JP2004293445A

JP2004293445A - Motor-driven compressor

Info

Publication number: JP2004293445A
Application number: JP2003087984A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hattori; 誠服部; Masahiko Hirose; 雅彦広瀬
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP4022163B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven compressor solving the problems of electromagnetic noises, power loss, heavy wiring weight resulting from wiring for connecting an electric motor and a drive circuit, in the electric compressor used primarily in an air conditioner of a car, and the like. <P>SOLUTION: In the motor-driven compressor having a gas passage provided in a housing and allowing a gas to flow into a compression section, the drive circuit for driving the motor is installed in the housing and at least part of the drive circuit is disposed in the gas passage. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に車両用空調装置に用いられて好適な電動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９には従来のスクロール型電動圧縮機の一例が示されている。右ハウジング１４９の内部には電動モータＭが配設され、左ハウジング１４３の内部にはスクロール型圧縮機構Ｃがそれぞれ配設されている。
【０００３】
電動モータＭと圧縮機構Ｃは回転シャフト１０３を介して互いに連動連結されており、回転シャフト１０３の右端は補助軸受１５１を介して右ハウジング１４９に軸承され、左端は主軸受１５２を介してフレーム５に軸承されている。
【０００４】
電動モータＭは、回転シャフト１０３に固定されたロータＭａと、右ハウジング１４９に圧入されることによって固定されたステータＭｂとを有している。また、スクロール型圧縮機構Ｃは、うず巻状ラップ１１２を有する固定スクロール１０１と、うず巻状ラップ１２２を有する旋回スクロール１０２とを具備し、固定スクロール１０１と旋回スクロール１０２とを相互に所定距離だけ偏心させ、かつ、１８０度だけ角度をずらせて両者のうず巻状ラップを噛合させることによって複数個の圧縮室１２４を形成している。
【０００５】
電動モータＭを駆動すると、回転シャフト１０３、偏心駆動ピン１３１等からなる旋回駆動機構を介して旋回スクロール１０２が駆動され、ハウジング内の冷媒ガスを吸引する。すると、低温の冷媒ガスが吸入口１４４を経て、ハウジング１０４の電動モータＭ側に形成された後方低圧室１４８と、ステータＭｂの外周に設けられた通路１５８と、前方低圧室１６０とによって形成されるガス通路を通過し、さらにフレーム１０５に設けられた第１のガス通路１５４及び吸入室１４７を経て圧縮室１２４内に吸引される。
【０００６】
圧縮室１２４に吸引された冷媒ガスは、旋回スクロール１０２が旋回するとともに、対向するうず巻状ラップ１１２，１２２の隙間が徐々に狭められ、中心に向かって移動するにつれて圧縮され、吐出ポート１３１から吐出室１４６に吐き出され、吐出口１４５より図示しない吐出配管に送り出される。
【０００７】
ここで、電動圧縮機には、電動モータＭが作動すると電動モータＭ内部の電力ロスによって発熱し、電動モータＭ自身の温度が上昇し、これにより、磁束が減少してモータ効率が低下するという問題がある。このため、電動圧縮機では、吸入口１４４から吸入した冷媒ガスの一部を電動モータＭのステータＭｂとロータＭａとの間隙１５９を通過させることによって、電動モータＭを冷却している（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
上述したような電動圧縮機の駆動制御をするための駆動回路部は、電動圧縮機とは別に配置されるのが一般的である。図１０は、三相直流モータを備えた電動圧縮機を駆動する一般的なシステム構成図を示している。電力を供給する直流電源と、該直流電源の両極間に介挿される平滑コンデンサ、前記電流を所要の周波数の三相交流に変換するインバータ及び該インバータを制御する制御回路を含む駆動回路と、電動圧縮機と、電動圧縮機とインバータとを接続する三相交流線とから構成されている。
【０００９】
一方、前記駆動回路内のインバータは、パワートランジスタによって構成されており、動作中の電力ロスによって多量の熱を発生するため、電動圧縮機と駆動回路との設置場所を分離していた従来の構成では、駆動回路を冷却する冷却機構を別途必要としていた。
【００１０】
また、電動圧縮機と駆動回路の配置関係によって、両者を接続する三相交流線が長くなるため、配線重量の増加、銅損によるシステム効率の低下、電磁ノイズによる周辺電子機器への悪影響等の問題があった。
【００１１】
特に、車両用エアコンの電動圧縮機として使用される場合、圧縮機の容量や冷媒の種類によって異なるが、一般的には、５ｋＷ程度の消費電力を要する場合もあり、この場合、前記三相交流線には、１００アンペア台の電流が流れる場合もある。このような大電流が流れる場合には、使用される配線は線径の太い、すなわち、重い配線を用いる必要があり、配線長が長い場合の重量増は、軽量化の要請が強い車両用電動圧縮機としては大きな問題となる。
また、銅損による電力ロスも、エアコンシステム全体としての効率低下を引き起こすばかりでなく、電源容量が不足することになる。
さらに、車両内の限られた空間に各種電子機器が装備されており、配線から漏洩する電磁ノイズは、このような電子機器の誤作動の原因や、車外へ放出された場合には他民生機器などの誤動作を引き起こす原因となる。
【００１２】
このような問題を解決するために、駆動回路を電動圧縮機と一体化することが試みられている。図１１は、この一例を示す縦断面図である。
【００１３】
電動圧縮機の吸入口側端部のハウジングの一部をなす仕切板２０１ｂに、駆動回路２０４が密着して取り付けられ、金属製の蓋部材２０６によって密閉されている。駆動回路２０４が電動圧縮機と一体化されるため、前記三相交流線が極めて短縮され、配線重量、銅損が大幅に軽減されるとともに、蓋部材２０６によって密閉されるため、電磁ノイズの外部漏洩が防止されている。
【００１４】
また、駆動回路が、電動圧縮機内の冷媒ガスによって冷やされたハウジングの一部である仕切板２０１ｂに密着しているため、駆動回路２０４自身が冷却されることが期待されている（特許文献２参照）。
【００１５】
さらに、図１２に示されるように、駆動回路をより確実に冷却することを狙って、端壁３３２の内側に複数の放熱フィン３４７を設け、端壁３３２の放熱を促進する技術が開示されている（特許文献３参照）。
【００１６】
【特許文献１】
特開平９−４９４９３号公報（第２−３頁、図２）
【特許文献２】
特開２０００−２９１５５７号公報（第３−５頁、図１−５）
【特許文献３】
特開２００２−２０２０５８号公報（第２−３頁、図１）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特許文献２に開示された技術は、冷媒ガスを収容するハウジングが低温の冷媒ガスによって常時冷やされていることを利用するものであって、ハウジングを介する熱伝導作用に基づく技術であった。
【００１８】
しかしながら、ハウジング外表面は、その大部分が外気に曝されており、冷気の多くは外気に無駄に放出されてしまい、駆動回路の冷却としては十分とはいえなかった。放熱性を改善するという特許文献３に示される改良技術もこの点を裏付けている。
【００１９】
この原因は、駆動回路を電動圧縮機の後端に配置する限り、冷却源であるハウジング（仕切板）との密着面積が限られること、及び、ハウジング（仕切板）が電動圧縮機の強度・剛性を確保する構造部品であることから薄肉化が困難であり、熱交換効率に限界があることである。
また、特許文献３に開示された放熱構造（放熱フィン）は流路抵抗となりうることから大きさが制限され、やはり熱交換効率に限界がある。
【００２０】
一方、駆動回路に使用されている電気素子の耐熱温度は、８５℃程度のものが多く、これを越えると駆動回路の信頼性が著しく損なわれ、圧縮機システムが機能しなくなる虞もある。このため、駆動回路の冷却を十分かつ確実に行うことはきわめて重要な問題である。
【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、配線重量、銅損、電磁ノイズ等の従来からの問題を解消しつつ、駆動回路の冷却を確実に行うことによって、駆動回路の信頼性を向上する電動圧縮機を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の手段を用いるものである。
本発明の電動圧縮機は、ハウジング内に、ガスを圧縮する圧縮部と、該圧縮部を駆動する電動モータとを備え、前記ハウジング内に前記ガスが前記圧縮部側へと流れるガス通路を有する電動圧縮機において、前記電動モータを作動させる駆動回路部が前記ハウジングに内蔵され、前記駆動回路部の少なくとも一部が前記ガス通路に配設されていることを特徴とする。
【００２３】
電動モータを作動させる駆動回路部が電動圧縮機のハウジングに内蔵されるため、駆動回路部と電動モータが近接する。このため、両者を接続する三相交流線はきわめて短いものとなり、配線重量、電力ロスが低減される。さらに、三相交流線から生ずる電磁ノイズは、金属製のハウジングとすれば、このハウジングにシールドされ、電動圧縮機の外部に漏洩することがない。
また、ハウジング内に吸入されたガスは、圧縮部の作用によって吸引され、ハウジング内のガス通路を通過して圧縮部側へと流れる。駆動回路部の少なくとも一部をガス通路に配設すると、冷えたガスが駆動回路部に直接触れて、強制対流伝熱によって駆動回路部の発熱部を冷却することができるため、冷却効率が高い。
【００２４】
