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ELEKTRISCHER VERDICHTER
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Diese nicht vorläufige Anmeldung beruht auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-182045 , die am 3. September 2013 beim japanischen Patentamt eingereicht worden ist, wobei. deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verdichter, insbesondere einen elektrischen Verdichter, der mit einer Filterschaltung in einem Leistungszufuhreingangsabschnitt versehen ist.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Als elektrischer Verdichter für Fahrzeuge wurde ein elektrischer Verdichter entwickelt, bei dem eine Antriebsschaltung zum Antrieb eines Motors zur Größenverringerung eingebaut ist. Falls eine Schaltstörung der Antriebsschaltung des elektrischen Verdichters nach außerhalb dringt, kann eine nachteilige Wirkung bei einem Radio des Fahrzeugs oder dergleichen verursacht werden. Um einem derartigen Fall entgegenzuwirken, ist allgemein eine Filterschaltung in einem Leistungszufuhreingangsabschnitt davon vorgesehen.
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Die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-48103 hat beschrieben, eine Tiefpassfilterschaltung zwischen einer Batterie und einer Umrichterschaltung anzuordnen, um die Erzeugung einer Hochfrequenzstörung in einer Ausgangsspannung der Batterie aufgrund eines Betriebs der Umrichterschaltung zu unterdrücken.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Für eine derartige Tiefpassfilterschaltung wird üblicherweise ein IC-Filter verwendet. Jedoch führt die Verwendung des IC-Filters zu einer Resonanz durch L (Reaktanz) einer Spule und C (Kapazität) eines Kondensators bei einer spezifischen Frequenz.
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Um eine derartige Resonanz zu vermeiden, wird eine Elementkonstante geändert oder wird die Schaltfrequenz der Umrichterschaltung geändert, wenn die Schaltfrequenz der Umrichterschaltung um die Resonanzfrequenz liegt.
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In dem Fall, in dem die Elementkonstante geändert wird, wird ein Dämpfungswiderstand in der Filterschaltung vorgesehen, um eine Gleichstromkomponente in der Spule fließen zu lassen und eine Wechselstromkomponente in den Widerstand fließen zu lassen, wodurch der Resonanzpegel abgesenkt wird.
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Der auf diese Weise zu der Filterschaltung zugefügte Dämpfungswiderstand empfängt einen Welligkeitsstrom (Rippelstrom), der von der Systemleistungszufuhrseite nicht nur beim Starten eines Betriebs des Verdichters sondern ebenso beim Stoppen des Betriebs des Verdichters fließt. Dies kann zu einer Wärmeerzeugung führen.
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In einem derartigen Fall muss, um zu verhindern, dass die Temperatur des Dämpfungswiderstands derart erhöht wird, dass eine Wärmewiderstandstemperatur erreicht oder überschritten wird, der Dämpfungswiderstand effektiv ebenfalls beim Stoppen des Betriebs des Verdichters gekühlt werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verdichter bereitzustellen, der in der Lage ist, einen Dämpfungswiderstand einer Filterschaltung effektiv zu kühlen.
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Zusammenfassend wird erfindungsgemäß ein elektrischer Verdichter bereitgestellt, der aufweist: eine Verdichtungseinheit, einen Elektromotor, der die Verdichtungseinheit dreht, und eine Antriebsschaltung, die den Elektromotor antreibt. Die Antriebsschaltung weist eine Filterschaltung, die in einer Leistungszufuhrleitung eingesetzt ist, eine Umrichterschaltung, die elektrische Leistung aus der Leistungszufuhrleitung über die Filterschaltung empfängt, und eine Leiterplatte auf, auf der die Umrichterschaltung angeordnet ist. Die Filterschaltung weist eine Spule und einen Dämpfungswiderstand auf. Der Dämpfungswiderstand wird durch ein angesaugtes Kühlmittel gekühlt, der in dem elektrischen Verdichter eingesaugt wird.
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Erfindungsgemäß wird der Dämpfungswiderstand effektiv gekühlt, so dass die Zuverlässigkeit des elektrischen Verdichters verbessert wird.
