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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch angetriebenen Verdichter.
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STAND DER TECHNIK
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In Patentdokument 1 wird vorgeschlagen, in einem Wechselrichteraufnahmeabschnitt eines elektrisch angetriebenen Verdichters eine Leistungsplatine durch Schrauben an mehreren Fixierungssitzflächen zu fixieren.
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LISTE DER REFERENZDOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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Patentdokument 1: Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 2009-114961 -
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Zum Erhöhen der Schwingungsfestigkeit einer Platine ist es denkbar, eine dicke Kupferplatine zu verwenden, um Biegesteifigkeit zu gewährleisten. Allerdings sind dicke Kupferplatinen teuer und führen zu Kostenerhöhungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, die Schwingungsfestigkeit auf kostengünstige Weise zu erhöhen.
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LÖSUNG DER AUFGABEN
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Ein elektrisch angetriebener Verdichter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Platine zum Ansteuern eines Elektromotors auf, der in dem Verdichter untergebracht ist, wobei an beiden Flächen der Platine jeweils mehrere Kondensatoren, die Sockel aufweisen, oberflächenmontiert sind.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind an beiden Flächen der Platine Anschlussflächen zum Oberflächenmontieren von mehreren Kondensatoren gebildet, wodurch aufgrund des erhöhten Widerstandsmoments die Biegesteifigkeit gewährleistet werden kann. Im Vergleich zur Verwendung einer dicken Kupferplatine kann somit auf kostengünstige Weise eine Erhöhung der Schwingungsfestigkeit erzielt werden.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine Außenansicht eines Verdichters;
- 2 Ansichten einer Platine; und
- 3 eine Schnittansicht eines Aufnahmezustands der Platine.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden anhand der Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Figuren sind schematisch und können von tatsächlichen Ausgestaltungen abweichen. In der nachfolgenden Ausführungsform werden zudem beispielhaft Vorrichtungen und Verfahren zum Umsetzen des technischen Gedankens der vorliegenden Erfindung dargestellt, doch ist die Konfigurierung nicht auf die untenstehenden Angaben beschränkt. Somit können innerhalb des in den Ansprüchen dargelegten technischen Umfangs auf unterschiedliche Weise Änderungen am technischen Gedanken der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
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Ausführungsform
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Aufbau
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1 zeigt eine Außenansicht eines Verdichters.
Bei dem Verdichter 11 (elektrisch angetriebener Verdichter) handelt es sich um einen elektrisch angetriebenen Scrollverdichter, der beispielsweise in einem Kühlkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage verwendet wird. Er ist also in einem Fahrzeug installiert, und wenn er durch einen darin untergebrachten Elektromotor angetrieben wird, saugt er Kältemittel an, verdichtet es und gibt es ab.
Auf einer in Axialrichtung vorderen Seite ist ein Wechselrichteraufnahmeabschnitt 12 (Gehäusekörper) einstückig gebildet, der durch eine Frontabdeckung 13 luftdicht verschlossen ist. An der Außenwand des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 sind ein Steckverbinder 14 für einen Niederspannungsschaltkreis und ein Steckverbinder 15 für einen Hochspannungsschaltkreis vorgesehen.
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2 zeigt Ansichten der Platine.
Im Inneren des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 12 ist eine Platine 21 aufgenommen, an der ein Wechselrichter zum Ansteuern eines Elektromotors gebildet ist. Die Dicke der Platine 21 beträgt beispielsweise etwa 1,6 bis 1,8 mm.
In der Figur zeigt (a) eine Fläche der Platine 21, (b) eine Seitenfläche der Platine 21 und (c) eine andere Fläche der Platine 21. An der einen Fläche der Platine 21 sind mehrere Kondensatoren 22 oberflächenmontiert. Hier ist ein Beispiel gezeigt, in dem sieben Stück dicht beieinander angeordnet montiert sind. An der anderen Fläche der Platine 21 sind mehrere Kondensatoren 22 oberflächenmontiert. Hier ist ein Beispiel gezeigt, in dem elf Stück dicht beieinander angeordnet montiert sind. Die Kondensatoren 22 bilden eine Glättungs-/Filterschaltung, die parallel mit einer Stromversorgungsleitung geschaltet ist, und es handelt sich bei ihnen beispielsweise um Aluminiumfestelektrolytkondensatoren. Die Kondensatoren 22 sind derart angeordnet, dass der Montagebereich auf der einen Fläche und der Montagebereich auf der anderen Fläche einander in Draufsicht überlagern.
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3 zeigt eine Schnittansicht eines Aufnahmezustands der Platine.
Die Platine 21 ist im Wechselrichteraufnahmeabschnitt 12 aufgenommen und durch Schrauben fixiert. An den beiden Flächen der Platine 21 sind Anschlussflächen 23 zum Oberflächenmontieren der Kondensatoren 22 gebildet. Es sind zwei Anschlussflächen 23 für je einen Kondensator 22 vorgesehen. Die Kondensatoren 22 weisen Sockel 24 auf, und zwei Anschlüsse, die an der Rückseitenfläche der Sockel 24 gebildet sind, sind an die entsprechenden Anschlussflächen 23 gelötet. Da die Kondensatoren 22 derart angeordnet sind, dass der Montagebereich auf der einen Fläche und der Montagebereich auf der anderen Fläche einander überlagern, überlagern auch die Anschlussflächen 23 an der einen Fläche und die Anschlussflächen 23 an der anderen Fläche einander. An den Montagepositionen der Kondensatoren 22 ist die Dicke tb der Platine 21 daher um den Anteil der beiden Anschlussflächen erhöht.