また、本発明の電動圧縮機は、ハウジング内に、ガスを圧縮する圧縮部と、該圧縮部を駆動する電動モータとを備え、前記ハウジング内に前記ガスが前記圧縮部側へと流れるガス通路を有する電動圧縮機において、前記ハウジング内に吸入されたガスの一部を前記圧縮部側に導く分流通路を備え、該分流通路の壁部に前記電動モータを作動させる駆動回路部を設けることを特徴とする。
【００２５】
ハウジング内に吸入されたガスは、圧縮部の作用によって吸引され、このときガスの一部は、分流通路を通過して圧縮部側へ流れる。分流通路の壁部内側に電動モータを作動させる駆動回路部を配置すると、ガスが駆動回路部に直接触れて冷却する。この場合、分流通路とは、例えば、ハウジングの外側に設けられて駆動回路部が収められた容器に囲まれる空間を指す。
また、分流通路の壁部外側に駆動回路部を設けてもよい。この場合、圧縮前の冷たいガスによって冷やされた分流通路の壁部を介して駆動回路部が冷却される。この分流通路は、例えば、ガス配管のようなものであって、従来のハウジング（仕切板）とは異なり、構造部品ではないため、所要の薄肉化が可能であり、熱交換効率を上げることができる。
いずれの場合も、ハウジング内部に駆動回路を配置することがスペース上困難である場合に有効である。
【００２６】
さらに、本発明の電動圧縮機は、前記電動モータにより駆動され、ガスの一部を前記分流通路へ導く圧送手段を備えたことを特徴とする。
【００２７】
圧送手段を採用することにより、圧力制御機構のような複雑な構成を採用することなく、分流通路を流れるガスの流量を増加させることができ、また、確実にガスを導くことができる。
圧送手段は、送風ファンなどが例示されうるが、これに限られない。また、モータの回転軸を送風ファンの回転軸と兼ねれば、部品点数の増加、機構の複雑化を避けることができる。
【００２８】
本発明の電動圧縮機は、ガスを圧縮する圧縮部と、該圧縮部を駆動する電動モータとをハウジング内に備え、該ハウジングに接続されて、前記ガスを該ハウジングへと流通させる外部配管を有する電動圧縮機において、前記電動モータを作動させる駆動回路部を、前記外部配管の前記ハウジング近傍に配設することを特徴とする。
【００２９】
駆動回路部をガスで冷却するためには、多くのガスと接するように駆動回路部を配置することが肝要であり、外部配管に配置することは、流通するすべてのガスを駆動回路部の冷却に利用することができるため、最も効果的である。
外部配管の内部に駆動回路部を収めるようにしてもよく、また、外部配管の外側に駆動回路部を密着して取り付けてもよい。
また、ハウジング外部に駆動回路部を収めた容器を取り付け、該容器と前記ハウジングとを貫通孔により連通し、前記容器に吸入口を設け、外部配管を接続するという構成も含まれる。
ただし、いずれの場合にも、三相交流線に起因する問題を解消するために、駆動回路部をハウジングの近傍に配置する必要がある。
【００３０】
さらに、本発明の電動圧縮機は、駆動回路部が、駆動回路をガスに対して絶縁する絶縁手段と、前記駆動回路が有する熱を放熱する放熱手段とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
絶縁手段には、ガスを遮蔽する容器内に駆動回路部を収容する容器型の手段も含まれるが、熱交換効率を考慮すると絶縁手段と駆動回路との間に熱伝導を阻害する空間を持たない被覆型の手段が好ましい。
また、いずれの絶縁手段を用いても、熱交換効率に影響するため、放熱性を改善する放熱手段が必要となる。
絶縁手段と放熱手段は、薄い金属板とされた金属基板のような同一の部品で両手段の機能を兼ねることもできる。
【００３２】
また、本発明の電動圧縮機は、前記絶縁手段が、駆動回路を被覆する樹脂モールドであり、前記放熱手段が、前記絶縁手段から突出してなることを特徴とする。
【００３３】
一般的に電気回路の絶縁材料として用いられるアミン系エポキシ樹脂等を用いて被覆をしつつ、組込み性を良好にするためにモールド成形する、樹脂モールドが好適である。
この場合、ガスが駆動回路素子に直接接触できなくなるため、放熱手段である放熱フィン等を樹脂モールドから突出させる必要がある。
【００３４】
また、本発明の電動圧縮機は、ハウジング内に、ガスを圧縮する圧縮部と、該圧縮部を駆動する電動モータと、前記ガスをハウジング内に導入するための外部開口を備える導入部と、を備える電動圧縮機において、前記電動モータを作動させる駆動回路部を前記外部開口から前記圧縮部へ向かうガス流過経路中に収装するとともに、前記駆動回路部を構成する駆動回路をガス流過方向に沿って延設することを特徴とする。
【００３５】
駆動回路部をガス流過方向に沿って置くことにより、導入部のガスは駆動回路部によって流れを阻害されることなく、スムーズにハウジング内に導入される。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１の実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は、縦型のスクロール型電動圧縮機（電動圧縮機）全体の縦断面図である。
【００３７】
図１に示されたスクロール型電動圧縮機は、主として車両用空調装置の冷媒ガスを圧縮するために用いられるものである。
【００３８】
このスクロール型電動圧縮機は、ハウジング１と該ハウジング１に収容された圧縮部４と、該圧縮部４を駆動する電動モータ５とを備えている。圧縮部４と電動モータ５は、回転軸６によって連結され、該回転軸６は、一端側（図において上側）に主軸受７を他端側（図において下側）に補助軸受８を備え、回転可能に支持されている。
【００３９】
ハウジング１は、アルミ合金製であり、縦置きに配置されている。略円筒状のハウジング本体１ａと、下部ハウジング１ｃと、フレーム１ｄと、上部ハウジング１ｅとからなり、図示されない結合手段により連結されて、スクロール型電動圧縮機全体を包む密閉容器とされている。ハウジング本体１ａの側部には後述する凸部１ｂが設けられている。ハウジング１の他端側には吸入口２が設けられ、ハウジング１内の下部低圧室５０に開口している。また、ハウジング１の一端側には吐出口３が設けられ、高圧室５４に開口している。
【００４０】
電動モータ５は、ブラシを持たない三相直流モータであって、ステータ５ａとロータ５ｂとからなる。ステータ５ａの外形は略円筒形状であって、ハウジング本体１ａに圧入されて、ハウジング本体１ａの略中央位置に配設されている。ロータ５ｂは、圧入によって回転軸６に取り付けられている。
【００４１】
圧縮部４は、ハウジング１内に吸入された冷媒ガスを圧縮するものであり、スクロール式であって、固定スクロール４ａと旋回スクロール４ｂとからなる。
固定スクロール４ａは、ディスク２０と、その片面に立設されたうず巻き状のラップ２１とを有している。ディスク２０の中央には吐出ポート２２が設けられ、この吐出ポート２２を開閉する吐出弁２３を備えている。
旋回スクロール４ｂは、ディスク３０と、この片面に立設されたうず巻き状ラップ３１とを有している。ディスク３０の反対の面にはボス３２が設けられ、このボス３２にスクロール機構９が接続されている。
【００４２】
スクロール機構９は、回転軸６の他端側先端に設けられ、回転軸６の中心に対して偏心したピン９ａと、スクロールブッシュ９ｂと、軸受９ｃと、自転阻止機構９ｄとからなり、軸受９ｃが旋回スクロール４ａに設けられたボス３２に嵌装されている。
【００４３】
固定スクロール４ａと旋回スクロール４ｂとは、それぞれのラップ２１，３１が互いにかみ合うように組み合わせられており、両ラップ間の空間には圧縮室３３が形成されている。
【００４４】
次に、本実施形態の特徴である、電動モータを作動させる駆動回路部４０がハウジング１に内蔵されている点について、図２を用いて説明する。
図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す矢視図である。
【００４５】
ハウジング本体１ａの側部（図において右側）に半径方向に膨出する凸部１ｂが設けられている。また、電動モータ５のステータ５ａの外周には少なくとも１箇所（本実施形態では２箇所）に軸方向に延在する平面状の切欠き５ｃが設けられており、このうちの一つが前記凸部１ｂの位置に合致するように位置決めされている。このようにして、前記凸部１ｂと前記切欠き５ｃとの間にできる空間としてガス通路５１が形成される。ハウジング１に設けられた上述の吸入口２は、凸部１ｂに設けられており、前記ガス通路５１に近接されている。下部ハウジング１ｃに固定されてステータ５ａ側に延在されたガイド５６が、前記ステータ５ａの前記切欠き５ｃと面一になるように設けられることにより、吸入口２と、下部低圧室５０と、ガス通路５１と、上部低圧室５２とが概ね連通することになる。
駆動回路部４０は、ハウジング１に内蔵され、上述のように形成されたガス通路５１に配設される。
【００４６】
前記駆動回路部４０の構成を、図３を用いて説明する。図３は、駆動回路部４０を示す斜視図である。
【００４７】
駆動回路部４０は、駆動回路４０ａと、絶縁手段４０ｂと、放熱手段４０ｃとから構成されている。
駆動回路４０ａは、図示されない直流電源から供給される電流を所要の周波数の三相交流に変換するインバータと、該インバータを制御する制御回路と、直流電源の両極間に介挿される平滑コンデンサとを備えている。
【００４８】
絶縁手段４０ｂは、一般の電気回路の絶縁材料として用いられるアミン系エポキシ樹脂等を用いて駆動回路４０ａ全体を被覆し、冷媒ガスから絶縁保護するものである。また、本実施形態に用いる被覆は、駆動回路４０ａを成形型内に収め、樹脂を流し込んで固めた、いわゆる樹脂モールドである。これにより、駆動回路部４０の外形状を所要の形状として組込み性を良好ならしめている。
【００４９】
放熱手段４０ｃは、熱伝導性の良いアルミニウム等の金属製の複数のフィンを有するものであって、一方側は駆動回路４０ａの発熱部であるインバータに密着して取り付けられ、他方側は絶縁手段４０ｂから突出されて、ガス通路５１を流れる冷媒ガスに曝されるようにされている。
【００５０】
駆動回路部４０は、図１に示すように、ハウジング本体１ａに対してネジ止めによって固定されている。ただし、本発明は、これに限定されることなく、駆動回路部４０のモールド形状を凸部１ｂの内形状に合致させて圧入としてもよく、また、凸部１ｂを外部から押圧してカシメ固定してもよい。さらには、取付金具を用いた固定方法でもよい。
【００５１】
駆動回路部４０の付近に、電源からの電力供給を受けるコネクタ４１が設けられている。コネクタ４１は、ハウジング１内部の冷媒ガスが漏洩しないよう密封式とされている。コネクタ４１と駆動回路４０ａは、図示されない直流配線により接続され、また、駆動回路４０ａと電動モータ５とは、図示されない極めて短い三相交流線により接続される。
【００５２】
以下、上記構成に基づいた本実施形態の作用について説明する。
電動モータ５を駆動すると、回転軸６、スクロール機構９を介して旋回スクロール４ａが駆動され、旋回スクロール４ａは自転阻止機構９ｄによって自転を阻止されながら公転軌道上を旋回する。
