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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Kompressor mit
integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter für eine
in einem Kraftfahrzeug integrierte Klimaanlage, sowie deren Invertervorrichtung,
wobei der elektrische Kompressor mit integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter
durch Integration der Konvertervorrichtung mit dem äußeren
Umfang eines Gehäuses ausgebildet ist, das einen elektrischen
Motor sowie einen Kompressor aufnimmt.
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Diese
Anmeldung basiert auf der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2008-081853 , deren gesamter Inhalt
unter Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung wird.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDS
DER TECHNIK
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Bisher
wurden verschiedene elektrische Kompressoren mit integrierten Konvertern
für in Kraftfahrzeugen angeordnete Klimaanlagen vorgeschlagen.
Diese elektrischen Kompressoren mit integriertem Konverter weisen
einen Konverterbehälter (Konverterbox) am äußeren
Umfang eines Gehäuses auf, welches einen elektrischen Motor
und einen Kompressionsmechanismus aufnimmt, sowie eine Konvertervorrichtung,
die innerhalb des Konverterbehälters vorgesehen ist und
die Gleichstromenergie, welche von einer Hochspannungs-Energiequelleneinheit
zugeführt wird, in Drei-Phasen-Wechselstromenergie umwandelt
und diese zum elektrischen Motor über einen mit Glas abgeschirmten
Anschluss zuführt. Auf diese Weise wird die Drehgeschwindigkeit
des Kompressors variabel gemäß der Klimaanlagen-Last
gesteuert.
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Wie
in den ungeprüften
japanischen
Patentanmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern HEI-8-322264 und
2004-162618 beschrieben,
ist dieser Konverter mit dem äußeren Umfangsabschnitt des
Kompressorgehäuses dadurch integriert, dass ein energiebezogenes
Substrat (inklusive einer Plattform sowie einer Basiseinheit) und
ein CPU-Substrat (Leiterplatine) in zwei vertikalen Schichten zur
Verfügung gestellt wird. Das energiebezogene Substrat weist
eine Vielzahl von Energie-Halbleiterumschaltvorrichtungen (IGBTs)
zur Umwandlung von Gleichstromenergie in Drei-Phasen-Wechselstromenergie auf.
Das CPU-Substrat weist einen Steuerungs- und einen Kommunikationsschaltkreis
auf, welcher eine Vorrichtung aufweist, die bei niedriger Spannung
betrieben wird, wie etwa ein CPU. Die Substrate sind am äußeren
Umfangsabschnitt durch Aufnahme dieser innerhalb eines äußeren
Rahmens befestigt.
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Es
besteht ein Bedürfnis zur Verringerung der Größe
von Kompressoren von in Kraftfahrzeugen angeordneten Klimaanlagen,
um die Einfachheit der Befestigung in hochdichten Motorräumen
von Kraftfahrzeugen beizubehalten. Auch für elektrische
Kompressoren mit integriertem Konverter mit einer integrierten Konvertervorrichtung
besteht ein starkes Bedürfnis zur Verringerung der Größe
des Konverterbehälters inklusive der Konvertervorrichtung.
Um diesen Erfordernissen zu genügen, wird die Konvertervorrichtung
als Modul ausgebildet, um die Größe der Konvertervorrichtung
und des Konverterbehälters zu verringern und um den Zusammenbau
zu erleichtern.
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In
einem derartigen Fall wird die Konvertervorrichtung durch Befestigung
eines CPU-Substrats (Leiterplatine) oberhalb des metallischen energiebezogenen
Substrats eines Konvertermoduls ausgebildet, wobei das Konvertermodul
durch Integration eines metallischen energiebezogenen Substrats,
auf dem eine Bare-Power-Halbleiterumschaltvorrichtung befestigt
ist, und eines Harzgehäuses, das integral durch Einformen
(insert-molding) dieses mit einer Vielzahl von Anschlüssen,
einem Bus Bar usw. ausgebildet ist.
