方面不易在上述逆变器罩上设置肋或是将上述逆变器罩形成为厚壁。因此，有可能因逆变器一体型电动压缩机的小型化而变得无法充分地抑制上述逆变器罩的振动。

因而，本发明的目的在于提供一种逆变器一体型电动压缩机，上述逆变器一体型电动压缩机即使在小型化的情况下，也能够使逆变器收容部与逆变器罩直接接触来确保两者的电连接，并且还能够抑制逆变器罩的振动。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明的一个方面，压缩机构、对压缩机构进行驱动的电动机以及用于对电动机进行驱动的逆变器一体化而成的逆变器一体型电动压缩机包括：金属制的压缩机外壳，上述金属制的压缩机外壳具有压缩机收容部和有底筒状的逆变器收容部，上述压缩机收容部对上述压缩机构和上述电动机进行收容，上述逆变器收容部对上述逆变器进行收容；以及金属制的逆变器罩，上述金属制的逆变器罩将上述逆变器收容部的开口堵塞，并且其周缘部通过多个紧固件经由密封件固定于上述逆变器收容部的周壁部的端面。上述逆变器收容部和上述逆变器罩通过从上述逆变器收容部的内底部立起的突出部的前端与上述逆变器罩的内表面的对应部位抵接而电连接。

发明效果

由于上述逆变器一体型电动压缩机构成为上述逆变器壳体的上述突出部的前端与上述逆变器罩的上述对应部位抵接，因此，能够确保由上述逆变器壳体与上述逆变器罩的直接接触而实现的两者的电连接，并且也能够抑制上述逆变器罩的振动。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的逆变器一体型电动压缩机的示意结构的图。

图2是表示上述逆变器一体型电动压缩机的电路结构图的一例的图。

图3是表示构成上述逆变器一体型电动压缩机的外壳的逆变器壳体的内部的立体图。

图4是上述逆变器壳体的开口通过逆变器罩9封闭的状态的局部剖视立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明一实施方式的逆变器一体型电动压缩机的示意结构的图。实施方式的逆变器一体型电动压缩机(以下仅称为“电动压缩机”)1设置于车用空调装置的制冷剂回路，吸入上述车用空调装置的制冷剂，进行压缩后排出。

如图1所示，电动压缩机1包括压缩机构2、对压缩机构2进行驱动的电动机3以及用于对电动机3进行驱动的逆变器4。此外，电动压缩机1包括：压缩机壳体(压缩机收容部)5，上述压缩机壳体(压缩机收容部)5对压缩机构2和电动机3进行收容；以及逆变器壳体(逆变器收容部)6，上述逆变器壳体(逆变器收容部)6对逆变器4进行收容，压缩机壳体5和逆变器壳体6通过未图示的多个紧固件(例如螺栓)一体地紧固，以构成电动压缩机1的外壳7。

压缩机壳体5形成为大致圆筒状。逆变器壳体6形成为大致有底圆筒状，其底部侧与压缩机壳体5的一端(图1中的左端)连结。压缩机壳体5的另一端(图1中的右端)侧的开口通过压缩机罩8封闭，逆变器壳体6的开口通过逆变器罩9封闭。压缩机罩8的周缘部通过未图示的多个紧固件(例如螺栓)固定于压缩机壳体5(即，外壳7)，逆变器罩9的周缘部通过作为多个紧固件的多个螺栓12(后述)固定于逆变器壳体6(即，外壳7)。

在本实施方式中，外壳7(压缩机壳体5和逆变器壳体6)、压缩机罩8以及逆变器罩9由铝合金等导电性的金属材料形成。此外，在压缩机壳体5上形成有用于吸入上述制冷剂的吸入端口51以及用于排出上述制冷剂的排出端口52。

压缩机构2没有特别限制，例如可以是包括定涡盘和动涡盘的涡旋型压缩机构。电动机3的输出轴3a与压缩机构2(例如，上述涡旋型压缩机构的动涡盘)连结。电动机3和逆变器4通过以确保气密性和液密性的状态贯穿逆变器壳体6的底部的配线(未图示)连接。

在电动压缩机1中，当通过逆变器4驱动电动机3时，电动机3经由其输出轴3a对压缩机构2进行驱动。然后，从吸入端口51吸入的制冷剂(低压制冷剂)通过压缩机构2压缩，压缩后的制冷剂(高压制冷剂)从排出端口52排出。

此外，电动压缩机1构造成利用未图示的安装构件而被安装于车辆。然后，当电动压缩机1安装于上述车辆时，外壳7与上述车辆的接地件连接。

图2表示包括逆变器4在内的电动压缩机1的电路结构图的一例。

在本实施方式中，逆变器4包括：平滑电容器(X电容器)41；第一Y电容器42a和第二Y电容器42b，上述第一Y电容器42a和第二Y电容器42b与平滑电容器并联连接；功率模块43；以及功率模块控制电路44。

平滑电容器41连接在装设于上述车辆的电源单元VB的正极侧电源线与负极侧电源线之间。第一Y电容器42a连接在上述正极侧电源线与接地件GND之间。第二Y电容器42b连接在负极侧电源线与接地件GND之间。