【００５３】
すると、冷媒ガスが吸入口２から吸い込まれ、下部低圧室５０に入り、冷媒ガスの多くはガイド５６によって偏向されて、ガス通路５１に導かれる。低温の冷媒ガスがガス通路５１を通過する過程で、駆動回路部４０、特に放熱手段４０ｃに冷媒ガスが直接触れて、強制対流伝熱により効率よく駆動回路４０ａを冷却する。その後、冷媒ガスは、上部低圧室５２に至る。冷媒ガスの他の一部は、電動モータ５のステータ５ａとロータ５ｂの隙間を通過して、電動モータを冷却し、その後、同様に上部低圧室５２に至る。このようにして、上部低圧室５２に導かれた冷媒ガスは、吸入室５３を経て、圧縮室３３内に吸い込まれる。
【００５４】
旋回スクロール４ａが旋回すると、これに伴って圧縮室３３が次第に狭められ、内部のガスが圧縮されつつ中央部に至り、中央部から吐出ポート２２を通り、高圧室５３内に吐出される。吐出弁２３は、圧縮室３３と高圧室５３の差圧により開閉する。すなわち、圧縮室３３の圧力が高圧室５３の圧力よりも高くなると吐出弁２３を押し開いてガスが流出する。その後、ガスは吐出口３から外部に吐出される。
【００５５】
また、冷媒ガスは、ミスト状の潤滑油を含有しており、ハウジング１内の各所を通過する過程で、主軸受７、補助軸受８及びスクロール機構９その他の摺動部を潤滑する。
【００５６】
以上のような作用により、本実施形態は以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、駆動回路部４０をハウジング１に内蔵したので、駆動回路部４０と電動モータ５とが近接し、その結果、三相交流線を極めて短いものとすることができる。このため、配線重量を大幅に軽減することができ、また、銅損による電力ロスも極めて小さなものとすることができる。さらに、三相交流線自身が金属製のハウジング１に収められているため、電磁ノイズがハウジング１にシールドされて、外部に漏洩することがない。
【００５７】
一方、駆動回路部４０をガス通路５１に配設したので、圧縮前の低温の冷媒ガスによって駆動回路４０ａの冷却をすることができ、特に、放熱手段４０ｃを、流通する冷媒ガスに直接曝すようにしたので、冷却効率を高くすることができる。さらに、駆動回路４０ａを絶縁手段４０ｂによって冷媒ガスに対して絶縁保護しているので、電気的な不具合を起こすことがなく、また、絶縁手段４０ｂを樹脂モールドとしたので、駆動回路部４０の外形状を、収容すべき部位の形状に合わせた任意の形状とすることができるため、組込み性を改善することができる。
【００５８】
次に、本実施形態の第１の変形例について、図４を用いて説明する。図４は、横型のスクロール型電動圧縮機（電動圧縮機）全体の縦断面図である。
【００５９】
本変形例は、第１の実施形態の構成を、横型のスクロール型電動圧縮機に応用したものである。電動圧縮機自体の構成は、図９に示した従来の電動圧縮機と同様であるので、付番を同じくし、その説明を省略する。
【００６０】
本変形例では、電動モータＭを収める右ハウジング１４９の一部（図において上側）に凸部１ｂを設け、ステータＭｂの平面状の切欠きＭｃとの間に形成されるガス通路５１に駆動回路部４０を配設する。また、ガイド５６が、前記切欠きＭｃと面一になるように設けられている。さらに、コネクタ４１が、前記駆動回路部４０の近傍に設けられている。
【００６１】
さらに、本実施形態の第２の変形例について、図５を用いて説明する。
本変形例も、横型のスクロール電動圧縮機に応用したものであって、異なる点は、駆動回路部４０の配置である。
【００６２】
右ハウジング１４９の他端側端部（図において右側）を軸線方向に延長して、凸部１ｂとしている。拡大された空間をガス通路５１とし、ドーナツ形の駆動回路部４０を配設している。
【００６３】
駆動回路４０ａを被覆する絶縁手段４０ｂは、樹脂モールドとされているので、駆動回路部４０の外形状を、右ハウジング１４９の端部内形状に合致した形状にして、収容している。
【００６４】
放熱手段４０ｃは、放射状に配列された複数の放熱フィンとされており、絶縁手段４０ｂから突出されている。ただし、放熱フィンの配列は、放射状に限定されず、複数の同心円状あるいはスパイラル状等、任意である。
【００６５】
また、本実施形態の第３の変形例について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、横型のスクロール型電動圧縮機全体の縦断面図であり、（ｂ）は矢視Ｂ−Ｂを示す部分断面図である。
【００６６】
本変形例は、駆動回路部の絶縁手段および放熱手段について、他の形態を用いるものである。
右ハウジング１４９の一部（図において下側）にフランジ９１を有する開口部９０が設けられ、該開口部９０を覆うように駆動回路部４０が装着され、さらに該駆動回路部４０を覆うようにクロージャ９２がボルト９３によりフランジ９１に取り付けられている。
【００６７】
前記クロージャ９２は、ハウジングと同じく金属製とされ、ボルト９３によりハウジングに強固に結合されてハウジング構造の一部をなす。
【００６８】
前記駆動回路部４０は、回路素子が基板４０ｄの一方（クロージャ９２側）の面に配列、結線された駆動回路４０ａと、以下に述べる放熱手段と、絶縁手段とからなる。
【００６９】
放熱手段は、熱伝導性の良いアルミニウム等の金属製とされた基板４０ｄと、基板４０ｄの他方（電動モータ側）の面に立設された複数の放熱フィン４０ｅとからなる。放熱フィン４０ｅが開口部９０よりハウジング内のガス通路５１に突出するように、かつハウジングの長手方向に沿って装着される。
【００７０】
絶縁手段は、ガス透過性のない金属製の基板４０ｄと、開口部９０と基板４０ｄとの間に介装されたシール４０ｆとからなる。クロージャ９２を取り付けるときに、クロージャ９２が基板４０ｄ及びシール４０ｆの周囲を挟みつけることによって、冷媒ガスが開口部９０から漏れ出さないようシールされる。
【００７１】
本変形例によれば、電動モータＭと圧縮部Ｃとの間に配置された吸入口１４４から左側低圧室１６０に導入された冷媒ガスは、一部が分流となってガス通路５１を通過して右側低圧室１４８に至り、冷媒ガスに含有されたミスト状の潤滑油を補助軸受１５１に供給する。その後、分流はガス通路１５８及び電動モータＭのロータＭａとステータＭｂの隙間１５９を通過し、左側低圧室１６０で主流と合流して圧縮部Ｃへ吸い込まれる。
【００７２】
分流がガス通路５１を通過するときに、基板４０ｄ及び放熱フィン４０ｅが冷媒ガスと接触して駆動回路４０ａが有する熱を放出する。基板４０ｄは構造部材ではないため、薄肉化することができ、熱交換効率を高くすることができる。
【００７３】
また、金属製の基板４０ｄは、冷媒ガスを透過せず、開口部９０の周囲はシール４０ｆでシールされているため、駆動回路４０ａの回路素子は冷媒ガスから絶縁される。
さらに、クロージャ９２は金属製であるため、駆動回路４０ａが発する電磁ノイズを外部に漏らすことがない。
【００７４】
なお、発熱量が多くない場合には、放熱フィン４０ｅを設けずに基板４０ｄのみで放熱手段としてもよい。
また、本変形例では駆動回路部４０をハウジングに取り付ける例を説明したが、後述の駆動回路部４０を外部配管に配設する場合であっても、配管の一部を開口させ、前述と同様に構成することも可能である。
【００７５】
本発明の第２の実施形態について、図７を用いて説明する。図７は、横型のスクロール型電動圧縮機（電動圧縮機）全体の縦断面図である。
【００７６】
図９に示した従来技術である横型のスクロール型電動圧縮機に加え、右ハウジング１４９の外部に隣接して、電動モータ５の配設位置に対応する外側部に、ハウジング内に吸入された冷媒ガスをバイパスするための分流通路６０が設けられている。分流通路６０は、本実施形態では、右ハウジング１４９外側部に金属製のクロージャ６１を密封状態で取り付けることによって、右ハウジング１４９の外側面とクロージャ６１との間の空間として形成される。右ハウジング１４９には、右側低圧室１４８に開口された、少なくとも１箇所の吐出ポート６２と、左側低圧室１６０に開口された、少なくとも１箇所の吸入ポート６３が設けられている。これにより、右側低圧室１４８と、吐出ポート６２と、分流通路６０と、吸入ポート６３と、左側低圧室１６０とが連通して、冷媒ガスが圧縮部側へと流れる、他のガス通路が形成される。
【００７７】
また、本実施形態では、圧送手段として、電動モータ５に隣接して、回転軸６に遠心式の送風ファン７０が備えられている。
クロージャ６１の壁部内側には、第１の実施形態に記載した駆動回路部４０が取り付けられており、放熱手段４０ｂが冷媒ガスの流れに曝されるように突出されている。
【００７８】
電動モータ５が駆動されると、冷媒ガスが吸入口２から吸入され、右側低圧室１４８に入る。同時に電動モータ５によって駆動される送風ファン７０によって吸入された冷媒ガスは、該送風ファン７０による遠心作用によって半径方向外側に向かう吐出圧を生じ、前期右ハウジング１４９に設けられた吐出ポート６２から分流通路６０に吐出ポート６２を経て左側低圧室１６０に導かれ、その後、圧縮部４へと至る。
【００７９】
本実施形態は、このような作用により以下の効果を奏する。
駆動回路部４０が電動圧縮機に隣接することとしたので、三相交流線の長さが極めて短いものとなり、配線の重量及び銅損による電力ロスを軽減することができる。
【００８０】
さらに、三相交流線を含め、駆動回路部４０が、金属製のクロージャ６１に囲まれることとなるので、三相交流線から生ずる電磁ノイズが前記クロージャ６１にシールドされ、外部に漏洩することを防止できる。
【００８１】
また、駆動回路部４０が、分流通路６０を流れる低温の冷媒ガスにさらされることとなるので、前記駆動回路部４０が冷却されることができる。
なお、本実施形態は、駆動回路部４０を電動圧縮機に内蔵できない場合に有効である。また、既存の電動圧縮機を、駆動回路部４０を一体化するように改造をすることも可能である。
【００８２】
なお、本実施形態において、上述の圧送手段である送風ファン７０を備えない構成としてもよい。
電動モータ５のガス通路１５８及び電動モータ５のステータ５ａとロータ５ｂとの隙間１５９を流れる冷媒ガスの主流の流路抵抗と、分流通路６０を流れる分流の流路抵抗の相対関係によって、分流通路６０の側に十分な冷媒ガスの流通が確保される場合には、前記送風ファン７０は、必ずしも備えられなくともよい。
【００８３】
また、分流通路６０として、上述のクロージャ６１を用いず、通常のガス配管を用いて、右側低圧室１４８から左側低圧室１６０へと至る分流通路６０としてもよい。
【００８４】
この場合、駆動回路部４０は、前記ガス配管の壁部外側に密着して取り付けられるか、駆動回路４０ａで生ずる熱をガス配管に確実に伝えることができる伝熱手段を用いてガス配管の壁部に接続される。
このような構成を採用すると、冷媒ガスを直接駆動回路部４０に接触させることはできないが、ガス配管は構造部材ではないため、所要の薄肉化が可能であり、ハウジングの壁部を介する伝熱で駆動回路を冷却する従来技術（図１０及び図１１）に比べ、熱交換効率を高くすることができる。