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Die vorstehend beschriebenen und andere Aufgaben, Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine gesamte Konfiguration eines elektrischen Verdichters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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2 zeigt ein Schaltbild einer Antriebsschaltung, die einen Motor des elektrischen Verdichters antreibt.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung, die das äußere Erscheinungsbild einer Umrichtereinheit veranschaulicht.
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4 zeigt eine Schichtungsstruktur innerhalb der Umrichtereinheit.
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5 zeigt eine perspektivische Darstellung, die die Form eines Aluminiumsockels veranschaulicht.
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6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts VI-VI in 5.
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7 veranschaulicht eine erste Modifikation.
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8 veranschaulicht eine zweite Modifikation.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei bemerkt, dass dieselben oder entsprechende Abschnitte in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und nicht wiederholt beschrieben sind.
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1 zeigt eine gesamte Konfiguration eines elektrischen Verdichters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Gemäß 1 weist der elektrische Verdichter 110 auf: ein Gehäuse, das durch Zusammenfügen eines Ausstoßgehäuses 111, der eine abdeckungsartige Form aufweist und aus Aluminium (einem Metallmaterial) gemacht ist, mit einem Ansauggehäuse 112 geformt ist, das eine Form eines Zylinders mit einer Unterseite aufweist und aus Aluminium (einem Metallmaterial) gemacht ist, eine Verdichtungseinheit 115 und einen Elektromotor 116, die in dem Ansauggehäuse 112 aufgenommen sind, sowie eine Umrichtereinheit 140, die an das Ansauggehäuse 112 derart angebracht ist, dass die Umrichtereinheit 140 in das Ansauggehäuse 112 enthalten ist.
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Ein in der Figur nicht gezeigter Ansauganschluss ist auf der Unterabschnittsseite der umlaufenden Wand des Ansauggehäuses 112 geformt. Mit dem Ansauganschluss ist ein in der Figur nicht gezeigter externer Kühlmittelkreis verbunden. Ein Ausstoßanschluss 114 ist an der Abdeckungsseite des Ausstoßgehäuses 111 geformt. Der Ausstoßanschluss 114 ist mit dem externen Kühlmittelkreis verbunden. In dem Ansauggehäuse 112 sind aufgenommen: die Verdichtungseinheit 115 zum Verdichten von Kühlmittel und der Elektromotor 116 zum Antrieb der Verdichtungseinheit 115. Obwohl in der Figur nichtgezeigt, ist beispielsweise die Verdichtungseinheit 115 derart konfiguriert, dass sie eine feste Schnecke, die in dem Ansauggehäuse 112 fixiert ist, und eine bewegliche Schnecke aufweist, die derart angeordnet ist, dass sie der festen Schnecke zugewandt ist.
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An der inneren umlaufenden Oberfläche des Ansauggehäuses 112 ist ein Stator 117 fixiert. Der Stator 117 ist derart konfiguriert, dass er aufweist: einen Statorkern 117a, der an der inneren umlaufenden Oberfläche des Ansauggehäuses 112 fixiert ist, und Spulen 112b, die um (nicht gezeigte) Zähne des Statorkerns 117a gewickelt sind.
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In dem Ansauggehäuse 112 wird eine Drehwelle 119, die in dem Stator 117 eingesetzt ist, drehbar gestützt. An diese Drehwelle 119 ist ein Rotor 118 fixiert.
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Die Umrichtereinheit 140 ist an dem Ansauggehäuse 112 an dessen externer Oberfläche vorgesehen, die entgegengesetzt zu dem Ausstoßgehäuse 111 ist. Die Umrichtereinheit 140 weist einen Aluminiumsockel 142, eine Leiterplatte 146 und eine Umrichterabdeckung 144 auf.
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Die Umrichterabdeckung 144 deckt die Leiterplatte 146 ab, um sie vor Kontamination, Feuchtigkeit und dergleichen zu schützen. Die Umrichterabdeckung 144 ist vorzugsweise aus einem Harz geformt, um Gewicht zu reduzieren. Stärker bevorzugt ist die Umrichterabdeckung 144 durch Anordnen einer Metallplatte in dem Harz geformt, um die Ausstrahlung von erzeugter elektromagnetischer Störung aus der Leiterplatte 146 nach außen zu unterdrücken. Die Umrichterabdeckung 144 ist an dem Ansauggehäuse 112 durch Schrauben 152, 154 an beiden Seiten mit dazwischen angeordneten Beinen 156, 158 fixiert. Die Beine 156, 158 sind in der unteren Platte 161 des Aluminiumsockels 142 geformt. In der Umrichterabdeckung 144 ist ein Leistungszufuhreingangsanschluss 143 mit einer zylindrischen Form geformt, um mit einer Leistungszufuhrgleichspannung von außerhalb versorgt zu werden.