功率模块43包括：作为功率开关元件的绝缘栅型双极晶体管(IGBT)Q1～Q6；以及二极管D1～D6，通过PWM控制将从电源单元VB供给的直流电压转换为交流电压，并供给至电动机3。

功率模块控制电路44基于来自上述车用空调装置的控制单元(未图示)的控制信号，对功率模块43的功率开关元件Q1～Q6进行控制。

另外，尽管省略了图示，但在本实施方式中，逆变器4由主电路基板和滤波电路基板构成，其中，上述主电路基板形成主电路，上述滤波电路基板形成用于除去噪声的滤波电路和用于稳定供电的平滑电路。上述主电路基板通过在印刷基板上安装构成电源模块43和电源模块控制电路44的各电子部件元件等而构成，上述滤波电路基板通过在印刷基板上安装平滑电容器41、第一Y电容器42a和第二Y电容器42b等而构成。

在此，安装在上述滤波电路基板上的平滑电容器41、第一Y电容器42a和第二Y电容器42b一般比安装于上述主电路基板的电子部件元件更大型，容易受到振动的影响。因此，上述滤波电路基板或安装于该滤波电路基板的平滑电容器41、第一Y电容器42a和第二Y电容器42b由树脂模制而成。

图3是表示逆变器壳体6的内部的立体图，图4是逆变器壳体6的开口通过逆变器罩9封闭的状态的局部剖视立体图。另外，在图3和图4中，为了便于说明，省略了收容于逆变器壳体6的逆变器4等收容部件。

逆变器壳体6具有从与压缩机壳体5连结的上述底部的周缘立起的环状的周壁部61。在周壁部61的端面形成有多个(在此为七个)螺栓孔62。另外，在本实施方式中，逆变器壳体6具有比压缩机壳体5的外周面更向外侧延伸的延伸部63。延伸部63从压缩机壳体5的外周面呈大致矩形状突出。

在逆变器壳体6的内底部形成有用于安装逆变器4(即，上述主电路基板和上述滤波电路基板)的多个(在此为九个)螺纹孔64；以及供用于将外部装置与逆变器4连接的连接器(未图示)安装的连接器安装孔65。在本实施方式中，上述外部装置是装设于上述车辆的电源单元VB和上述车用空调装置的上述控制单元，另外，逆变器4构成为经由上述连接器而与电源单元VB的电源线和上述控制单元的信号线连接。此外，在逆变器壳体6上设置有从上述内底部立起的突出部66。突出部66配置在远离周壁部61的位置、即逆变器壳体6的中央侧区域，形成为比周壁部61高出规定量。

在此，在本实施方式中，九个螺纹孔64中的三个螺纹孔64a配置于逆变器壳体6内的延伸部63的区域，其他六个螺纹孔64b配置于逆变器壳体6内的与压缩机壳体5对应的区域。另外，虽未图示，但上述滤波电路基板利用三个螺纹孔64a和最靠延伸部63侧的螺纹孔65b安装于逆变器壳体6，上述主电路基板利用五个螺纹孔64b安装于逆变器壳体6。即，上述滤波电路基板的大部分配置于逆变器壳体6内的延伸部63的区域，上述主电路基板配置在逆变器壳体6内的与压缩机壳体5对应的区域。另外，连接器安装孔65和突出部66配置于逆变器壳体6内的延伸部63的区域。

逆变器罩9以与逆变器壳体6的周壁部61对应的周缘部91比其他部分更突出的方式形成。换言之，逆变器罩9的周缘部91形成为比其他部分厚壁。另外，在周缘部91形成有螺栓插通孔，上述螺栓插通孔与形成于逆变器壳体6的周壁部61的端面的多个螺栓孔62分别对应。此外，逆变器罩9的周缘部91的内侧(即，逆变器罩9的内表面)的、与逆变器壳体6的突出部66对应的部分形成作为比其围部更突出的突出部92。在本实施方式中，突出部92具有与周缘部91大致相同的高度。

在逆变器4及上述连接器等被安装到逆变器壳体6之后，逆变器壳体6的开口通过逆变器罩9封闭。具体而言，逆变器罩9的周缘部91隔着绝缘性垫圈(密封构件)11通过多个(在此为七个)螺栓12固定于逆变器壳体6的周壁部61的端面(然而，图4中未示出其中一个螺栓)。然后，当逆变器罩9螺栓固定于逆变器壳体6时，逆变器壳体6的突出部66的前端与逆变器罩9的突出部92抵接。