【００８５】
さらに、ハウジング近傍のガス配管の管径を増加させたり、断面形状を扁平に変えたり、あるいは、ガス配管を蛇行させることによって、駆動回路部４０との密着面積を増加させることも、熱交換効率を高めることに効果がある。
【００８６】
なお、本変形例では、冷媒ガスが駆動回路に直接接触しないため、絶縁手段４０ｂは、必ずしも必要ではない。この場合、放熱手段４０ｃも必ずしも必要ではない。しかし、外部からの水分との接触の可能性を考慮して、何らかの絶縁手段を備えることが望ましい。
【００８７】
一方、三相交流線から出る電磁ノイズについては、上述の構成のみでは、シールドすることができないが、三相交流線をシールド線とする、あるいは三相交流線を含み駆動回路部を金属製のメッシュ等で囲むなど、電磁ノイズの発生部位に対して電磁シールド手段を設けることで、外部への漏洩を防止することができる。この場合でも、駆動回路部４０が電動圧縮機に隣接しているため、三相交流線自身が非常に短くなり、シールド線にすることによる重量増加はわずかである。
【００８８】
本発明の第３の実施形態について、図８を用いて説明する。図８は、横型のスクロール型電動圧縮機（電動圧縮機）全体の縦断面図である。
【００８９】
図８に示すように、本実施形態では、右ハウジング１４９外側部に金属製のクロージャ６１が密封状態で取り付けられ、右ハウジング１４９の外面とクロージャ６１との間の空間としてガス通路８１が形成されている。このガス通路８１は、電動圧縮機の外部のガス導入部として外部配管の一部を構成するものである。前記クロージャ６１の一端側（図において左側）には、接続ポート（外部開口）８０が設けられ、図示されない接続配管が接続されている。また、右ハウジング１４９の他端側（図において右側）の前記クロージャ６１に覆われた部分に、右側低圧室１４８に開口された吸入口１４４が設けられている。
このようにして、図示されない接続配管と、接続ポート８０と、外部配管の一部としてのガス通路８１とから、電動圧縮機の吸入口２に至る冷媒ガスの外部配管が形成されている。
【００９０】
前記クロージャ６１の内側には、第１の実施形態に記載した駆動回路部４０が冷媒ガスの流過方向に沿って取り付けられており、放熱手段４０ｂが冷媒ガスの流れに曝されるように突出されている。
電動モータ５のステータ５ａの切欠き部５ｃは、第２の実施形態に対し、適宜追加あるいは拡大されて、ハウジング１４９内のガス通路が大きくされている。
【００９１】
電動モータ５が駆動されると、圧縮部４の吸引作用により、冷媒ガスが、図示されない外部配管から、接続ポート８０、ガス通路８１、吸入口２を経て、右側低圧室１４８に吸入される。さらに、冷媒ガスはハウジング１４９内のガス通路１５８及び電動モータ５のステータ５ａとロータ５ｂとの隙間１５９を通過して、左側低圧室１６０に至り、その後、圧縮部４へと吸い込まれる。
【００９２】
本実施形態は、このような作用により以下の効果を奏する。
駆動回路部４０が電動圧縮機に隣接することとしたので、三相交流線の長さが極めて短いものとなり、配線の重量及び銅損による電力ロスを軽減することができる。
【００９３】
さらに、三相交流線を含め、駆動回路部４０が、金属製のクロージャ６１に囲まれることとなるので、三相交流線から生ずる電磁ノイズが前記クロージャ６１にシールドされ、外部に漏洩することを防止できる。
【００９４】
また、ガス通路８１を流れる低温の冷媒ガスの全量が駆動回路部４０に接触することによって、駆動回路部４０がさらに確実に冷却される。
【００９５】
なお、本実施形態も、駆動回路部４０を電動圧縮機に内蔵できない場合に有効である。また、ハウジング１４９内に吸入された後の冷媒ガスの流れは、従来技術の電動圧縮機（図９）と同様であり、既存の電動圧縮機を、駆動回路部４０を一体化するよう改造をすることが、より一層容易に可能となる。
【００９６】
なお、本実施形態において、上述のクロージャ６１を用いず、外部配管を直接吸入口１４４に接続してもよい。この場合、駆動回路部４０は、前記外部配管の外側に密着して取り付けられるか、あるいは駆動回路４０ａで生ずる熱を外部配管に確実に伝えることができる伝熱手段を用いて外部配管に取り付けられる。
【００９７】
このような構成を採用すると、冷媒ガスを直接駆動回路部４０に接触させることはできないが、外部配管は構造部材ではないため、所要の薄肉化が可能であり、ハウジングの壁を介する伝熱で駆動回路を冷却する従来技術（図１０及び図１１）に比べ、熱交換効率を高くすることができる。
【００９８】
また、ハウジング近傍の外部配管の管径を増加させたり、断面形状を扁平に変えたり、あるいは、外部配管を蛇行させることによって、駆動回路部４０との密着面積を増加させることも、熱交換効率を高めることに効果がある。
【００９９】
なお、このような構成では、冷媒ガスが駆動回路に直接接触しないため、絶縁手段４０ａは、必ずしも必要ではないが、外部からの水分との接触の可能性を考慮して、何らかの絶縁手段を備えることが望ましい。
【０１００】
また、駆動回路部４０が冷媒ガスの流過方向に沿って取り付けられており、ガス通路８１における流路抵抗の増加を最小限にすることができる。
【０１０１】
一方、三相交流線から出る電磁ノイズについては、上述の構成のみでは、シールドすることができないが、三相交流線をシールド線とする、あるいは三相交流線を含み駆動回路部を金属製のメッシュ等で囲むなど、電磁ノイズの発生部位に対して電磁シールド手段を設けることで、外部への漏洩を防止することができる。この場合でも、駆動回路部４０が電動圧縮機に隣接しているため、三相交流線自身が非常に短いため、シールド線にすることによる重量増加はわずかである。
【０１０２】
なお、以上いずれの実施形態においても、駆動回路４ａには、インバータと、制御回路と、平滑コンデンサとを備えたものとして記載されているが、本発明の目的とするところは、多量に発熱するインバータと、インバータと電動モータとを接続する三相交流線に起因する問題を解決することである。このため、駆動回路４ａは、平滑コンデンサ、あるいは平滑コンデンサと制御回路を備えていない場合も含まれる。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、電動モータを作動させる駆動回路部がハウジングに内蔵され、前記駆動回路部の少なくとも一部が前記ハウジング内のガス通路に配設されるとしたので、前記電動モータと前記駆動回路部とを接続する三相交流線の長さが極めて短いものとなり、配線重量及び銅損による電力ロスを軽減することができ、さらに、三相交流線を含む前記駆動回路部が前記ハウジングに内蔵されるため、三相交流線から生ずる電磁ノイズが、金属製の前記ハウジングにシールドされることとなり、電磁ノイズの外部への漏洩を防止することができる。
【０１０４】
請求項２に記載の発明によれば、ハウジング内に吸入されたガスの一部を圧縮部側に導く分流通路を備え、該分流通路の壁部に電動モータを作動させる駆動回路を設けることとしたので、前記ハウジング内部に前記駆動回路を配置することがスペース上困難である場合にも、前記駆動回路を効果的に冷却することができる。
【０１０５】
請求項３に記載の発明によれば、分流通路は冷媒ガスを圧送する圧送手段を備えることとしたので、低温の冷媒ガスを確実に分流通路に送り、駆動回路の冷却を確実に行うことができる。
【０１０６】
請求項４に記載の発明によれば、電動モータを駆動する駆動回路を、ハウジングに接続される外部配管の前記ハウジング近傍に配置することとしたので、前記駆動回路と前記電動モータを接続する三相交流線の長さが極めて短いものとなり、配線重量及び銅損による電力ロスを軽減することができる。三相交流線から生ずる電磁ノイズをシールドするためのシールド手段も三相交流線自身が短いために、これによる重量増を抑えることができる。
【０１０７】
請求項５に記載の発明によれば、絶縁手段を備えることとしたので、前記ガス通路に駆動回路部を配置しても、ガスに対する絶縁性を確保でき、また、放熱手段を備えることとしたので、前記駆動回路部が有する熱を外部に放出し、前記駆動回路部を効果的に冷却することができる。
【０１０８】
請求項６に記載の発明によれば、前記絶縁手段を、駆動回路を被覆する樹脂モールドとしたので、絶縁性を確保しつつ、外形状を任意の形状とすることが可能となり、電動圧縮機への組込み性を良好にすることができる。また、放熱手段を、前記絶縁手段から突出することとしたので、絶縁手段による放熱性の低下を防止することができる。
【０１０９】
請求項７に記載の発明によれば、電動モータを作動させる駆動回路部を外部開口から前記圧縮部へ向かうガス流過経路中に収装するとともに、前記駆動回路部を構成する駆動回路をガス流過方向に沿って延設することとしたので、流路抵抗の増加を最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面矢視図である。
【図３】図１の駆動回路部４０を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の第３の変形例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂを示す部分断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態を示す縦断面図である。
【図９】従来技術を示す電動圧縮機の縦断面図である。
【図１０】従来技術を示すシステム構成図である。
【図１１】他の従来技術を示す電動圧縮機の縦断面図である。
【図１２】他の従来技術を示す電動圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
１ハウジング
２吸入口
４圧縮部
５電動モータ
４０駆動回路部
４０ａ駆動回路
４０ｂ絶縁手段
４０ｃ放熱手段
５１ガス通路
５６ガイド
６０分流通路
７０送風ファン（圧送手段）
８０接続ポート（外部開口）
８１ガス通路（外部配管）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric compressor particularly suitable for use in a vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 shows an example of a conventional scroll-type electric compressor. An electric motor M is provided inside the right housing 149, and a scroll-type compression mechanism C is provided inside the left housing 143.