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Die Leiterplatte 146 ist in einem Unterbringungsraum zwischen der Umrichterabdeckung 144 und dem Aluminiumsockel 142 derart aufgenommen, dass die Bestückungsoberfläche der Leiterplatte 146 orthogonal zu der axialen Richtung der Drehwelle 119 ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Verdichtungseinheit 115, der Elektromotor 116 und die Umrichtereinheit 140 nebeneinander in dieser Reihenfolge in der axialen Richtung der Drehwelle 119 angeordnet.
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Der Aluminiumsockel 142 ist an das Ansauggehäuse 112 unter Verwendung der Schrauben 152, 154 befestigt. Der Aluminiumsockel 142 und das Ansauggehäuse 112 sind jeweils aus einem Metall hergestellt, das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, und befinden sich in engem Kontakt miteinander. Somit dient der Aluminiumsockel 142 zum Abführen von Wärme aus der Umrichtereinheit 140 durch Leiten der Wärme in der Umrichtereinheit 140 zu dem Ansauggehäuse 112.
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Die Leiterplatte 146 ist durch die Schrauben 148, 150 an die Beine 160, 162, die in der unteren Platte 161 des Aluminiumsockels 142 geformt sind, mit einem Raum zwischen der Leiterplatte 146 und der unteren Platte 161 fixiert. In dem Raum dazwischen sind sowohl eine Antriebssteuerungsschaltung (Umrichterschaltung) für den Elektromotor 116 als auch eine elektromagnetische Spule L1 und eine Kondensatorschaltung 4 aufgenommen, die eine nachstehend beschriebene Filterschaltung formen, die in 4 gezeigt ist. Die Antriebssteuerungsschaltung, die elektromagnetische Spule L1 und die Kondensatorschaltung 4 sind auf der Leiterplatte 146 montiert.
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Die durch die Umrichtereinheit 140 gesteuerte elektrische Leistung wird dem Elektromotor 116 zugeführt, wodurch der Rotor 116 und die Drehwelle 119 bei einer gesteuerten Drehzahl gedreht werden. Durch diese Drehung wird die Verdichtungseinheit 115 angetrieben. Durch Antreiben der Verdichtungseinheit 115 wird das Kühlmittel aus dem externen Kühlmittelkreis in das Ansauggehäuse 112 über den Ansauganschluss eingesaugt, wird das auf diese Weise in das Ansauggehäuse 112 angesaugte Kühlmittel durch die Verdichtungseinheit 115 verdichtet und wird das verdichtete Kühlmittel zu dem externen Kühlmittelkreis über den Ausstoßanschluss 114 ausgestoßen.
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2 zeigt ein Schaltbild der Antriebsschaltung, die den Motor des elektrischen Verdichters antreibt. Gemäß 2 weist die Antriebsschaltung 100 auf: die elektromagnetische Spule L1 und die Kondensatorschaltung 4, eine Umrichterschaltung 14, eine Ableitwiderstandsschaltung 6, eine interne Leistungsversorgungsspannungserzeugungseinheit 8, eine Widerstandsschaltung 10 und eine Steuerungsschaltung 30.
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Die Umrichterschaltung 14 weist einen U-Phasen-Zweig 15, einen V-Phasen-Zweig 16 und einen W-Phasen-Zweig 17 auf, von denen jeder zwischen einem positiven Elektrodenbus PL und einem negativen Elektrodenbus SL verbunden (geschaltet) ist.
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Der U-Phasen-Zweig 15 weist auf: Transistoren Q3, Q4, die in Reihe zwischen dem positiven Elektrodenbus PL und dem negativen Elektrodenbus SL geschaltet sind, und Dioden D3, D4, die jeweils antiparallel mit den Transistoren Q3, Q4 verbunden sind. Ein Verbindungsknoten der Transistoren Q3, Q4 ist mit einem Ende der U-Phasen-Spule des Stators des Elektromotors 16 verbunden.