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Zwischen dem Wechselrichteraufnahmeabschnitt 12 und dem Verdichter 11 befindet sich eine Trennwand 16, und die Seite der Trennwand 16 bei dem Verdichter 11 bildet einen abgeteilten Raum, in dem Kühlmittel strömt. Zwischen den Kondensatoren 22, die an der Fläche der Platine 21 montiert sind, die nah am Verdichter 11 liegt, und der Trennwand 16 (Gehäusekörper) ist ein Pufferelement 31 (erstes Pufferelement) in komprimiertem Zustand eingesetzt. Zwischen den Kondensatoren 22, die an der Fläche der Platine 21 montiert sind, die vom Verdichter 11 entfernt ist, und einer Frontabdeckung 13 (Gehäusekörper) ist ein Pufferelement 32 (zweites Pufferelement) in komprimiertem Zustand eingesetzt. Die Pufferelemente 31, 32 sind durch Gel mit einem hohen Wärmeleitwert geformt. Eine Dicke t1 des Pufferelements 31 ist derart festgelegt, dass sie größer als eine Dicke t2 des Pufferelements 32 ist. Die Pufferelemente 31, 32 dienen auch als Wärmeableitungslagen. Da die Kondensatoren 22 eine zulässige Belastung aufweisen, mit der Druck auf sie ausgeübt werden kann, ist die Gegenkraft der Pufferelemente 31, 32 derart festgelegt, dass sie unter der zulässigen Belastung der Kondensatoren 22 liegt.
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Wirkungsweise
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Als Nächstes wird die hauptsächliche Wirkungsweise einer Ausführungsform beschrieben. Zum Erhöhen der Schwingungsfestigkeit einer Platine ist es denkbar, eine dicke Kupferplatine zu verwenden, um Biegesteifigkeit zu gewährleisten. Allerdings sind dicke Kupferplatinen teuer und führen zu Kostenerhöhungen.
Anstelle der Verwendung einer dicken Kupferplatine sind an den beiden Flächen der Platine 21 die Kondensatoren 22 oberflächenmontiert, die jeweils Sockel aufweisen. Genauer sind die Kondensatoren 22 derart angeordnet, dass der Montagebereich auf der einen Fläche und der Montagebereich auf der anderen Fläche einander in Draufsicht überlagern. Dadurch sind an beiden Flächen der Platine 21 Anschlussflächen 23 zum Oberflächenmontieren der Kondensatoren 22 gebildet, wodurch aufgrund des erhöhten Widerstandsmoments die Biegesteifigkeit gewährleistet werden kann. Im Vergleich zur Verwendung einer dicken Kupferplatine kann somit auf kostengünstige Weise eine Erhöhung der Schwingungsfestigkeit erzielt werden.
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Üblicherweise ist als Maßnahme für die Schwingungsfestigkeit neben dem Aufnehmen von Kondensatoren auch ein Filtergehäuse, das durch Gießen von Harz gebildet ist, an der Platine vorgesehen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist zwischen den Kondensatoren 22, die an der Fläche der Platine 21 montiert sind, die nah am Verdichter 11 liegt, und der Trennwand 16 das Pufferelement 31 eingesetzt. Zwischen den Kondensatoren 22, die an der Fläche der Platine 21 montiert sind, die vom Verdichter 11 entfernt ist, und der Frontabdeckung 13 ist das Pufferelement 32 eingesetzt. Durch diese Pufferelemente 31, 32 kann die Schwingungsfestigkeit der Kondensatoren 22 gewährleistet werden. Da es sich lediglich um einen Aufbau des Einsetzens der Pufferelemente 31, 32 handelt, kann auf das Filtergehäuse und den Schritt des Gießens des Harzes verzichtet werden.
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Auch ist die Dicke t1 des Pufferelements 31 größer als die Dicke t2 des Pufferelements 32. Daher können vor allem durch das Pufferelement 31 Abmessungsfehler und Anbringungsfehler in einer Richtung, die im rechten Winkel zur Fläche der Platine 21 steht, absorbiert werden. Das Pufferelement 31 wird unter Trennung durch die Trennwand 16 durch das Kühlmittel gekühlt, und das Pufferelement 32 wird unter Trennung durch die Frontabdeckung 13 durch die Außenlufttemperatur gekühlt. Je dünner die Pufferelemente sind, desto höher ist ihre Wärmeableitungsleistung, doch kann die Dicke t1 des Pufferelements 31 um den Kühlleistungszuwachs der Trennwand 16 gegenüber der Frontabdeckung 13 erhöht werden. Daher ist die Wärmeableitungsleistung der Kondensatoren 22, die an der Fläche der Platine 21 montiert sind, die nah am Verdichter 11 liegt, und den Kondensatoren 22, die an der Fläche der Platine 21 montiert sind, die vom Verdichter 11 entfernt ist, gleich.
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Die obenstehende Beschreibung erfolgte unter Bezugnahme auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen, doch ist der Schutzumfang nicht auf diese beschränkt, und für den Fachmann sind Änderungen an den Ausführungsformen auf Grundlage der obenstehenden Offenbarung offensichtlich.
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Bezugszeichenliste
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- 11:
- Verdichter
- 12:
- Wechselrichteraufnahmeabschnitt
- 13:
- Frontabdeckung
- 14:
- Steckverbinder
- 15:
- Steckverbinder
- 16:
- Trennwand
- 21:
- Platine
- 22:
- Kondensator
- 23:
- Anschlussfläche
- 24:
- Sockel
- 31:
- Pufferelement
- 32:
- Pufferelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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