[0003]
The electric motor M and the compression mechanism C are linked to each other via a rotating shaft 103. The right end of the rotating shaft 103 is supported on a right housing 149 via an auxiliary bearing 151, and the left end is connected to the frame 5 via a main bearing 152. It is bearing on.
[0004]
The electric motor M has a rotor Ma fixed to the rotating shaft 103 and a stator Mb fixed by being pressed into the right housing 149. The scroll-type compression mechanism C includes a fixed scroll 101 having a spiral wrap 112 and a orbiting scroll 102 having a spiral wrap 122. The fixed scroll 101 and the orbiting scroll 102 are separated from each other by a predetermined distance. A plurality of compression chambers 124 are formed by eccentrically and shifting the angle by 180 degrees to engage both spiral wraps.
[0005]
When the electric motor M is driven, the orbiting scroll 102 is driven via an orbiting drive mechanism including the rotating shaft 103, the eccentric drive pin 131 and the like, and sucks the refrigerant gas in the housing. Then, a low-temperature refrigerant gas passes through the suction port 144 and is formed by the rear low-pressure chamber 148 formed on the electric motor M side of the housing 104, the passage 158 provided on the outer periphery of the stator Mb, and the front low-pressure chamber 160. Then, the gas is sucked into the compression chamber 124 through the first gas passage 154 and the suction chamber 147 provided in the frame 105.
[0006]
The refrigerant gas sucked into the compression chamber 124 is compressed as the orbiting scroll 102 orbits, and the gap between the opposed spiral wraps 112 and 122 is gradually narrowed and moved toward the center. It is discharged into the discharge chamber 146 and sent out from a discharge port 145 to a discharge pipe (not shown).
[0007]
Here, when the electric motor M operates, the electric compressor generates heat due to a power loss inside the electric motor M, and the temperature of the electric motor M itself increases, whereby the magnetic flux decreases and the motor efficiency decreases. There's a problem. Therefore, in the electric compressor, the electric motor M is cooled by passing a part of the refrigerant gas sucked from the suction port 144 through the gap 159 between the stator Mb and the rotor Ma of the electric motor M (for example, Patent Document 1).
[0008]
The drive circuit section for controlling the drive of the electric compressor as described above is generally arranged separately from the electric compressor. FIG. 10 shows a general system configuration diagram for driving an electric compressor having a three-phase DC motor. A drive circuit including a DC power supply that supplies power, a smoothing capacitor interposed between both poles of the DC power supply, an inverter that converts the current into a three-phase AC having a required frequency, and a control circuit that controls the inverter; It comprises a compressor and a three-phase AC line connecting the electric compressor and the inverter.
[0009]
On the other hand, the inverter in the drive circuit is configured by a power transistor, and generates a large amount of heat due to power loss during operation. Therefore, the conventional configuration in which the installation location of the electric compressor and the drive circuit is separated. Thus, a cooling mechanism for cooling the drive circuit was required separately.
[0010]
In addition, the three-phase AC line connecting the electric compressor and the drive circuit becomes longer due to the positional relationship between the electric compressor and the drive circuit, resulting in increased wiring weight, reduced system efficiency due to copper loss, and adverse effects on peripheral electronic devices due to electromagnetic noise. There was a problem.
[0011]
In particular, when used as an electric compressor for an air conditioner for a vehicle, although it depends on the capacity of the compressor and the type of refrigerant, in general, power consumption of about 5 kW may be required. A line may carry as much as 100 amps of current. When such a large current flows, the wiring used must have a large wire diameter, that is, a heavy wiring must be used, and if the wiring length is long, the weight increases. This is a major problem for a compressor.
Power loss due to copper loss not only causes a decrease in efficiency of the air conditioner system as a whole, but also results in a shortage of power supply capacity.
In addition, various electronic devices are installed in the limited space inside the vehicle, and electromagnetic noise leaking from the wiring may cause such electronic devices to malfunction, and if they are released outside the vehicle, other consumer devices Otherwise, it may cause malfunction.
[0012]
In order to solve such a problem, attempts have been made to integrate the drive circuit with the electric compressor. FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing this example.
[0013]
A drive circuit 204 is mounted in close contact with a partition plate 201b which forms a part of a housing at the suction port side end of the electric compressor, and is sealed by a metal lid member 206. Since the drive circuit 204 is integrated with the electric compressor, the three-phase AC line is extremely shortened, the wiring weight and the copper loss are greatly reduced, and the lid 206 is closed, so that the electromagnetic noise is reduced. Leaks are prevented.
[0014]
Further, since the drive circuit is in close contact with the partition plate 201b which is a part of the housing cooled by the refrigerant gas in the electric compressor, the drive circuit 204 itself is expected to be cooled (Patent Document 2). reference).
[0015]
Further, as shown in FIG. 12, there is disclosed a technique in which a plurality of heat dissipating fins 347 are provided inside the end wall 332 to promote heat dissipation of the end wall 332 in order to more surely cool the drive circuit. (See Patent Document 3).
[0016]
[Patent Document 1]
JP-A-9-49493 (page 2-3, FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2000-291557 (page 3-5, FIG. 1-5)
[Patent Document 3]
JP-A-2002-202058 (page 2-3, FIG. 1)
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
Meanwhile, the technology disclosed in Patent Document 2 utilizes the fact that a housing for accommodating a refrigerant gas is always cooled by a low-temperature refrigerant gas, and is a technology based on a heat conduction effect via the housing. Was.
[0018]
However, most of the outer surface of the housing is exposed to the outside air, and much of the cool air is wastefully discharged to the outside air, which is not sufficient for cooling the drive circuit. The improved technology disclosed in Patent Document 3 for improving heat dissipation also supports this point.
[0019]
This is because, as long as the drive circuit is arranged at the rear end of the electric compressor, the area of close contact with the housing (partition plate) serving as a cooling source is limited, and the housing (partition plate) is Since it is a structural component that secures rigidity, it is difficult to reduce the thickness, and the heat exchange efficiency is limited.
Further, the heat dissipation structure (heat dissipation fin) disclosed in Patent Literature 3 is limited in size because it can be a flow path resistance, and also has a limit in heat exchange efficiency.
[0020]
On the other hand, the heat resistance temperature of the electric element used in the drive circuit is often about 85 ° C., and if it exceeds this, the reliability of the drive circuit is significantly impaired, and the compressor system may not function. Therefore, it is extremely important to sufficiently and reliably cool the drive circuit.
[0021]
The present invention has been made in view of the above problems, and solves the conventional problems of wiring weight, copper loss, electromagnetic noise, and the like, and performs reliable cooling of the drive circuit by reliably cooling the drive circuit. It is an object of the present invention to provide an electric compressor with improved performance.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The present invention uses the following means in order to solve the above problems.
The electric compressor according to the present invention includes, in a housing, a compression unit that compresses gas, and an electric motor that drives the compression unit, and has a gas passage in which the gas flows toward the compression unit in the housing. In the electric compressor, a drive circuit for operating the electric motor is built in the housing, and at least a part of the drive circuit is provided in the gas passage.
[0023]
Since the drive circuit for operating the electric motor is built in the housing of the electric compressor, the drive circuit and the electric motor are close to each other. For this reason, the three-phase AC line connecting them is extremely short, and the wiring weight and power loss are reduced. Furthermore, if a metal housing is used, the electromagnetic noise generated from the three-phase AC line is shielded by the housing and does not leak outside the electric compressor.
Further, the gas sucked into the housing is sucked by the action of the compression section, and flows through the gas passage in the housing to the compression section side. When at least a part of the drive circuit portion is disposed in the gas passage, the cooled gas directly contacts the drive circuit portion, and the heat generating portion of the drive circuit portion can be cooled by forced convection heat transfer, so that the cooling efficiency is high. .
[0024]
Further, the electric compressor of the present invention includes, in a housing, a compression section for compressing a gas, and an electric motor for driving the compression section, and a gas passage in which the gas flows toward the compression section in the housing. An electric compressor having a branch passage for guiding a part of the gas sucked into the housing toward the compression section, and a drive circuit section for operating the electric motor on a wall of the branch passage. It is characterized by the following.
[0025]
The gas sucked into the housing is sucked by the action of the compression section, and at this time, a part of the gas flows to the compression section side through the branch passage. When the drive circuit for operating the electric motor is arranged inside the wall of the branch passage, the gas directly contacts the drive circuit and cools. In this case, the branch passage refers to, for example, a space provided outside the housing and surrounded by a container in which the drive circuit unit is housed.
Further, a drive circuit unit may be provided outside the wall of the branch passage. In this case, the drive circuit unit is cooled via the wall of the branch passage cooled by the cold gas before compression. This branch passage is, for example, like a gas pipe and, unlike a conventional housing (partition plate), is not a structural part, so that the required thickness can be reduced and the heat exchange efficiency can be increased. Can be.
Either case is effective when it is difficult to arrange a drive circuit inside the housing due to space limitations.