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Der V-Phasen-Zweig 16 weist auf: Transistoren Q5, Q6, die in Reihe zwischen dem positiven Elektrodenbus PL und dem negativen Elektrodenbus SL geschaltet sind, und Dioden D5, D6, die jeweils antiparallel mit den Transistoren Q5, Q6 verbunden sind. Ein Verbindungsknoten der Transistoren Q5, Q6 ist mit einem Ende der V-Phasen-Spule des Stators des Elektromotors 116 verbunden.
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Der W-Phasen-Zweig 17 weist auf: Transistoren Q7, Q8, die in Reihe zwischen dem positiven Elektrodenbus PL und dem negativen Elektrodenbus SL geschaltet sind, und Dioden D7, D8, die jeweils antiparallel mit den Transistoren Q7, Q8 verbunden sind. Ein Verbindungsknoten der Transistoren Q7, Q8 ist mit einem Ende der W-Phasen-Spule des Stators des Elektromotors 116 verbunden.
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Die jeweiligen anderen Enden der U-Phasen-Spule, der V-Phasen-Spule und der W-Phasen-Spule des Stators des Elektromotors 116 sind mit einem Neutralpunkt verbunden.
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Beispiele für die Transistoren Q3 bis Q8, die hier verwendet werden, weisen Halbleitertransistoren wie Bipolartransistoren mit isoliertem Gate und elektrische Feldeffekttransistoren auf.
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Durch Steuern des Schaltens der Transistoren Q3 bis Q8 wird ein Drei-Phasen-Wechselstrom aus der Umrichterschaltung 14 zu den Statorspulen des Elektromotors 116 ausgegeben.
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An die Umrichterschaltung 14 wird eine Gleichspannung aus einer Gleichspannungsleistungsversorgung B über Relais RY1, RY2 und einer Tiefpassfilterschaltung 2 angelegt.
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Die elektromagnetische Spule L1, die Kondensatorschaltung 4 und der Dämpfungswiderstand R1 sind in der Tiefpassfilterschaltung 2 enthalten. Die Tiefpassfilterschaltung 2 unterdrückt den Durchfluss einer Hochfrequenzkomponente der Spannung aus der Gleichspannungsleistungsversorgung B zu der Umrichterschaltung 14 und unterdrückt den Durchfluss einer Hochfrequenzspannung der Spannung aus der Umrichterschaltung 14 zu der Seite der Gleichstromleistungsversorgung B. Die Hochfrequenzkomponente der Spannung bezieht sich auf eine Spannungskomponente mit einer Frequenz, die gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist. Der vorbestimmte Wert ist eine Abschneidefrequenz, die anhand der elektromagnetischen Spule L1, der Kondensatorschaltung 4 und des Dämpfungswiderstands R bestimmt ist.
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Die elektromagnetische Spule L1 ist zwischen der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung B und dem positiven Elektrodenbus PL geschaltet. Der Dämpfungswiderstand R1 ist zwischen der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung B und dem positiven Elektrodenbus PL geschaltet und ist parallel zu der elektromagnetischen Spule 11 angeschlossen. Die Kondensatorschaltung 4 ist zwischen dem positiven Elektrodenbus PL und dem negativen Elektrodenbus SL geschaltet.
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Die Kondensatorschaltung 4 weist Kondensatoren C1 und C2 auf, die in Reihe zwischen dem positiven Elektrodenbus PL und dem negativen Elektrodenbus SL geschaltet sind.
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Die Ableitwiderstandsschaltung 6 ist vorgesehen, um eine Variation in einem Verhältnis zwischen Spannungen zu unterdrücken, die durch die Kondensatoren C1, C2 gehalten werden. Die Ableitwiderstandsschaltung 6 weist Widerstände R2, R3 und eine Zener-Diode D1 auf, die in Reihe zwischen dem positiven Elektrodenbus PL und dem negativen Elektrodenbus SL geschaltet sind. Ein Verbindungsknoten der Widerstände R2, R3 ist mit dem Verbindungsknoten der Kondensatoren C1, C2 verbunden.