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Bei
einer Konvertervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau kann
jedoch das CPU-Substrat leicht größer als das
Harzgehäuse sein und kann an der oberen Oberfläche
des Harzgehäuses befestigt sein. In einem derartigen Fall
kann es auftreten, dass das CPU-Substrat direkt berührt
wird und/oder das CPU-Substrat gehalten wird, wenn dieses transportiert
wird oder die Konvertervorrichtung zusammengebaut wird. Als Ergebnis
hiervon besteht ein Risiko dahingehend, dass das CPU-Substrat beschädigt
wird, oder dass eine statische Ladung erzeugt wird, welche eine
Beschädigung des CPU-Substrats bewirkt.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Lichte der oben beschriebenen Umstände
erdacht und es ist ein Ziel der Erfindung, einen elektrischen Kompressor
mit integriertem Konverter sowie deren Konvertervorrichtung zur
Verfügung zu stellen, welche ein Handhabung der Konvertervorrichtung
weder unter Berührung noch unter Halten eines CPU-Substrats
ermöglicht.
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Um
das oben beschriebene Ziel zu erreichen, stellt ein elektrischer
Kompressor mit integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter gemäß der
vorliegenden Erfindung die folgenden Lösungen zur Verfügung.
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Insbesondere
weist ein elektrischer Kompressor mit integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter
gemäß der vorliegenden Erfindung einen Konverterbehälter
am äußeren Umfang eines Gehäuses auf,
das einen elektrischen Motor sowie einen Kompressionsmechanismus
aufnimmt, sowie eine Konvertervorrichtung, die innerhalb des Konverterbehälters
angeordnet ist, zur Zufuhr elektrischer Energie zum elektrischen
Motor durch Umwandlung vom Gleichstromenergie von einer Hochspannungs-Energiequelle
in Drei-Phasen-Wechselstromenergie, wobei die Konvertervorrichtung
ein Konvertermodul beinhaltet, das ein metallisches energiebezogenes
Substrat integriert, an dem eine Energie-Halbleiterumschaltvorrichtung
befestigt ist, mit einem Harzgehäuse, bei dem eine Vielzahl
von Anschlüssen integral eingeformt (innert-molded) ist,
und mit einem CPU-Substrat versehen ist, an dem ein Steuerungs-
und Kommunikationsschaltkreis mit einer Vorrichtung vorgesehen ist,
welche bei niedriger Spannung betrieben wird, wie etwa ein CPU,
das an der äußeren Oberfläche des Konvertermoduls
befestigt ist, und wobei das Harzgehäuse mit einem Griff integriert
ist, welcher sich horizontal an der oberen Kante von dessen Umfang
erstreckt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist das CPU-Substrat an der oberen Oberfläche
des Konvertermoduls vorgesehen, das das energiebezogene metallische
Substrat der Konvertervorrichtung und das Harzgehäuse integriert.
Da der sich horizontal erstreckende Griff mit der oberen Kante des
Umfangs des Harzgehäuses integriert ist, kann die Konvertervorrichtung
von Personen und/oder Robotern während des Transports und
der Zusammenbau durch Halten des Griffs, der sich vom Harzgehäuse
aus erstreckt, gehandhabt werden. Auf diese Weise kann die Konvertervorrichtung
ohne direkte Berührung des CPU-Substrats gehandhabt werden
oder kann ohne Halten des CPU-Substrats gehalten und angehoben werden.
Daher kann eine Beschädigung, bewirkt durch Halten des
CPU-Substrats, und eine Beschädigung, bewirkt durch die
Erzeugung von statischen Ladungen, verhindert werden. Ebenso kann,
da die Festigkeit des Harzgehäuses durch Bereitstellung des
Griffs erhöht werden kann, der Vibrationswiderstand der
Konvertervorrichtung verbessert werden.
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Bei
dem oben beschriebenen elektrischen Kompressor mit integriertem
Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Harzgehäuse im Wesentlichen rechteckig sein,
U-V-W-Anschlüsse zur Zufuhr von Drei-Phasen-Wechselstromenergie
zum elektrischen Motor gehen von einer ersten Seitenoberfläche
aus hervor und der Griff ist an der oberen Kante einer zweiten Seitenoberfläche
vorgesehen, die der ersten Seitenoberfläche gegenüberliegt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung und da der Griff an der oberen Kante einer
zweiten Seite des Harzgehäuses vorgesehen ist, die einer
ersten Seitenoberfläche gegenüberliegt, von der
die U-V-W-Anschlüsse hervorstehen, kann die Konvertervorrichtung
durch Halten der U-V-W-Anschlüsse an der ersten Seitenoberfläche
des Harzgehäuses und des Griffs an der zweiten Seitenoberfläche
gehandhabt werden. Daher kann die Konvertervorrichtung ohne direktes
Halten des CPU-Substrats gehandhabt werden, wodurch eine Beschädigung
des CPU-Substrats verhindert wird.