[0026]
Furthermore, the electric compressor according to the present invention is characterized in that the electric compressor further includes a pressure feeding means driven by the electric motor and guiding a part of the gas to the branch passage.
[0027]
By employing the pressure feeding means, it is possible to increase the flow rate of the gas flowing through the branch passage and to reliably guide the gas without employing a complicated structure such as a pressure control mechanism.
The pressure feeding means may be, for example, a blower fan, but is not limited thereto. Further, if the rotating shaft of the motor also serves as the rotating shaft of the blower fan, it is possible to avoid an increase in the number of components and a complicated mechanism.
[0028]
The electric compressor of the present invention includes a compression unit for compressing a gas, and an electric motor for driving the compression unit in a housing, and an external pipe connected to the housing for flowing the gas to the housing. In the electric compressor, a drive circuit for operating the electric motor is provided near the housing of the external pipe.
[0029]
In order to cool the drive circuit section with gas, it is important to arrange the drive circuit section so as to be in contact with many gases. It is most effective because it can be used.
The drive circuit section may be housed inside the external pipe, or the drive circuit section may be closely attached to the outside of the external pipe.
Further, a configuration is also included in which a container containing a drive circuit unit is attached to the outside of the housing, the container and the housing are communicated with each other through a through hole, an inlet is provided in the container, and an external pipe is connected.
However, in any case, it is necessary to arrange the drive circuit section near the housing in order to solve the problem caused by the three-phase AC line.
[0030]
Further, the electric compressor according to the present invention is characterized in that the drive circuit section includes an insulating means for insulating the drive circuit from gas, and a heat radiating means for radiating heat of the drive circuit.
[0031]
The insulating means also includes a container-type means for housing the drive circuit section in a gas-shielding container, but has a space between the insulating means and the drive circuit that hinders heat conduction in consideration of heat exchange efficiency. No coating-type means are preferred.
In addition, since any of the insulating means affects the heat exchange efficiency, a heat radiating means for improving the heat radiating property is required.
The insulating means and the heat dissipating means may be the same component such as a metal substrate formed as a thin metal plate, and also have the functions of both means.
[0032]
Further, the electric compressor according to the present invention is characterized in that the insulating means is a resin mold that covers a drive circuit, and the heat radiating means protrudes from the insulating means.
[0033]
It is preferable to use a resin mold, which is coated with an amine-based epoxy resin or the like generally used as an insulating material of an electric circuit and molded to improve the incorporation property.
In this case, since the gas cannot directly contact the drive circuit element, it is necessary to project a radiation fin or the like as a heat radiation means from the resin mold.
[0034]
Further, the electric compressor of the present invention, in a housing, a compression portion for compressing a gas, an electric motor for driving the compression portion, and an introduction portion having an external opening for introducing the gas into the housing, A drive circuit for operating the electric motor is accommodated in a gas flow path from the external opening to the compression section, and a drive circuit forming the drive circuit is provided with a gas flow path. It is characterized by extending along the direction.
[0035]
By arranging the drive circuit section in the gas flow direction, the gas in the introduction section is smoothly introduced into the housing without obstructing the flow by the drive circuit section.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a vertical sectional view of the entire vertical scroll electric compressor (electric compressor).
[0037]
The scroll-type electric compressor shown in FIG. 1 is mainly used for compressing a refrigerant gas of a vehicle air conditioner.
[0038]
This scroll-type electric compressor includes a housing 1, a compression unit 4 housed in the housing 1, and an electric motor 5 that drives the compression unit 4. The compression unit 4 and the electric motor 5 are connected by a rotary shaft 6, which has a main bearing 7 on one end (upper side in the figure) and an auxiliary bearing 8 on the other end (lower side in the figure), It is rotatably supported.
[0039]
The housing 1 is made of an aluminum alloy and is disposed vertically. The housing comprises a substantially cylindrical housing main body 1a, a lower housing 1c, a frame 1d, and an upper housing 1e, and is connected by a coupling means (not shown) to form a hermetically sealed container enclosing the entire scroll type electric compressor. A convex portion 1b described later is provided on a side portion of the housing body 1a. A suction port 2 is provided at the other end of the housing 1 and opens to a lower low-pressure chamber 50 in the housing 1. A discharge port 3 is provided at one end of the housing 1 and opens to the high-pressure chamber 54.
[0040]
The electric motor 5 is a three-phase DC motor having no brush, and includes a stator 5a and a rotor 5b. The outer shape of the stator 5a has a substantially cylindrical shape, and is press-fitted into the housing main body 1a and is disposed at a substantially central position of the housing main body 1a. The rotor 5b is attached to the rotating shaft 6 by press fitting.
[0041]
The compression section 4 is for compressing the refrigerant gas sucked into the housing 1 and is of a scroll type and includes a fixed scroll 4a and an orbiting scroll 4b.
The fixed scroll 4a has a disk 20 and a spiral wrap 21 erected on one side thereof. A discharge port 22 is provided at the center of the disk 20 and has a discharge valve 23 for opening and closing the discharge port 22.
The orbiting scroll 4b has a disk 30 and a spiral wrap 31 erected on one side thereof. A boss 32 is provided on the opposite surface of the disk 30, and the scroll mechanism 9 is connected to the boss 32.
[0042]
The scroll mechanism 9 includes a pin 9a, a scroll bush 9b, a bearing 9c, and a rotation prevention mechanism 9d, which is provided at the other end of the rotating shaft 6 and is eccentric with respect to the center of the rotating shaft 6. Is fitted on a boss 32 provided on the orbiting scroll 4a.
[0043]
The fixed scroll 4a and the orbiting scroll 4b are combined so that the respective wraps 21 and 31 are engaged with each other, and a compression chamber 33 is formed in a space between the two wraps.
[0044]
Next, a feature of the present embodiment, in which the drive circuit unit 40 for operating the electric motor is built in the housing 1, will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is an arrow view showing an AA cross section of FIG. 1.
[0045]
A convex portion 1b bulging in the radial direction is provided on a side portion (right side in the figure) of the housing body 1a. At the outer periphery of the stator 5a of the electric motor 5, at least one place (two places in the present embodiment) is provided with a planar notch 5c extending in the axial direction. 1b. Thus, the gas passage 51 is formed as a space formed between the protrusion 1b and the notch 5c. The above-described suction port 2 provided in the housing 1 is provided in the convex portion 1 b and is close to the gas passage 51. A guide 56 fixed to the lower housing 1c and extending toward the stator 5a is provided so as to be flush with the notch 5c of the stator 5a, so that the suction port 2, the lower low-pressure chamber 50, The gas passage 51 and the upper low-pressure chamber 52 generally communicate with each other.
The drive circuit section 40 is housed in the housing 1 and disposed in the gas passage 51 formed as described above.
[0046]
The configuration of the drive circuit unit 40 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the drive circuit unit 40.
[0047]
The drive circuit section 40 includes a drive circuit 40a, an insulating unit 40b, and a heat radiating unit 40c.
The drive circuit 40a includes an inverter that converts a current supplied from a DC power supply (not shown) into a three-phase AC having a required frequency, a control circuit that controls the inverter, and a smoothing capacitor that is interposed between both poles of the DC power supply. Have.
[0048]
The insulating means 40b covers the entire drive circuit 40a using an amine-based epoxy resin or the like used as an insulating material of a general electric circuit, and protects the drive circuit 40a from the refrigerant gas. The coating used in the present embodiment is a so-called resin mold in which the drive circuit 40a is housed in a molding die, and a resin is poured and hardened. As a result, the external shape of the drive circuit unit 40 is set to a required shape, and the incorporation is improved.
[0049]
The heat dissipating means 40c has a plurality of fins made of metal such as aluminum having good heat conductivity. One of the heat dissipating means is closely attached to an inverter which is a heat generating part of the drive circuit 40a, and the other is an insulating means. It is projected from 40b and is exposed to the refrigerant gas flowing through the gas passage 51.
[0050]
The drive circuit section 40 is fixed to the housing main body 1a by screws as shown in FIG. However, the present invention is not limited to this, and the drive circuit unit 40 may be press-fitted by matching the mold shape with the inner shape of the convex portion 1b, and press-fit the convex portion 1b from outside. May be. Further, a fixing method using a mounting bracket may be used.
[0051]
A connector 41 for receiving power supply from a power supply is provided near the drive circuit section 40. The connector 41 is sealed so that refrigerant gas inside the housing 1 does not leak. The connector 41 and the drive circuit 40a are connected by a DC wiring (not shown), and the drive circuit 40a and the electric motor 5 are connected by an extremely short three-phase AC line (not shown).
[0052]
Hereinafter, the operation of the present embodiment based on the above configuration will be described.
When the electric motor 5 is driven, the orbiting scroll 4a is driven via the rotating shaft 6 and the scroll mechanism 9, and the orbiting scroll 4a orbits on the orbit while being prevented from rotating by the rotation preventing mechanism 9d.
[0053]
Then, the refrigerant gas is sucked from the suction port 2 and enters the lower low-pressure chamber 50, and most of the refrigerant gas is deflected by the guide 56 and guided to the gas passage 51. In the process of passing the low-temperature refrigerant gas through the gas passage 51, the refrigerant gas directly contacts the drive circuit unit 40, particularly the radiating means 40c, and efficiently cools the drive circuit 40a by forced convection heat transfer. Thereafter, the refrigerant gas reaches the upper low-pressure chamber 52. Another part of the refrigerant gas passes through the gap between the stator 5a and the rotor 5b of the electric motor 5, cools the electric motor, and then similarly reaches the upper low-pressure chamber 52. In this way, the refrigerant gas guided to the upper low-pressure chamber 52 is sucked into the compression chamber 33 via the suction chamber 53.
[0054]
When the orbiting scroll 4a orbits, the compression chamber 33 is gradually narrowed accordingly, and the internal gas is compressed and reaches the center while being discharged from the center through the discharge port 22 and into the high-pressure chamber 53. The discharge valve 23 opens and closes due to the pressure difference between the compression chamber 33 and the high pressure chamber 53. That is, when the pressure in the compression chamber 33 becomes higher than the pressure in the high-pressure chamber 53, the discharge valve 23 is pushed open and gas flows out. Thereafter, the gas is discharged from the discharge port 3 to the outside.