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Die interne Leistungsversorgungsspannungserzeugungseinheit 8 erzeugt eine interne Leistungsversorgungsspannung, die in der Steuerungsschaltung 30 verwendet wird. Die Widerstandsschaltung 10 teilt die Spannung unter Verwendung von in Reihe zwischen dem positiven Elektrodenbus PL und dem negativen Elektrodenbus SL geschalteten Widerstandselementen, so dass diese auf ein Spannung verringert wird, die durch die Steuerungsschaltung 30 überwacht werden kann, und gibt die geteilte Spannung zu der Steuerungsschaltung 30 aus.
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Ein Stromsensor 24 erfasst einen Strom, der in dem negativen Elektrodenbus SL fließt. Der in dem negativen Elektrodenbus SL fließende Strom wird durch Überlagern eines W-Phasen-Stroms, eines V-Phasen-Stroms und eines U-Phasen-Stroms erhalten. Der W-Phasen-Strom ist ein Strom, der in der W-Phasen-Spule fließt. Der V-Phasen-Strom ist ein Strom, der in der V-Phasen-Spule fließt. Der U-Phasen-Strom ist ein Strom, der in der U-Phasen-Spule fließt.
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Die Steuerungsschaltung 30 ist derart konfiguriert, dass sie eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) und dergleichen aufweist und ein Computerprogramm ausführt, das den Antrieb des Elektromotors 116 steuert.
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Es sei bemerkt, dass die Gleichstromleistungsversorgung B gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel elektrische Leistung zusätzlich zu dem Elektromotor 116 auch einem Drei-Phasen-Antriebsmotor zuführen kann. Der Drei-Phasen-Antriebsmotor führt einen Motorbetrieb zum Antrieb von Antriebsrädern eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs sowie einen Generatorbetrieb zur Erzeugung von elektrischer Leistung unter Verwendung der Drehkraft der Antriebsräder durch.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung, die ein äußeres Erscheinungsbild der Umrichtereinheit veranschaulicht. 4 zeigt eine Schichtungsstruktur innerhalb der Umrichtereinheit. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung, die eine Form des Aluminiumsockels veranschaulicht. Gemäß 3 bis 5 deckt die Umrichterabdeckung 144 die Leiterplatte 146 ab, die über dem Aluminiumsockel 142 fixiert ist, um die Leiterplatte 146 zu schützen. Auf der Leiterplatte 146 sind jeweils Leitungen der elektromagnetischen Spule 11, der Kondensatorschaltung 4 und des Dämpfungswiderstands R1, die in der Filterschaltung 2 enthalten sind, gelötet, wodurch die elektromagnetische Spule 11, die Kondensatorschaltung 4 und der Dämpfungswiderstand R1 darauf montiert sind.
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Der Aluminiumsockel 142 weist die untere Platte 161 und die Beine 156, 158, 160, 162 auf, die in der unteren Platte 161 vorgesehen sind. Die Leiterplatte 146 ist an die Beine 160, 162 durch die Schrauben 148, 150 angebracht. Die Umrichterabdeckung 144 ist an die Beine 156, 158 durch Schrauben angebracht, die in der Figur nicht gezeigt sind.
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In der unteren Platte 161 des Aluminiumsockels 142 sind die Vertiefungen 182, 184 in Übereinstimmung mit den Formen der elektromagnetischen Spule 11 und der Kondensatorschaltung 4 geformt. Durch Vorsehen der Vertiefungen in dem Aluminiumsockel 142 auf diese Weise können die elektromagnetische Spule 11 und die Kondensatorschaltung 4 in engen Kontakt mit dem Aluminiumsockel 142 gebracht werden. Dementsprechend kann Wärme, die in der Filterschaltung 2 erzeugt wird, aus dem Aluminiumsockel zu dem Gehäuse abgeführt werden.
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Weiterhin ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Auslegung derart, dass der Dämpfungswiderstand R1 ebenfalls leicht in engem Kontakt mit dem Aluminiumsockel sein kann.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Dämpfungswiderstand R1 auf der Leiterplatte 146 nicht oberflächenmontiert (surface-mounted). Stattdessen ist der Dämpfungswiderstand R1, der hier angewendet wird, eine Einheit (Package), die daran angebracht ist, indem eine Leitung 183 mit dem Dämpfungswiderstand R1 verlötet wird, der von der Leiterplatte 146 absteht. Außerdem ist der Dämpfungswiderstand R1 an dem Seitenoberflächenabschnitt des Aluminiumsockels 142 in engem Kontakt miteinander durch eine Schraube 172 angebracht.