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Bei
dem oben beschriebenen elektrischen Kompressor mit integriertem
Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Griff entlang im Wesentlichen der gesamten Breite
der oberen Kante der zweiten Seitenoberfläche vorgesehen
sein.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung und da der Griff entlang im Wesentlichen
der gesamten Breite der oberen Kante der zweiten Seitenoberfläche vorgesehen
ist, kann die Konvertervorrichtung durch Halten eines Abschnitts
des Griffs, der entlang im Wesentlichen der gesamten Breite vorgesehen
ist, gehandhabt werden. Daher wird dann, wenn andere Seitenoberflächen
des Harzgehäuses gehalten werden, die Handhabung durch
Erhöhung der Länge des Abschnitts, der gehalten
werden kann, vereinfacht.
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Bei
dem oben beschriebenen elektrischen Kompressor mit integriertem
Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Länge des Griffs, welcher sich in horizontaler
Richtung erstreckt, im Wesentlichen die gleiche wie die der Kante
des CPU-Substrats sein.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung und da die Länge des Griffs, der
sich in horizontaler Richtung erstreckt, im Wesentlichen die gleiche
wie der Kante des CPU-Substrats ist, wird auch dann, wenn ein Griff,
der sich in horizontaler Richtung an der oberen Kante des Umfangs
des Harzgehäuses erstreckt, vorgesehen ist, das Harzgehäuse
nicht größer als das CPU-Substrat. Daher wird
die Größe der Konvertervorrichtung insgesamt nicht
erhöht und die Kapazität des Konverterbehälters
wird aufrecht erhalten.
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Eine
Konvertervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist als Modul mit einem elektrischen Kompressor mit einem integriertem
Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter integriert, wobei die Konvertervorrichtung
ein Konvertermodul beinhaltet, das ein metallisches energiebezogenes
Substrat integriert, an dem eine Energie-Halbleiterumschaltvorrichtung
befestigt ist, sowie ein Harzgehäuse, das integral mit
einer Vielzahl von Anschlüssen eingeformt (insert-molded)
ist und mit einem CPU-Substrat versehen ist, auf dem ein Steuerungs-
und Kommunikationsschaltkreis mit einer Vorrichtung vorgesehen ist, die
bei niedriger Spannung betrieben wird, wie etwa ein CPU, welches
an der oberen Oberfläche des Konvertermoduls befestigt
ist, und das Harzgehäuse ist mit einem Griff integriert,
der sich in horizontaler Richtung an einer oberen Kante von dessen
Umfang erstreckt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist das CPU-Substrat an der oberen Oberfläche
des Konvertermoduls vorgesehen, das das metallische energiebezogene
Substrat der Konvertervorrichtung und das Harzgehäuse integriert.
Da der Griff, der sich in horizontaler Richtung erstreckt, mit der
oberen Kante des Umfangs des Harzgehäuses integriert ist,
kann die Konvertervorrichtung von Personen und/oder Robotern während
des Transports und des Zusammenbaus durch Halten des Griffs, der
sich vom Harzgehäuse aus erstreckt, gehandhabt werden.
Auf diese Weise kann die Konvertervorrichtung ohne direkte Berührung
des CPU-Substrats gehandhabt werden oder kann ohne Halten des CPU-Substrats
gehalten und angehoben werden. Daher kann eine Beschädigung,
bewirkt durch Halten des CPU-Substrats, sowie eine Beschädigung,
bewirkt durch die Erzeugung von statischen Ladungen, verhindert
werden. Ebenso kann, da die Festigkeit des Harzgehäuses
durch Vorsehen des Griffs erhöht werden kann, der Vibrationswiderstand
der Konvertervorrichtung verbessert werden.
