JP2002188574A - 電動式圧縮機 - Google Patents

電動式圧縮機

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源平滑用コンデンサの放熱が促進される安
価で小型の電動式圧縮機を提供すること。 【解決手段】 冷媒を圧縮するための圧縮部１９とこの
圧縮部を駆動するための電動モータ３５とを共通ハウジ
ング１５に収容している。共通ハウジングは圧縮部に冷
媒を導くための吸入ハウジング１３を有する。モータの
駆動に供する電源平滑用コンデンサ５１は吸入ハウジン
グに密着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリー等から
の電源供給を受けて駆動されるモータを有する電動式圧
縮機に関する。この種の電動式圧縮機は、車載用エアコ
ンディショナーにおいて冷媒を圧縮するための圧縮機と
して使用可能である。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開２０００−２９１５５７に
は、圧縮部とモータとを一体化して構成した冷媒圧縮用
の電動式圧縮機が開示されている。その電動式圧縮機に
おいては、モータを駆動する駆動回路を圧縮機の冷媒ガ
ス吸入側に取り付けている。駆動回路には、インバータ
の構成要素の一つとして電源平滑用コンデンサを用いて
いる。その構造によると、空冷式の放熱器やファン、水
冷式の水冷放熱器や水配管がなくなるため、小型、低コ
スト、組み立て時間の短縮が図れる。また、長いリード
線が不要である。さらに、電磁ノイズの放射が減少し、
ラジオや他の車載装置への悪影響を与えないという利点
もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源平
滑用コンデンサには大きなリップル電流が流れるため、
発熱が大きくなる。しかも大型のコンデンサを使用する
ことが必要になりコストアップの要因になる。また、駆
動回路は別に完成されたものを電動式圧縮機に組込む構
造であるため、大きな電源平滑用コンデンサが電動圧縮
機のハウジングに飛び出した形で取付けられ、インバー
タ組込型の電動コンプレッサを大型化する。
【０００４】それ故に本発明の課題は、電源平滑用コン
デンサの放熱が促進される安価で小型の電動式圧縮機を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、冷媒を
圧縮するための圧縮部と、前記圧縮部を駆動するための
電動モータと、前記圧縮部及び前記モータを収容した共
通ハウジングとを含み、前記共通ハウジングは前記圧縮
部に冷媒を導くための吸入ハウジングを有する電動式圧
縮機において、前記モータの駆動に供する電源平滑用コ
ンデンサを前記吸入ハウジングに密着させたことを特徴
とする電動式圧縮機が得られる。
【０００６】前記吸入ハウジングにコンデンサ収容室を
設け、前記コンデンサ収容室に前記電源平滑用コンデン
サを収容してもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【０００８】図１は本発明の第１の実施の形態に係る電
動式圧縮機を示す断面図である。図１の電動式圧縮機
は、夫々アルミニウムを含む金属材料からなる吐出ハウ
ジング１１と、中間ハウジング１２と、吸入ハウジング
１３とを備えている。これら吐出ハウジング１１と、中
間ハウジング１２と、吸入ハウジング１３とは、ボルト
１４ａ，１４ｂによって連結されて共通ハウジング１５
を構成している。
【０００９】吐出ハウジング１１は、端面に吐出ポート
１６を備えている。吐出ハウジング１１内には、この吐
出ハウジング１１に固定された固定スクロール部材１７
と、これに対向した可動スクロール部材１８とが配置さ
れ、これらの固定及び可動スクロール部材１７，１８に
よって、冷媒を圧縮する圧縮部１９が構成されている。
【００１０】固定スクロール部材１７は、底板２１と、
この底板２１の一面に設けられた渦巻体２２と、この底
板２１の他面に設けられた固定部２３とを備えている。
固定部２３は、ネジ２４によって、吐出ハウジング１１
の端壁に固定されている。
【００１１】可動スクロール部材１８は、底板２６と、
この底板２６の一面に設けられた渦巻体２７と、この底
板２７の他面側から円筒状に突出したボス部２８とを備
えている。ボス部２８の周囲の底板２６面と中間ハウジ
ング１２の一端との間には、可動スクロール部材１８の
自転を阻止して旋回運動を可能にするオルダムカップリ
ングからなる回転阻止機構２９が設けられている。
【００１２】中間ハウジング１２内から吸入ハウジング
１３内にかけてのびた回転軸３１が設けられている。回
転軸３１の一端３１ａは、吸入ハウジング１３内を横断
するように設けられた仕切壁３２から圧縮部１９側に向
かって円筒状に突出した突出部３３内に、軸受３４を介
して支持されている。
【００１３】モータ（電動部）３５は、中間ハウジング
１２及び吸入ハウジング１３の内壁部に設けられたステ
ータ３６と、その周囲に設けられたコイル３７と、ステ
ータ３６内に設けられ、回転軸３１の周囲に、この回転