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6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts VI-VI in 5. Gemäß 5 und 6 weist der Aluminiumsockel 142 auf: die untere Platte 161 und einen Wandabschnitt 174, der derart geformt ist, dass er von der unteren Platte 161 zu der Leiterplatte 146 hin absteht und an den Dämpfungswiderstand R1 anstößt.
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An die Leiterplatte 146 sind der Dämpfungswiderstand R1 und der Kondensator 4 jeweils an Abschnitten der Leitungen 183, 184 gelötet. Weiterhin ist der Kondensator 4 durch eine Harzhalterung 187 positioniert, die auf der Leiterplatte 146 angeordnet ist. Die Harzhalterung 187 weist eine Öffnung entgegengesetzt zu der Leiterplatte 146 auf, wobei der Kondensator 4 und der Aluminiumsockel 142 aneinander anstoßen, so dass eine Wärmeleitung zwischen ihnen gut ist.
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Der Aluminiumsockel 142 ist mit einer Aussparung an einem Abschnitt versehen, der mit dem Wandabschnitt 174 vorgesehen ist. In der Aussparung ist der Dämpfungswiderstand R1 angeordnet. Der Seitenabschnitt 180 des Dämpfungswiderstands R1 stößt gegen den Aluminiumsockel 142 an.
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Die untere Platte 161 des Aluminiumsockels 142 ist an dem Ansauggehäuse 112 derart angebracht, dass die Wärmeleitung dazwischen gut ist. Der Aluminiumsockel 142 ist an einer Position weg von der Verdichtungseinheit 115 gemäß 1 und nahe an dem Ansauganschluss angebracht, über den das Kühlmittel angesaugt wird.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird in den elektrischen Verdichter 110 das Kühlmittel über den Ansauganschluss angesaugt. Die Temperatur des angesaugten Kühlmittels ist niedrig, sodass das Ansauggehäuse 112 des elektrischen Verdichters 110 durch das angesaugte Kühlmittel gekühlt wird. Das angesaugte Kühlmittel gelangt durch den Motor 116 und wird durch die Verdichtungseinheit 115 verdichtet, so dass es ein ausgestoßenes Gas mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck wird, das dann aus dem Ausstoßanschluss 114 zu dem externen Kühlmittelkreis ausgestoßen wird.
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Wie es in 6 gezeigt ist, wird das angesaugte Kühlmittel an der inneren Oberfläche des Ansauggehäuses 112 zirkuliert. An die externe Oberfläche des Ansauggehäuses 112 sind der Aluminiumsockel 142, das Dämpfungsgehäuse R1 und der Kondensator 4 fixiert. Die Position, an der der Aluminiumsockel 142 in dem Ansauggehäuse 112 angebracht ist, wird durch das angesaugte Kühlmittel gekühlt, das wie durch die Pfeile A1, A2 angegeben strömt. Dementsprechend wird der Aluminiumsockel 142 in Kontakt mit diesem Abschnitt ebenfalls durch das angesaugte Kühlmittel gekühlt, wodurch der Dämpfungswiderstand R1 und der Kondensator 4 ebenfalls durch das angesaugte Kühlmittel gekühlt werden.
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Weiterhin ist der Wandabschnitt 174 derart vorgesehen, dass er steht, und der Wandabschnitt 174 und der Seitenabschnitt 180 des Dämpfungswiderstands R1 stoßen aneinander an, wodurch eine große Fläche bereitgestellt wird, bei der der Aluminiumsockel 142 sich in engem Kontakt mit dem Dämpfungswiderstand R1 befindet. Dies führt zu einer guten Wärmeableitung.
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Weiterhin stößt gemäß 6 der untere Abschnitt 181 des Dämpfungswiderstands R1 direkt an das Ansauggehäuse 112 an. Daher wird die Wärme des Dämpfungswiderstands R1 ebenfalls von dem unteren Abschnitt 181 zu dem Ansauggehäuse 112 abgeleitet, wodurch der Dämpfungswiderstand R1 umso mehr gekühlt wird.