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Mit
dem elektrischen Kompressor mit integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter
sowie der Konvertervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Konvertervorrichtung von Personen und/oder Robotern
während des Transports und des Zusammenbaus durch Halten
des Griffs, der sich vom Harzgehäuse aus erstreckt, gehandhabt
werden. Auf diese Weise kann die Konvertervorrichtung ohne direkte
Berührung des CPU-Substrats gehandhabt werden oder kann
ohne Halten des CPU-Substrats gehalten und angehoben werden. Daher
kann eine Beschädigung, bewirkt durch Halten des CPU-Substrats,
sowie eine Beschädigung, bewirkt durch die Erzeugung statischer
Ladung, verhindert werden. Da die Festigkeit des Harzgehäuses
durch Vorsehen des Griffs erhöht werden kann, kann der
Vibrationswiderstand der Konvertervorrichtung verbessert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER ANSICHTEN
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht von außen auf einen elektrischen Kompressor
mit integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Konvertervorrichtung, die mit
dem elektrischen Kompressor mit integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter,
wie er in 1 gezeigt ist, integriert ist.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der Konvertervorrichtung entlang der Linie
A-A aus 2.
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4 ist
eine Querschnittsansicht der Konvertervorrichtung außer
des CPU-Substrats, entlang der Linie B-B aus 2.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden
unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben
werden.
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1 illustriert
eine Seitenansicht von außen auf einen elektrischen Kompressor 1 mit
integralem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der elektrische
Kompressor 1 mit integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter
beinhaltet ein Gehäuse 2, das dessen äußere
Hülle ausbildet. Das Gehäuse 2 wird durch
Integration eines Motorgehäuses 3 zur Aufnahme
eines elektrischen Motors, der in der Zeichnung nicht dargestellt
ist, und ein Kompressorgehäuse 4 zur Aufnahme
eines Kompressionsmechanismus, der in der Zeichnung nicht gezeigt
ist, und durch Anziehen von Bolzen 5 aufgebaut. Das Motorgehäuse 3 und
das Kompressorgehäuse 4 sind widerstandsfähige
Behälter, die durch Aluminium-Druckguss ausgebildet sind.
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Der
elektrische Motor und der Kompressionsmechanismus, die in der Zeichnung
nicht dargestellt sind, und welche innerhalb des Gehäuses 2 aufgenommen
sind, sind über eine Motorwelle miteinander verbunden und
der Kompressionsmechanismus wird als Ergebnis der Drehung des elektrischen
Motors angetrieben. Ein Kühlmittel-Sauganschluss 6 ist an
einem Ende (von der rechten Seite der 1) des Motorgehäuses 3 so
vorgesehen, dass ein von diesem Kühlmittel-Sauganschluss 6 in
das Motorgehäuse 3 eingesaugtes Niedertemperatur-
und Niederdruck-Kühlmittelgas um den elektrischen Motor
in Richtung L der Motorwelle herumströmt und in den Kompressionsmechanismus
eingesogen wird, wo das Kühlmittelgas komprimiert wird.
Als Ergebnis der Kompression mittels des Kompressionsmechanismus
wird ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kühlmittelgas in
das Kompressorgehäuse 4 hinein ausgegeben und
wird über einen Ausgabeanschluss 7, der am anderen
Ende (an der linken Seite aus 1) des Kompressorgehäuses 4 vorgesehen
ist, ausgestoßen.
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Das
Gehäuse 2 weist drei Befestigungsabschnitte 8A, 8B und 8C auf;
beispielsweise ist ein Abschnitt am unteren Teil an einem Ende (an
der rechten Seite aus 1) des Motorgehäuses 3 vorgesehen,
ein Abschnitt ist am unteren Teil des anderen Endes (an der linken
Seite aus 1) des Kompressorgehäuses 4 vorgesehen
und ein Abschnitt ist am oberen Teil des Kompressorgehäuses 4 vorgesehen. Der
elektrische Kompressor 1 mit integriertem Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter
wird über diese Befestigungsabschnitte 8A, 8B und 8C am
Kraftfahrzeug abgesichert und durch Fixierung des Kompressors 1 mit
einem Ausleger und Bolzen an einer Seitenwand usw. eines Motors,
der innerhalb des Motorgehäuses eines Kraftfahrzeugs vorgesehen
ist.
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Ein
kastenförmiger Konverterbehälter 9 ist integral
am oberen Teil des äußeren Umfangsteils des Motorgehäuses 3 ausgebildet.