[0055]
The refrigerant gas contains mist-like lubricating oil, and lubricates the main bearing 7, the auxiliary bearing 8, the scroll mechanism 9, and other sliding parts in the process of passing through various parts in the housing 1.
[0056]
With the above operation, the present embodiment has the following effects.
According to the present embodiment, since the drive circuit unit 40 is built in the housing 1, the drive circuit unit 40 and the electric motor 5 are close to each other, and as a result, the three-phase AC line can be extremely short. For this reason, the wiring weight can be significantly reduced, and the power loss due to copper loss can be extremely small. Further, since the three-phase AC line itself is housed in the metal housing 1, electromagnetic noise is shielded by the housing 1 and does not leak to the outside.
[0057]
On the other hand, since the drive circuit unit 40 is disposed in the gas passage 51, the drive circuit 40a can be cooled by the low-temperature refrigerant gas before compression, and in particular, the heat radiation unit 40c is directly exposed to the flowing refrigerant gas. Therefore, the cooling efficiency can be increased. Further, since the drive circuit 40a is insulated and protected from the refrigerant gas by the insulating means 40b, there is no occurrence of an electrical trouble. Since the shape can be any shape that matches the shape of the part to be accommodated, the incorporation can be improved.
[0058]
Next, a first modified example of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the entire horizontal scroll electric compressor (electric compressor).
[0059]
In this modification, the configuration of the first embodiment is applied to a horizontal scroll electric compressor. Since the configuration of the electric compressor itself is the same as that of the conventional electric compressor shown in FIG. 9, the numbering is the same and the description is omitted.
[0060]
In the present modified example, a convex portion 1b is provided on a part (upper side in the figure) of a right housing 149 accommodating the electric motor M, and a drive circuit is provided in a gas passage 51 formed between the stator Mb and a flat notch Mc. The part 40 is provided. A guide 56 is provided so as to be flush with the notch Mc. Further, a connector 41 is provided near the drive circuit section 40.
[0061]
Further, a second modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
This modification is also applied to a horizontal scroll electric compressor, and the difference is in the arrangement of the drive circuit unit 40.
[0062]
The other end (right side in the figure) of the right housing 149 is extended in the axial direction to form a projection 1b. The enlarged space is used as a gas passage 51, and a donut-shaped drive circuit unit 40 is provided.
[0063]
Since the insulating means 40b that covers the drive circuit 40a is made of resin, the outer shape of the drive circuit unit 40 is housed in a shape that matches the inner shape of the end of the right housing 149.
[0064]
The heat dissipating means 40c is a plurality of heat dissipating fins arranged radially and protrudes from the insulating means 40b. However, the arrangement of the radiating fins is not limited to a radial shape, and may be an arbitrary shape such as a plurality of concentric or spiral shapes.
[0065]
Further, a third modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a vertical cross-sectional view of the entire horizontal scroll-type electric compressor, and FIG. 6B is a partial cross-sectional view taken along the line BB.
[0066]
In the present modification, another form is used for the insulating means and the heat radiating means of the drive circuit unit.
An opening 90 having a flange 91 is provided in a part (the lower side in the figure) of the right housing 149, and the drive circuit unit 40 is mounted so as to cover the opening 90, and further so as to cover the drive circuit unit 40. A closure 92 is attached to the flange 91 by a bolt 93.
[0067]
The closure 92 is made of metal like the housing, and is firmly connected to the housing by bolts 93 to form a part of the housing structure.
[0068]
The drive circuit section 40 includes a drive circuit 40a in which circuit elements are arranged and connected on one surface (closer 92 side) of the substrate 40d, a radiating unit described below, and an insulating unit.
[0069]
The heat dissipating means includes a substrate 40d made of metal such as aluminum having good heat conductivity, and a plurality of heat dissipating fins 40e provided on the other (electric motor side) surface of the substrate 40d. The radiating fins 40e are mounted along the longitudinal direction of the housing such that the radiating fins 40e protrude from the openings 90 into the gas passages 51 in the housing.
[0070]
The insulating means includes a metal substrate 40d having no gas permeability and a seal 40f interposed between the opening 90 and the substrate 40d. When the closure 92 is attached, the closure 92 sandwiches the periphery of the substrate 40d and the seal 40f, so that the refrigerant gas is sealed so as not to leak from the opening 90.
[0071]
According to the present modification, the refrigerant gas introduced into the left low-pressure chamber 160 from the suction port 144 disposed between the electric motor M and the compression section C passes through the gas passage 51 as a partial stream. To the right low-pressure chamber 148 to supply mist-like lubricating oil contained in the refrigerant gas to the auxiliary bearing 151. Thereafter, the divided flow passes through the gas passage 158 and the gap 159 between the rotor Ma and the stator Mb of the electric motor M, merges with the main flow in the left low-pressure chamber 160, and is sucked into the compression section C.
[0072]
When the divided flow passes through the gas passage 51, the substrate 40d and the radiation fins 40e come into contact with the refrigerant gas to release the heat of the drive circuit 40a. Since the substrate 40d is not a structural member, it can be made thinner, and the heat exchange efficiency can be increased.
[0073]
Further, since the metal substrate 40d does not transmit the refrigerant gas and the periphery of the opening 90 is sealed by the seal 40f, the circuit elements of the drive circuit 40a are insulated from the refrigerant gas.
Further, since the closure 92 is made of metal, the electromagnetic noise generated by the drive circuit 40a does not leak to the outside.
[0074]
If the heat generation is not large, the heat radiating means may be provided only by the substrate 40d without providing the heat radiating fins 40e.
Further, in this modification, the example in which the drive circuit unit 40 is attached to the housing has been described. However, even when the drive circuit unit 40 described below is provided in an external pipe, a part of the pipe is opened, and It is also possible to configure.
[0075]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the entire horizontal scroll-type electric compressor (electric compressor).
[0076]
In addition to the horizontal scroll-type electric compressor of the prior art shown in FIG. 9, the refrigerant sucked into the housing is provided adjacent to the outside of the right housing 149 on the outside corresponding to the position where the electric motor 5 is disposed. A diversion passage 60 for bypassing the gas is provided. In the present embodiment, the branch passage 60 is formed as a space between the outer surface of the right housing 149 and the closure 61 by attaching the metal closure 61 to the outside of the right housing 149 in a sealed state. The right housing 149 is provided with at least one discharge port 62 opened to the right low-pressure chamber 148 and at least one suction port 63 opened to the left low-pressure chamber 160. Accordingly, the right low-pressure chamber 148, the discharge port 62, the branch passage 60, the suction port 63, and the left low-pressure chamber 160 communicate with each other, and another gas passage through which the refrigerant gas flows to the compression unit side is formed. It is formed.
[0077]
In the present embodiment, a centrifugal blower fan 70 is provided on the rotating shaft 6 adjacent to the electric motor 5 as a pressure feeding unit.
The drive circuit unit 40 described in the first embodiment is attached to the inside of the wall of the closure 61, and the heat radiating unit 40b projects so as to be exposed to the flow of the refrigerant gas.
[0078]
When the electric motor 5 is driven, refrigerant gas is sucked from the suction port 2 and enters the right low-pressure chamber 148. At the same time, the refrigerant gas sucked by the blower fan 70 driven by the electric motor 5 generates a radially outward discharge pressure due to the centrifugal action of the blower fan 70, and is separated from the discharge port 62 provided in the right housing 149. It is guided to the left low-pressure chamber 160 through the discharge port 62 to the flow passage 60, and then to the compression section 4.
[0079]
The present embodiment has the following effects by such an operation.
Since the drive circuit section 40 is adjacent to the electric compressor, the length of the three-phase AC line is extremely short, and power loss due to the weight of the wiring and copper loss can be reduced.
[0080]
Further, since the drive circuit section 40 including the three-phase AC line is surrounded by the metal closure 61, the electromagnetic noise generated from the three-phase AC line is shielded by the closure 61 and leaks to the outside. Can be prevented.
[0081]
Further, since the drive circuit unit 40 is exposed to the low-temperature refrigerant gas flowing through the branch passage 60, the drive circuit unit 40 can be cooled.
The present embodiment is effective when the drive circuit unit 40 cannot be built in the electric compressor. It is also possible to modify the existing electric compressor so that the drive circuit unit 40 is integrated.
[0082]
Note that, in the present embodiment, a configuration in which the blower fan 70 serving as the above-described pressure feeding unit is not provided may be employed.
The flow path resistance of the main flow of the refrigerant gas flowing through the gas passage 158 of the electric motor 5 and the gap 159 between the stator 5a and the rotor 5b of the electric motor 5 and the flow path resistance of the branch flow flowing through the branch passage 60 are determined by the relative relationship. When sufficient circulation of the refrigerant gas is ensured on the side of the flow passage 60, the blower fan 70 may not be necessarily provided.
[0083]
Also, as the branch passage 60, the above-described closure 61 is not used, and a normal gas pipe may be used to form the branch passage 60 from the right low-pressure chamber 148 to the left low-pressure chamber 160.
[0084]
In this case, the drive circuit unit 40 is attached in close contact with the outside of the wall of the gas pipe, or the wall of the gas pipe is formed by using a heat transfer unit capable of reliably transmitting heat generated in the drive circuit 40a to the gas pipe. Connected to the unit.
When such a configuration is employed, the refrigerant gas cannot be brought into direct contact with the drive circuit unit 40, but the gas pipe is not a structural member, so that the required thickness can be reduced, and the heat transfer through the wall of the housing can be achieved. The heat exchange efficiency can be increased as compared with the conventional technology (FIGS. 10 and 11) for cooling the drive circuit.
[0085]
Further, increasing the pipe diameter of the gas pipe near the housing, changing the cross-sectional shape to be flat, or meandering the gas pipe to increase the contact area with the drive circuit unit 40 also increases the heat exchange efficiency. It is effective to increase.
[0086]
In this modification, since the refrigerant gas does not directly contact the drive circuit, the insulating means 40b is not always necessary. In this case, the heat radiating means 40c is not always necessary. However, it is desirable to provide some insulating means in consideration of the possibility of contact with moisture from the outside.