軸３１に固定して設けられたロータ３８とを備えてい
る。
【００１４】回転軸３１の他端には大径部３１ｂが設け
られ、軸受３９を介して中間ハウジング１２内に支持さ
れている。この大径部３１ｂの端部から突出して偏心ピ
ン３１ｃが設けられている。偏心ピン３１ｃは、ボス部
２８にベアリング４１を介して支持された偏心ブッシュ
４２内に挿通されている。
【００１５】以上の構成は、従来技術による電動式圧縮
機とほぼである。
【００１６】図１の電動圧縮機においては、さらに、吸
入ハウジング１３内の仕切壁３２の上側には、密封端子
４３が設けられており、仕切壁３２の右側と左側とは、
隔離されている。また、吸入ハウジング１３の端壁に
は、吸入ポート４４が設けられている。また、吸入ハウ
ジング１３の外端の開口は蓋部材４５によって封じられ
ている。この蓋部材４５は、ハウジングの材質と同じ材
質のアルミニウム又はアルミ合金等からなるもので有っ
ても良く、また鉄やその他の磁性材等を含む板状のシー
ル材からなる物であっても良い。蓋部材４５は、電動式
圧縮機の内部に設けられた各電気回路を水や異物から保
護するとともに、駆動回路４６等からの電磁ノイズの外
部への放出を防いでいる。
【００１７】仕切壁３２の外部側には、制御回路４７及
びインバータ４８が一体となり駆動回路４６として、吸
入ハウジング１３の仕切壁３２面に密着して取り付けら
れている。インバータ４８は密封端子４３と接続されて
いる。
【００１８】また、吸入ハウジング１３の上部外壁の外
側にコンデンサ収容室４９を設け、ここにコンデンサ５
１を取り付けている。こうして、コンデンサ５１を吸入
ハウジング１３に密着させている。吸入ハウジング１３
の側壁にはコネクタ５２が設けられている。コネクタ５
２は、コンデンサ５１を介して、外部電源に接続されて
いる。このコネクタ７を介して、駆動回路４等に電力が
供給される。なお、後文にて詳述するように、コンデン
サ５１はモータの駆動に供する電源平滑用コンデンサで
ある。
【００１９】このような構成の電動式圧縮機によれば、
運転中に冷媒ガスにより冷却されている吸入ハウジング
１３にコンデンサ５１が密着しているので、コンデンサ
５１の放熱が効果的に促進される。したがってコンデン
サ５１の小型化が可能であり、安価で小型の電動式圧縮
機を提供できる。
【００２０】図２は本発明の第２の実施の形態に係る電
動式圧縮機を示す断面図である。図１と同様な部分につ
いては同じ符号を付して説明を省略する。
【００２１】図２の電動式圧縮機においては、吸入ハウ
ジング１３の下部外壁の下方の空所に、軸方向に開口し
たコンデンサ収容室５３を設け、軸方向端面からコンデ
ンサ収容室５３にコンデンサ５１を挿入して取り付けて
いる。こうして、コンデンサ５１を吸入ハウジング１３
に密着させている。
【００２２】この電動式圧縮機によると、同等な作用効
果が得られる上に、さらなる小型化が可能になる。
【００２３】図３は本発明の第３の実施の形態に係る電
動式圧縮機を示す断面図である。図１と同様な部分につ
いては同じ符号を付して説明を省略する。
【００２４】図３の電動式圧縮機においても、吸入ハウ
ジング１３の下部外壁の下方の空所に、軸方向に交差す
る方向に開口したコンデンサ収容室５４を設け、このコ
ンデンサ収容室５４にコンデンサ５１を挿入して取り付
けている。こうして、コンデンサ５１を吸入ハウジング
１３に密着させている。なお、図２の電動式圧縮機とは
コンデンサ５１の向きが異なっている。
【００２５】この電動式圧縮機によっても同等な作用効
果が得られる。
【００２６】図４は駆動回路４６の構成を主に示す回路
図である。この駆動回路４６は特開平９−１６３７９１
号公報に開示された駆動装置と同様な構成を有してい
る。この駆動回路４６において、３つの励磁用のコイル
６４ａ，６４ｂ，６４ｃを結合してなる三相直流モータ
が上述したモータ３５として働く。
【００２７】駆動回路４６は、三相直流モータへ相電流
を供給するための所定数（ここでは６個）のトランジス
タ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６３ａ，６３ｂ，６３ｃを
有するインバータ４８と、各トランジスタ６１ａ，６１
ｂ，６１ｃ，６３ａ，６３ｂ，６３ｃのスイッチング動
作を制御するための駆動制御信号を発生する制御回路４
７とから成る。ここで、三相直流モータとしては、ロー
タが永久磁石より成り、ステータが上述した３つの励磁
用のコイル６４ａ，６４ｂ，６４ｃを有する直流（Ｄ
Ｃ）ブラシレスモータが用いられている。
【００２８】インバータ４８における各トランジスタ６
１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６３ａ，６３ｂ，６３ｃはプラ
ス側とマイナス側とに区別されてそれぞれ三相直流モー
タ１２用のバッテリーからなる直流電源６５と制御回路
４７とに接続され、プラス側の各トランジスタ６１ａ，
６１ｂ，６１ｃで上アームを成し、マイナス側の各トラ
ンジスタ６３ａ，６３ｂ，６３ｃで下アームを成してい
る。
【００２９】更に、各トランジスタ６１ａ，６１ｂ，６
１ｃ，６３ａ，６３ｂ，６３ｃのエミッタ及ぴコレクタ