Der Konverterbehälter 9 ist wie ein Kasten geformt,
der eine offene Oberseite aufweist und der aus Umfangswänden
mit einer bestimmten Höhe zusammengesetzt ist. Die Energiekabel-Auslässe 10 sind
an einer Seitenoberfläche des Konverterbehälters 9 vorgesehen.
Die Oberseite des Konverterbehälters 9 ist mit
einem Deckel 11 abgedeckt, der mit Schrauben befestigt
ist.
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Eine
Konvertervorrichtung 20, die Gleichstromenergie, welche über
ein Hochspannungskabel von einem in einem Kraftfahrzeug angeordneten Hochspannungsenergiequelleneinheit
(in der Zeichnung nicht dargestellt), einer Batterie oder dergleichen
zugeführt wird, in eine Drei-Phasen-Wechselstromenergie
umwandelt und diese zu dem innerhalb des Motorgehäuses 3 aufgenommenen
elektrischen Motor zuführt, ist innerhalb eines Konverterbehälters 9 aufgenommen. 2 ist
eine Perspektivansicht der Konvertervorrichtung 20. Die 3 und 4 sind
Querschnittsansichten entlang der Linien A-A bzw. B-B aus 2.
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Eine
Vielzahl von Halbleiter-Umschaltvorrichtungen, die jeweils aus einem
IGBT usw. ausgebildet sind, sind in einem unisolierten Zustand befestigt
und die Konvertervorrichtung 20 beinhaltet ein Konvertermodul 23,
das durch Einsatzformen (insert-molding) eines metallischen energiebezogenen Substrats 21,
das aus einem Aluminiumblech gefertigt ist, auf dem ein Überspannungs-Schutzkondensator,
ein Entladungs-Resistor und so weiter mit einem Harzgehäuse 22 befestigt
sind, integral ausgebildet sind. Das Harzgehäuse 22 wird
durch Einsatz-Formen (insert-molding) nicht nur mit dem metallischen
energiebezogenen Substrat 21, sondern ebenso mit den P-N-Anschlüssen 24,
die mit der Hochspannungs-Energiequelle verbunden sind, U-V-W-Anschlüssen 25,
die Drei-Phasen-Wechselstromenergie zum elektrischen Motor zuführen,
Erdungsdrähten 26, Erdungsanschlüssen 27 und
verschiedenen Verbindungsanschlüssen 28, die das metallische
energiebezogenen Substrat 21 und ein CPU-Substrat 30,
das im Folgenden beschrieben wird, und so weiter verbinden, integriert.
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Das
Harzgehäuse 22, das rechteckig geformt ist, weist
P-N-Anschlüsse 24 auf, die von einer Seite entlang
der Seitenoberfläche des Konverterbehälters 9 dort
vorstehen, wo die Energiekabel-Auslässe 10 vorgesehen
sind, und weist U-V-W-Anschlüsse 25 auf, die von
einer benachbarten Seite nahe dem Kompressorgehäuse 4 hervorstehen. Eckabschnitte
des Harzgehäuses 22 sind durch Integration von
Befestigungsabschnitten 29 konstruiert, die jeweils an
der Bodenoberfläche des Konverterbehälters 9 mit
Bolzen befestigt sind. Die Erdungsanschlüsse 27,
durch die die Bolzen hindurchtreten, sind an den Befestigungsabschnitten 29 vorgesehen. Durch
Absicherung des Harzgehäuses 22 am Boden des Konverterbehälters 9 mit
den Bolzen, werden das metallische energiebezogene Substrat 21 und das
CPU-Substrat 30, die im Folgenden beschrieben werden, rahmengeerdet
(frame-grounded).
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Das
CPU-Substrat (Leiterplatine) 30, das leicht größer
als das Harzgehäuse 20 ist, ist an der oberen
Oberfläche des Harzgehäuses 22, welches das
Konvertermodul 23 ausbildet und mit einer Vielzahl von
Verbindungsanschlüssen 28 und Erdungsdrähten 26 verbunden
ist, angeordnet. Ein Steuerungs- und Kommunikationsschaltkreis mit
einer Vorrichtung, die bei Niedrigspannung betrieben wird, wie etwa
ein CPU, ist am CPU-Substrat 30 so befestigt, dass energiebezogene
Schaltkreise, die an dem metallischen energiebezogenen Substrat 21 befestigt sind,
gesteuert werden.