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7 veranschaulicht eine erste Modifikation. 1 und 6 haben jeweils das Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem der Aluminiumsockel 142 an das Ansauggehäuse 112 angebracht ist und der Dämpfungswiderstand R1 an den Aluminiumsockel 142 anstößt. 7 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, gemäß dem ein Abschnitt des Ansauggehäuses 112 in eine Form entsprechend dem Aluminiumsockel 142 geändert ist.
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8 veranschaulicht eine zweite Modifikation. 1 hat das Beispiel veranschaulicht, bei dem die Umrichterschaltung und die Filterschaltung in derselben Umrichtereinheit 140 aufgenommen sind. Im Gegensatz dazu veranschaulicht 8 ein Ausführungsbeispiel, gemäß dem die Umrichterschaltung 14 und die Filterschaltung 2 an unterschiedlichen Positionen in dem Ansauggehäuse 112A angeordnet sind.
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Gemäß 8 weist ein elektrischer Verdichter 110A auf: einen Umrichterschaltungsaufnahmeabschnitt 14A, in dem die Umrichterschaltung 114 aufgenommen ist, und einen Filterschaltungsaufnahmeabschnitt 2A, in dem die Filterschaltung 2 aufgenommen ist. Der Umrichterschaltungsaufnahmeabschnitt 14A, und der Filterschaltungsaufnahmeabschnitt 2A sind an unterschiedlichen Positionen in dem Ansauggehäuse 112A vorgesehen.
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In der inneren Oberfläche 113A des Ansauggehäuses 112A ist der Motor 116 aufgenommen und wird das angesaugte Kühlmittel verteilt. Der Motor 116 weist den Stator 117, den Rotor 118 und die Drehwelle 119 auf.
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Es gibt keine Begrenzung, solange wie sie an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, jedoch kann, wie es in 8 gezeigt ist, beispielsweise der Umrichterschaltungsaufnahmeabschnitt 14A an der externen Oberfläche des Ansauggehäuses 112A über dem Motoraufnahmeabschnitt angeordnet sein, und kann der Filterschaltungsaufnahmeabschnitt 2A an der externen Oberfläche des Ansauggehäuses 112A seitlich von dem Motoraufnahmeabschnitt angeordnet sein.
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Schließlich wird unter erneuter Bezugnahme auf die Figuren das vorliegende Ausführungsbeispiel wie folgt zusammengefasst. Gemäß 1 weist ein elektrischer Verdichter 110 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf: eine Verdichtungseinheit 115, einen Elektromotor 116, der die Verdichtungseinheit 115 in Drehung versetzt, und eine Antriebsschaltung 100, die den Elektromotor 116 antreibt. Gemäß 1 und 2 weist die Antriebsschaltung 100 eine Filterschaltung 2, die in einer Leistungszufuhrleitung PL eingesetzt ist, eine Umrichterschaltung 14, die elektrische Leistung aus der Leistungszufuhrleitung PL über die Filterschaltung 2 empfängt, und eine Leiterplatte 146 auf, auf der die Umrichterschaltung 14 angeordnet ist. Die Filterschaltung 2 weist eine elektromagnetische Spule L1 und einen Dampfungswiderstand R1 auf. Der Dampfungswiderstand R1 wird durch angesaugtes Kühlmittel für den elektrischen Verdichter gekühlt.
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Vorzugsweise weist der elektrische Verdichter 110 ein Gehäuse (das Ansauggehäuse 112) auf, das aus Metall hergestellt ist, und das die Verdichtungseinheit 115 und den Elektromotor 116 aufnimmt. Der Dampfungswiderstand R1 ist an einer externen Oberfläche des Gehäuses 112 fixiert.
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Weiter vorzugsweise weist der elektrische Verdichter 110 weiterhin ein an die externe Oberfläche des Gehäuses 112 angebrachtes Sockelelement (den Aluminiumsockel 142) auf, das die Leiterplatte 146 stützt und das aus Metall gemacht ist. Der Dämpfungswiderstand R1 ist an dem Aluminiumsockel 142 fixiert.