根据具有如上所述的结构的电动压缩机1，能够获得以下效果。

首先，由于从逆变器壳体6的内底部立起的突出部66的前端与形成于逆变器罩9的内表面的突出部92抵接，因此，逆变器壳体6与逆变器罩9通过两者的直接接触而确保电连接。因此，能防止在逆变器壳体6与逆变器罩9之间产生电位差，并且能抑制来自外部的噪声流向逆变器4以及在逆变器4中产生的噪声流向外部。此外，由于逆变器壳体6的突出部66与逆变器罩9的比周缘部91更靠内侧的中央侧区域抵接，因此，通过与突出部66的抵接，能抑制逆变器罩9的振动。因此，即使在因例如电动压缩机1的小型化或轻量化等，无法将逆变器罩9形成为厚壁的情况下或是无法在逆变器罩9上充分地进行肋等的加强的情况下，也能够抑制逆变器罩9的振动。换言之，在本实施方式中，逆变器壳体6的突出部66和逆变器罩9的突出部92除了作为将逆变器壳体6于逆变器罩9电连接的电连接部的功能之外，还具有作为对逆变器罩9进行抑制的振动抑制部的功能。因此，能够降低逆变器罩9的加强，这能有助于电动压缩机1的小型化和轻量化。特别地，在本实施方式中，逆变器壳体6的突出部66形成得比逆变器壳体6的周壁部61高，逆变器罩9的突出部92形成为逆变器罩9的周缘部91大致相同的高度。此外，逆变器罩9中的比周缘部91更靠内侧的中央侧区域与周缘部91相比，形成为薄壁。因此，在本实施方式中，当逆变器罩9螺栓固定于逆变器壳体6时，逆变器壳体6的突出部66的前端与逆变器罩9的突出部92可靠地抵接，并且逆变器罩9以逆变器壳体6的突出部66与逆变器罩9的突出部92的抵接部作为支点而发生弹性变形。因此，逆变器壳体6和逆变器罩9的电连接更牢固地进行，并且逆变器壳体6的突出部66起到对逆变器罩9进行按压的支撑杆的功能，从而能有效地抑制逆变器罩9的振动。然而，如本实施方式那样，在逆变器壳体6具有延伸部63的情况下，逆变器罩9的与延伸部63对应的部位不得不比其他部位更容易振动。关于这点，在本实施方式中，突出部66配置在逆变器壳体6内的延伸部63的区域中，并且与逆变器罩9的容易振动的部位抵接。因此，有效地抑制逆变器罩9的振动。

另外，在上述实施方式中，逆变器壳体6的突出部66形成得比逆变器壳体6的周壁部61高，逆变器罩9的突出部92形成为与逆变器罩9的周向边缘91相同的高度。但是，并不限于此。只要当逆变器罩9螺栓固定于逆变器壳体6时，逆变器壳体6的突出部66的前端构成为与逆变器罩9的内表面可靠地抵接即可。例如，省略逆变器罩9的突出部92，逆变器壳体6的突出部66的高度可以形成得比逆变器壳体6的周壁部61距上述内底部的高度和逆变器罩9的周缘部91距上述内表面的高度合计的值大，或是将逆变器壳体6的突出部66的高度和逆变器罩9的突出部92的高度合计的值可以形成得比逆变器壳体6的周壁部61距上述内底部的高度和逆变器罩9的周缘部91距上述内表面的高度合计的值大。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，当然能基于本发明的技术思想进行进一步的变形等。

符号说明

1…逆变器一体型电动压缩机、2…压缩机构、3…电动机、4…逆变器、5…压缩机壳体(压缩机收容部)、6…逆变器壳体(逆变器收容部)、7…逆变器一体型电动压缩机的外壳、8…压缩机罩、9…逆变器罩、11…绝缘性垫圈(密封构件)、61…逆变器壳体的周壁部、63…逆变器壳体的延伸部、65…连接器安装孔(连接器安装部)、66…逆变器壳体的突出部、91…逆变器罩的周缘部、92…逆变器罩的突出部。

Claims (5)

1.一种逆变器一体型电动压缩机，所述逆变器一体型电动压缩机是压缩机构、对压缩机构进行驱动的电动机以及用于对电动机驱动的逆变器一体化而成的，其特征在于，包括：

金属制的压缩机外壳，所述金属制的压缩机外壳具有压缩机收容部和有底筒状的逆变器收容部，其中，所述压缩机收容部对所述压缩机构和所述电动机进行收容，所述逆变器收容部对所述逆变器进行收容；

金属制的逆变器罩，所述金属制的逆变器罩将所述逆变器收容部的开口堵塞，所述金属制的逆变器罩的周缘部通过多个紧固件经由密封件固定于所述逆变器收容部的周壁部的端面，

所述逆变器收容部和所述逆变器罩通过从所述逆变器收容部的内底部立起的突出部的前端与所述逆变器罩的内表面的对应部位抵接而电连接。

2.如权利要求1所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，所述逆变器收容部形成为具有比所述压缩机收容部的外周面向外侧延伸的延伸部，所述突出部设置于所述逆变器收容部的所述延伸部的区域。

3.如权利要求2所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，在所述延伸部设置有供连接器安装的连接器安装部，所述连接器用于将外部装置与所述逆变器连接。

4.如权利要求1至3中任一项所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，在所述逆变器罩的内表面，所述对应部位以比其周围突出的方式形成。

5.如权利要求1至4中任一项所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，所述逆变器罩体形成为通过利用所述多个紧固件固定于所述逆变器收容部，以所述突出部的前端与所述对应部位的抵接部作为支点而发生弹性变形。