の間には、それぞれ三相直流モータから発生する逆起電
流を直流電源に還流させるための還流ダイオード６６
ａ，６６ｂ，６６ｃ，６７ａ，６７ｂ，６７ｃが接続さ
れている。これらの各ダイオード６６ａ，６６ｂ，６６
ｃ，６７ａ，６７ｂ，６７ｃは、三相直流モータの停止
時，或いはパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動でのチョッピン
グ（波形の最低部，最高部のうちの一方又は両方を除去
すること）オフ時に三相直流モータの各励磁コイル６４
ａ，６４ｂ，６４ｃから発生する逆起電力を直流電源６
５に戻すためのものであり、通常のトランジスタ（各ト
ランジスタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６３ａ，６３ｂ，
６３ｃ）と同じ電流容量のものが使用されている。即
ち、ダイオード６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６７ａ，６７
ｂ，６７ｃは、各トランジスタ６１ａ，６１ｂ，６１
ｃ，６３ａ，６３ｂ，６３ｃを逆起電圧による破壊から
保護する役目を担っている。
【００３０】加えて、各トランジスタ６１ａ，６１ｂ，
６１ｃ，６３ａ，６３ｂ，６３ｃのペース側は制御回路
３に接続され、上アーム（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ）の
コレクタ側と下アーム（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）のエ
ミッタ側とは各トランジスタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，
６３ａ，６３ｂ，６３ｃに電源供給を行うための直流電
源６５に接続され、この直流電源６５の両極間にはコン
デンサ５１が電源平滑用コンデンサとして介挿されてい
る。
【００３１】制御回路４７は、三相直流モータを介して
電動式圧縮機を停止する際、駆動制御信号により各トラ
ンジスタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６３ａ，６３ｂ，６
３ｃのスイッチング動作として全部を短時間オフしてか
ら上アーム（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ）をオフにしたま
ま下アーム（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）を所定時間以上
オンにする。これにより、電動式圧縮機が停止する。
【００３２】インバータ４８では、電動式圧縮機が通常
運転（動作）状態にある場合、各トランジスタが制御回
路４７からの駆動制御信号を受けて、直流電源（バッテ
リー）６５から印加される直流電圧を三相の交流に変換
して電動式圧縮機に備えられる三相直流モータへ駆動電
流として供給する。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源平滑用コンデンサの放熱が促進される安価で小型の
電動式圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電動式圧縮機
を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る電動式圧縮機
の断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る電動式圧縮機
を示す断面図である。
【図４】図１−図３の電動圧縮機の各々において使用可
能なモータ駆動回路の構成を主に示す回路図である。
【符号の説明】
１１ 吐出ハウジング １２ 中間ハウジング １３ 吸入ハウジング １５ 共通ハウジング １６ 吐出ポート １７ 固定スクロール部材 １８ 可動スクロール部材 １９ 圧縮部 ２９ 回転阻止機構 ３１ 回転軸 ３２ 仕切壁 ３５ モータ（電動部） ３６ ステータ ３７ コイル ３８ ロータ ４３ 密封端子 ４４ 吸入ポート ４５ 蓋部材 ４６ 駆動回路 ４７ 制御回路 ４８ インバータ ４９ コンデンサ収容室 ５１ コンデンサ ５２ コネクタ ５３ コンデンサ収容室 ５４ コンデンサ収容室 ６５ 直流電源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷媒を圧縮するための圧縮部と、前記圧
    縮部を駆動するための電動モータと、前記圧縮部及び前
    記モータを収容した共通ハウジングとを含み、前記共通
    ハウジングは前記圧縮部に冷媒を導くための吸入ハウジ
    ングを有する電動式圧縮機において、前記モータの駆動
    に供する電源平滑用コンデンサを前記吸入ハウジングに
    密着させたことを特徴とする電動式圧縮機。
  2. 【請求項２】 前記吸入ハウジングにコンデンサ収容室
    を設け、前記コンデンサ収容室に前記電源平滑用コンデ
    ンサを収容した請求項１記載の電動式圧縮機。
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