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Die
Konvertervorrichtung 20 wird durch Bereitstellung des CPU-Substrats 30 an
der oberen Oberfläche des Konvertermoduls 23 ausgebildet.
In diesem Zustand wird die Konvertervorrichtung 20 so transportiert,
dass sie innerhalb des Konverterbehälters 9 aufgenommen
ist. Da das CPU-Substrat 30 an der oberen Oberfläche
des Harzgehäuses 22 vorgesehen ist, kann das CPU-Substrat 30 direkt
berührt werden und/oder das CPU-Substrat 30 kann
dann gehalten werden, wenn die Konvertervorrichtung 20 transportiert
oder zusammengebaut wird. Um derartige Unfälle zu vermeiden,
ist in dieser Ausführungsform ein Griff 31, der
sich in horizontaler Richtung erstreckt, integral mit der oberen
Kante des Umfangs des Harzgehäuses 22 vorgesehen.
Die Konvertervorrichtung 20 kann durch Halten des Griffs 31 gehandhabt
werden.
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Der
Griff ist entlang nahezu der gesamten Breite der oberen Kante einer
Seitenoberfläche vorgesehen, die der Seitenoberfläche
des Harzgehäuses 22 gegenüberliegt, von
der die U-V-W-Anschlüsse 25 hervorstehen. Wie
in den 2 und 3 gezeigt, erstreckt sich der
Griff 31 nahezu in der gleichen Länge wie die
der Kantenoberfläche des CPU-Substrats 30, das
an der oberen Oberfläche des Harzgehäuses 22 befestigt
ist.
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Gemäß dem
oben beschriebenen Aufbau dieser Ausführungsform werden
die nachfolgend angegebenen Vorteile erzielt.
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Eine
Gleichstrom-Energie, die über ein Hochspannungskabel von
in einem Kraftfahrzeug angeordneten Hochspannungs-Energiequelleneinheit zu
einer Konvertervorrichtung 20 des elektrischen Kompressors 1 zugeführt
wird, wird in den Energieschaltkreis des energiebezogenen metallischen
Substrats 21 über die P-N-Anschlüsse 24 eingegeben, wird
durch den Umschaltbetrieb der Halbleiterumschaltvorrichtungen, die
durch die Steuerungsschaltkreis des CPU-Substrats 30 gesteuert
werden, in eine Drei-Phasen-Wechselstromenergie einer Steuerungsbefehlfrequenz
umgewandelt und wird dann zum elektrischen Motor innerhalb des Motorgehäuses 3 über
die U-V-W-Anschlüsse 25 und den mit Glas abgeschirmten
Anschluss zugeführt.
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Auf
diese Weise wird der elektrische Motor bei der Steuerungsbefehlfrequenz
drehbar angetrieben und der Kompressionsmechanismus wird betrieben.
Der Betrieb des Kompressionsmechanismus bewirkt das Einziehen des
Niedertemperatur- und Niederdruck-Kühlmittelgases in das Motorgehäuse 3 vom
Kühlmittel-Sauganschluss 6 aus. Das Kühlmittel fließt
auf das Kompressorgehäuse 4 um den elektrischen
Motor in Richtung der Motorwelle L hin und wird in den Kompressionsmechanismus
eingesogen, wo es in einen Hochtemperatur- und Hochdruck-Zustand
komprimiert wird. Dann wird das Kühlmittel durch den Ausgabeanschluss 7 nach
außen zum elektrischen Kompressor 1 ausgegeben.
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Während
dieses Prozesses wird das Niedertemperatur- und Niederdruck-Kühlmittelgas
vom Kühlmittel-Sauganschluss 6 in das Motorgehäuse 3 hinein
eingesogen und strömt in Richtung der Motorwelle L und
kühlt das metallische energiebezogene Substrat 21 der
Konvertervorrichtung 20, das in engen Kontakt mit der Bodenoberfläche
des Konverterbehälters 9 angeordnet ist, durch
die Gehäusewand des Motorgehäuses 3 ab.
Auf diese Weise werden Wärme erzeugende Komponenten wie
am metallischen energiebezogenen Substrat 21 befestigten Halbleiter-Umschaltvorrichtungen
abgekühlt und deren Wärmewiderstand wird aufrecht
erhalten.