[0087]
On the other hand, electromagnetic noise emitted from the three-phase AC line cannot be shielded by the above-described configuration alone, but the three-phase AC line is a shielded line, or the drive circuit section including the three-phase AC line is made of metal. By providing an electromagnetic shielding means for a portion where electromagnetic noise is generated, such as by surrounding with a mesh or the like, leakage to the outside can be prevented. Even in this case, since the drive circuit unit 40 is adjacent to the electric compressor, the three-phase AC line itself is very short, and the weight increase by using the shield line is small.
[0088]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the entire horizontal scroll-type electric compressor (electric compressor).
[0089]
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, a metal closure 61 is hermetically attached to the outside of the right housing 149, and a gas passage 81 is formed as a space between the outer surface of the right housing 149 and the closure 61. ing. The gas passage 81 constitutes a part of an external pipe as a gas introduction part outside the electric compressor. A connection port (external opening) 80 is provided on one end side (left side in the figure) of the closure 61, and a connection pipe (not shown) is connected. In addition, a suction port 144 opened to the right low-pressure chamber 148 is provided in a portion of the right housing 149 that is covered by the closure 61 on the other end side (the right side in the figure).
In this manner, an external pipe of the refrigerant gas from the connection pipe (not shown), the connection port 80, and the gas passage 81 as a part of the external pipe to the suction port 2 of the electric compressor is formed.
[0090]
The drive circuit unit 40 described in the first embodiment is attached to the inside of the closure 61 along the flowing direction of the refrigerant gas, and the radiating unit 40b projects so as to be exposed to the flow of the refrigerant gas. Have been.
The notch 5c of the stator 5a of the electric motor 5 is appropriately added or enlarged with respect to the second embodiment, and the gas passage in the housing 149 is enlarged.
[0091]
When the electric motor 5 is driven, refrigerant gas is sucked into the right low-pressure chamber 148 from the external piping (not shown) through the connection port 80, the gas passage 81, and the suction port 2 by the suction action of the compression unit 4. Further, the refrigerant gas passes through the gas passage 158 in the housing 149 and the gap 159 between the stator 5 a and the rotor 5 b of the electric motor 5, reaches the left low-pressure chamber 160, and is then sucked into the compression unit 4.
[0092]
The present embodiment has the following effects by such an operation.
Since the drive circuit section 40 is adjacent to the electric compressor, the length of the three-phase AC line is extremely short, and power loss due to the weight of the wiring and copper loss can be reduced.
[0093]
Further, since the drive circuit section 40 including the three-phase AC line is surrounded by the metal closure 61, the electromagnetic noise generated from the three-phase AC line is shielded by the closure 61 and leaks to the outside. Can be prevented.
[0094]
In addition, since the entire amount of the low-temperature refrigerant gas flowing through the gas passage 81 comes into contact with the drive circuit unit 40, the drive circuit unit 40 is more reliably cooled.
[0095]
This embodiment is also effective when the drive circuit unit 40 cannot be built in the electric compressor. The flow of the refrigerant gas after being sucked into the housing 149 is the same as that of the conventional electric compressor (FIG. 9), and the existing electric compressor is modified so as to integrate the drive circuit unit 40. Can be more easily performed.
[0096]
In the present embodiment, an external pipe may be directly connected to the suction port 144 without using the closure 61 described above. In this case, the drive circuit section 40 is attached in close contact with the outside of the external pipe, or is attached to the external pipe by using a heat transfer means capable of reliably transmitting heat generated in the drive circuit 40a to the external pipe. .
[0097]
When such a configuration is adopted, the refrigerant gas cannot be brought into direct contact with the drive circuit unit 40, but since the external piping is not a structural member, the required thickness can be reduced, and heat transfer through the wall of the housing can be performed. The heat exchange efficiency can be increased as compared with the conventional technique for cooling the drive circuit (FIGS. 10 and 11).
[0098]
In addition, increasing the diameter of the external pipe near the housing, changing the cross-sectional shape to be flat, or meandering the external pipe increases the area of contact with the drive circuit section 40, and also increases the heat exchange efficiency. It is effective to increase.
[0099]
In such a configuration, since the refrigerant gas does not directly contact the drive circuit, the insulating unit 40a is not necessarily required, but includes some insulating unit in consideration of the possibility of contact with moisture from the outside. It is desirable.
[0100]
Further, the drive circuit section 40 is attached along the flowing direction of the refrigerant gas, so that an increase in flow path resistance in the gas passage 81 can be minimized.
[0101]
On the other hand, the electromagnetic noise emitted from the three-phase AC line cannot be shielded by the above-described configuration alone. By providing an electromagnetic shielding means for a portion where electromagnetic noise is generated, such as by surrounding with a mesh or the like, leakage to the outside can be prevented. Even in this case, since the drive circuit section 40 is adjacent to the electric compressor, the three-phase AC line itself is very short, so that the increase in weight due to the shield line is small.
[0102]
In each of the above embodiments, the drive circuit 4a is described as including an inverter, a control circuit, and a smoothing capacitor. However, the purpose of the present invention is to generate a large amount of heat. An object of the present invention is to solve a problem caused by an inverter and a three-phase AC line connecting the inverter and the electric motor. Therefore, the driving circuit 4a includes a case where the driving circuit 4a does not include a smoothing capacitor or a smoothing capacitor and a control circuit.
[0103]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the drive circuit for operating the electric motor is built in the housing, and at least a part of the drive circuit is arranged in the gas passage in the housing. The length of the three-phase AC line connecting the electric motor and the drive circuit unit is extremely short, the power loss due to wiring weight and copper loss can be reduced, and the drive circuit including the three-phase AC line Since the part is built in the housing, the electromagnetic noise generated from the three-phase AC line is shielded by the metal housing, so that the leakage of the electromagnetic noise to the outside can be prevented.
[0104]
According to the second aspect of the present invention, there is provided a branch passage for guiding a part of the gas sucked into the housing toward the compression section, and a drive circuit for operating the electric motor is provided on a wall of the branch passage. Therefore, even when it is difficult to arrange the drive circuit inside the housing in terms of space, the drive circuit can be effectively cooled.
[0105]
According to the third aspect of the present invention, since the branch passage is provided with the pumping means for pumping the refrigerant gas, the low-temperature refrigerant gas is reliably sent to the branch passage, and the drive circuit is reliably cooled. be able to.
[0106]
According to the fourth aspect of the present invention, since the drive circuit for driving the electric motor is disposed near the housing in the external pipe connected to the housing, the drive circuit and the electric motor are connected to each other. The length of the phase alternating current line is extremely short, and power loss due to wiring weight and copper loss can be reduced. The shielding means for shielding the electromagnetic noise generated from the three-phase AC line is also short because the three-phase AC line itself is short, so that an increase in weight due to this can be suppressed.
[0107]
According to the fifth aspect of the present invention, since the insulating means is provided, even if the drive circuit section is arranged in the gas passage, the insulating property against the gas can be ensured, and the heat radiating means is provided. Therefore, the heat of the drive circuit can be released to the outside, and the drive circuit can be effectively cooled.
[0108]
According to the invention as set forth in claim 6, since the insulating means is a resin mold that covers the drive circuit, it is possible to make the outer shape any shape while ensuring insulation, and the electric compressor can be used. The incorporation into the device can be improved. Further, since the heat radiating means is projected from the insulating means, it is possible to prevent the heat radiating property from being lowered by the insulating means.
[0109]
According to the invention as set forth in claim 7, the drive circuit for operating the electric motor is housed in the gas flow passage from the external opening to the compression section, and the drive circuit constituting the drive circuit is provided with the gas. Since it extends along the flow direction, an increase in flow path resistance can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a driving circuit unit 40 of FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a first modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second modification of the first embodiment of the present invention.
FIGS. 6A and 6B show a third modification of the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a longitudinal sectional view, and FIG. 6B is a partial sectional view taken along line BB of FIG. .
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an electric compressor showing a conventional technique.
FIG. 10 is a system configuration diagram showing a conventional technique.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an electric compressor showing another related art.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an electric compressor showing another related art.
[Explanation of symbols]
1 Housing
2 Inlet
4 Compressor
5 Electric motor
40 Drive circuit section
40a drive circuit
40b insulating means
40c heat radiation means
51 Gas passage
56 Guide
60 minutes passage
70 Blowing fan (pressure feeding means)
80 connection port (external opening)
81 Gas passage (external piping)

Claims

In the housing, a compression unit that compresses the gas, and an electric motor that drives the compression unit,
In the electric compressor having a gas passage in which the gas flows to the compression section side in the housing,
An electric compressor, wherein a drive circuit for operating the electric motor is built in the housing, and at least a part of the drive circuit is disposed in the gas passage.

In the housing, a compression unit that compresses the gas, and an electric motor that drives the compression unit,
In the electric compressor having a gas passage in which the gas flows to the compression section side in the housing,
An electric motor, comprising: a shunt passage that guides a part of the gas sucked into the housing to the compression unit side; and a drive circuit unit that operates the electric motor on a wall of the shunt passage. Compressor.

3. The electric compressor according to claim 2, further comprising a pressure feeding unit that is driven by the electric motor and guides a part of the gas to the branch passage. 4.

A compression unit for compressing gas and an electric motor for driving the compression unit are provided in the housing,
An electric compressor having an external pipe connected to the housing and flowing the gas to the housing,
An electric compressor, wherein a drive circuit unit for operating the electric motor is disposed near the housing of the external pipe.

5. The drive circuit unit according to claim 1, wherein the drive circuit unit includes an insulating unit that insulates the drive circuit from gas, and a radiator that radiates heat of the drive circuit. 6. The electric compressor as described.

The electric compressor according to claim 5, wherein the insulating means is a resin mold that covers the drive circuit, and the heat radiating means protrudes from the insulating means.

In a housing, a compressor that compresses a gas, an electric motor that drives the compressor, and an introduction unit that has an external opening for introducing the gas into the housing.
A drive circuit unit for operating the electric motor is housed in a gas flow passage from the external opening toward the compression unit,
An electric compressor, wherein a drive circuit constituting the drive circuit section extends along a gas flow direction.