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Weiter vorzugsweise weist, wie es in 5 und 6 gezeigt ist, der Aluminiumsockel 142 ein Bein 160, 162, an das die Leiterplatte 146 angebracht ist, eine untere Platte 161, in die das Bein 160, 162 geformt ist, und einen Wandabschnitt 174 auf, der derart geformt ist, dass er von der unteren Platte 161 zu der Leiterplatte 146 absteht und an den Dämpfungswiderstand R1 anstößt. Der Dämpfungswiderstand R1 stößt an den Wandabschnitt 174 an.
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Weiter vorzugsweise ist, wie es in 5 und 6 gezeigt ist, in dem Aluminiumsockel eine Aussparung an einem Abschnitt geformt, der mit dem Wandabschnitt 174 versehen ist, und ist der Dämpfungswiderstand R1 in der Aussparung angeordnet und stößt ein Seitenabschnitt 180 des Dampfungswiderstands R1 gegen den Aluminiumsockel 142 an.
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Weiter vorzugsweise weist, wie es in 8 gezeigt ist, der elektrische Verdichter 110A weiterhin auf: einen Umrichterschaltungsaufnahmeabschnitt 14A, in dem die Umrichterschaltung 14 aufgenommen ist, und einen Filterschaltungsaufnahmeabschnitt 2A, in dem die Filterschaltung 2 aufgenommen ist. Der Umrichterschaltungsaufnahmeabschnitt 14A und der Filterschaltungsaufnahmeabschnitt 2A sind an unterschiedlichen Positionen in dem Gehäuse 112A geformt.
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Es sei bemerkt, dass, wie es in 7 gezeigt ist, durch Integrieren des Aluminiumsockels 142 in einen Abschnitt des Ansauggehäuses 112 der Aluminiumsockel 142 als ein Abschnitt des Metallgehäuses konfiguriert werden kann, in dem die Verdichtungseinheit 115 und der Elektromotor 116 aufgenommen sind. In diesem Gehäuse ist die Leiterplatte 146 an die externe Oberfläche des Ansauggehäuses 112 angebracht.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Dämpfungswiderstand R1 an dem Gehäuse oder dem Aluminiumsockel vorgesehen, um eine Struktur bereitzustellen, die in der Lage ist, den Dämpfungswiderstand R1 auch bei Stoppen des Betriebs des Verdichters zu kühlen.
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Mit einer derartigen Struktur wird Wärme, die in dem Dämpfungswiderstand erzeugt wird, zu dem Gehäuse des Verdichters abgeleitet, wodurch der Temperaturanstieg des Dämpfungswiderstands reduziert wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben und veranschaulicht worden ist, sei verständlich, dass dieses lediglich zur Veranschaulichung und als Beispiel dient, und nicht als begrenzend zu verstehen ist, der Umfang der vorliegenden Erfindung ist im Hinblick durch die beigefügten Patentansprüche zu interpretieren.
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Ein elektrischer Verdichter weist eine Verdichtungseinheit, einen Elektromotor, der die Verdichtungseinheit in Drehung versetzt, und eine Antriebsschaltung auf. Die Antriebsschaltung weist eine Filterschaltung, eine Umrichterschaltung, die elektrische Leistung aus der Leistungszufuhrleitung über die Filterschaltung empfängt, und eine Leiterplatte (146), auf der die Umrichterschaltung angeordnet ist, sowie ein Sockelelement (Aluminiumsockel 142) auf, und das die Leiterplatte (146) stützt. Die Filterschaltung weist eine elektromagnetische Spule (L1) und einen Dämpfungswiderstand (R1) auf. Der Dämpfungswiderstand (R1) ist an den Aluminiumsockel (142) derart fixiert, dass er an den Aluminiumsockel (142) anstößt. Vorzugsweise ist die Filterschaltung auf der Leiterplatte (146) montiert, und weist der Dämpfungswiderstand (R1) eine Leitung auf, die an die Leiterplatte (146) gelötet ist und an den Aluminiumsockel (142) durch eine Schraube (172) fixiert ist. Damit kann ein elektrischer Verdichter bereitgestellt werden, der in der Lage ist, den Dämpfungswiderstand der Filterschaltung effektiv zu kühlen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-182045 [0001]
- JP 2010-48103 [0004]