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Die
Konvertervorrichtung wird durch Personen und/oder Roboter während
des Transports und des Zusammenbaus gehandhabt. Während
dieser Zeiten kann die Konvertervorrichtung 20 durch Halten
der U-V-W-Anschlüsse 25 an einer der Seitenoberflächen
und durch Halten des Griffs 31, der an der oberen Kante
des Harzgehäuses 22 an einer anderen Seitenoberfläche
vorgesehen ist, gehandhabt werden. Daher wird es möglich,
die Konvertervorrichtung 20 weder durch direkte Berührung
des CPU-Substrats 30, das an der oberen Oberfläche des
Harzgehäuses 22 befestigt ist, mit bloßen
Händen, noch durch Halten und Anheben des CPU-Substrats 30,
zu handhaben.
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Daher
kann eine Beschädigung, bewirkt durch Halten des CPU-Substrats 30,
sowie eine Beschädigung, bewirkt durch die Erzeugung statischer Ladungen,
verhindert werden. Da die Festigkeit des Harzgehäuses 22 durch
Bereitstellung des Griffs 31 erhöht werden kann,
kann der Vibrationswiderstand der Konvertervorrichtung 20 verbessert
werden. Darüber hinaus muss der Griff 31 nur an
einer Seitenoberfläche des Harzgehäuses 22 vorgesehen
sein, d. h. der Seitenoberfläche, die der Seitenoberfläche
gegenüberliegt, an welcher die U-V-W-Anschlüsse 25 vorgesehen
sind, um deren Funktion ausreichend auszuführen.
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Darüber
hinaus kann, da der Griff 31 entlang nahezu der gesamten
Breite der oberen Kante an einer Seitenoberfläche des Harzgehäuses 22 vorgesehen
ist, die Konvertervorrichtung durch Halten jedes Abschnitts in Breitenrichtung
gehandhabt werden. Daher wird dann, wenn andere Seitenoberflächen des
Harzgehäuses 22 gehalten werden, die Handhaben
durch Erhöhung der Länge des Abschnitts, der gehalten
werden kann, erhöht. Die Länge des Griffs 31,
der sich in horizontaler Richtung erstreckt, ist nahezu die gleiche
wie die Länge der Kante des CPU-Substrats 30.
Daher wird auch dann, wenn der Griff 31, der sich in horizontaler
Richtung erstreckt, an der oberen Kante des Umfangs des Harzgehäuses 22 vorgesehen
ist, das Harzgehäuse 22 nicht größer
als das CPU-Substrat 30. Daher wird die Größe
der Konvertervorrichtung 20 klein gehalten, während
die Kapazität des Konverterbehälters 9 aufrechterhalten
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt und verschiedene Modifikationen können
innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung ausgeführt werden.
Beispielsweise wurde die oben beschriebene Ausführungsform
im Hinblick auf ein Beispiel illustriert, in dem der Konverterbehälter 9 und
das Motorgehäuse 3 integral ausgebildet sind.
Diese müssen jedoch nicht notwendigerweise integral ausgebildet sein
und separate Konverterbehälter 9 können
am Motorgehäuse 3 befestigt sein. Darüber
hinaus ist der Kompressionsmechanismus nicht begrenzt und jede Art
von Kompressionsmechanismus kann verwendet werden.
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Darüber
hinaus wurde die oben beschriebene Ausführungsform im Hinblick
auf ein Beispiel beschrieben, bei dem das CPU-Substrat 30 leicht
größer als das Harzgehäuse 22 ist.
Eine Konvertervorrichtung 20 mit einem CPU-Substrat 30,
das die gleiche Größe wie das Harzgehäuse 22 aufweist
oder kleiner ist, kann ebenso verwendet werden. Der Griff 31 ist
nur an einer Seitenoberfläche vorgesehen, die der Seitenoberfläche
gegenüberliegt, an dem die U-V-W-Anschlüsse 25 des
Harzgehäuses 22 vorgesehen sind. Die vorliegende
Erfindung verbietet jedoch nicht die Befestigung des Griffs 31 an
anderen Seitenoberflächen und der Griff 31 kann
an anderen Seitenoberflächen vorgesehen sein, falls dies
erforderlich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-081853 [0002]
- - JP 8-322264 [0004]
- - JP 2004-162618 [0004]