JP2008163767A - Electric compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動機を機体容器（ケーシング）に内蔵し、さらに、前記電動機の駆動（回転）を制御するインバータ制御装置を前記機体容器に設けた電動圧縮機に関するものである。 The present invention incorporates a compression mechanism section and an electric motor for driving the compression mechanism section in an airframe container (casing), and further includes an inverter control device for controlling the driving (rotation) of the electric motor provided in the airframe container. It relates to a compressor.
この種の電動圧縮機として、圧縮機構部および電動機を具備する圧縮機部と、前記電動機の駆動を制御するインバータ制御装置の収納部を気密状態に仕切り、一つの機体容器として一体化した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。 As this type of electric compressor, a compressor unit including a compression mechanism unit and an electric motor, and a storage unit of an inverter control device that controls driving of the electric motor are partitioned in an airtight state and integrated as a single body container. It is known (see, for example, Patent Document 1).
図４は、上記特許文献１に示される電動圧縮機の縦断面図であり、電動機１１１を収容した機体容器１１２内に圧縮機構部１１３を組込み、さらに圧縮機構部１１３を挟む如く電動機１１１と反対側に位置してインバータ制御装置１１４を収容した蓋体１１５が、機体容器１１２と気密状態に仕切られて設けられた構成を示している。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the electric compressor shown in Patent Document 1, in which the compression mechanism portion 113 is incorporated in a body container 112 that houses the electric motor 111, and is opposite to the electric motor 111 so as to sandwich the compression mechanism portion 113 therebetween. The cover 115 which accommodated the inverter control apparatus 114 located in the side is shown and the structure provided in the airtight state with the body container 112 was shown.
そして、機体容器１１２と蓋体１１５は、同軸上に配置され、ボルト等で締結されている。また、インバータ制御装置１１４は、その発熱部が圧縮機構部１１３に面して配置されている。 And the body container 112 and the cover body 115 are arrange | positioned coaxially, and are fastened with the volt | bolt etc. Further, the inverter control device 114 is arranged such that the heat generating portion faces the compression mechanism portion 113.
したがって、圧縮機構部１１３に設けられた吸入口１１６より流入された吸入冷媒は、一旦蓋体１１５と圧縮機構部１１３の間に形成された通路１１７に導かれ、インバータ制御装置１１４の発熱部と熱交換を図った後、圧縮機構部１１３に吸入される。 Therefore, the suction refrigerant flowing in from the suction port 116 provided in the compression mechanism unit 113 is once guided to the passage 117 formed between the lid 115 and the compression mechanism unit 113, and the heat generation unit of the inverter control device 114 After heat exchange, the air is sucked into the compression mechanism unit 113.
さらに圧縮機構部１１３で圧縮された冷媒ガスは、電動機１１１を冷却した後、機体容器１１２に設けられた吐出口１１８より吐出される。
しかし、上記特許文献１に記載の構造は、吸入冷媒の温度のみによってインバータ制御装置１１４の高発熱部品を冷却する構造であるため、圧縮機の低速運転時、即ち冷媒循環量が少ない場合、あるいは負荷変動等によって吸入冷媒温度が高くなった場合等では十分な熱交換が行えなくなり、インバータ制御装置１１４の発熱部品が冷却不足となって性能、信頼性に大きな影響を及ぼす可能性がある。 However, since the structure described in Patent Document 1 is a structure that cools the high heat-generating parts of the inverter control device 114 only by the temperature of the suction refrigerant, the compressor is operated at low speed, that is, when the refrigerant circulation amount is small, or When the intake refrigerant temperature becomes high due to load fluctuation or the like, sufficient heat exchange cannot be performed, and the heat generating components of the inverter control device 114 may be insufficiently cooled, which may greatly affect performance and reliability.
また、前記圧縮機が自動車用のエアコンとして用いられ、エンジンに直接装着される場合には、エンジンの熱によって圧縮機内部の温度が異常に上昇し、さらには圧縮機が停止中の場合でも前記エンジンの熱によってインバータ部品が高温に加熱され、その加熱によってインバータ部品の劣化を加速する要因を含む構成であった。 In addition, when the compressor is used as an air conditioner for an automobile and is directly attached to an engine, the temperature inside the compressor is abnormally increased due to the heat of the engine, and even when the compressor is stopped, The inverter component is heated to a high temperature by the heat of the engine and includes a factor that accelerates the deterioration of the inverter component by the heating.
上述の如く、圧縮機がエンジンに装着された環境は、１００℃を超える場合もあり、また炎天下での駐車状態においても相当の高温に晒される状態にある。 As described above, the environment in which the compressor is mounted on the engine may exceed 100 ° C., and it is in a state where it is exposed to a considerably high temperature even in a parking state under hot weather.
また、電気自動車あるいは、ルームエアコンの如く居室用の空気調和機においても、インバータ制御装置１１４は同様の環境下に晒され、同様に熱による部品の劣化を加速する要因を含む構成である。 Further, even in an air conditioner for a living room such as an electric vehicle or a room air conditioner, the inverter control device 114 is exposed to the same environment and similarly includes a factor that accelerates deterioration of components due to heat.
したがって、インバータ部品に求められる信頼条件は、相当過酷なもので、上記特許文献１に示される冷却技術では前記インバータ部品の劣化の抑制に限界があり、また特に車両に搭載される圧縮機の場合は、インバータ部品の冷却の関係から圧縮機の取付け位置、方向性等において制約されることが多く、設計の自由度を増す等の改善策が求められるものであった。 Therefore, the reliability conditions required for the inverter parts are considerably severe, and the cooling technique disclosed in Patent Document 1 has a limit in suppressing the deterioration of the inverter parts, and particularly in the case of a compressor mounted on a vehicle. However, due to the cooling of the inverter components, the mounting position and direction of the compressor are often restricted, and improvement measures such as increasing the degree of freedom in design have been demanded.
さらに、インバータ制御装置１１４は、動作時に発熱する特性を有しているため、エンジン搭載の有無に係わらずインバータ制御装置１１４を冷却する構成が必要とされている。 Furthermore, since the inverter control device 114 has a characteristic of generating heat during operation, a configuration for cooling the inverter control device 114 is required regardless of whether or not the engine is mounted.
本発明は、上記従来の課題に着目し、主として、機体容器（ケーシング）を大型化することなくインバータ制御装置の冷却が効率的に行える電動圧縮機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electric compressor that can efficiently cool an inverter control device without increasing the size of a fuselage container (casing), paying attention to the conventional problems described above.
前記従来の課題を解決するために本発明は、インバータ制御装置を、サーモモジュール（ペルチェ素子あるいはペルチェモジュールとも称される）の冷却作用を利用して冷却するようにし、さらに、前記サーモモジュールの吸熱作用において、圧縮機の外部からの熱の影響を受け難いように断熱手段を講じたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the present invention is configured to cool an inverter control device by using a cooling action of a thermo module (also referred to as a Peltier element or a Peltier module), and further to absorb heat of the thermo module. In the operation, a heat insulating means is provided so as not to be affected by heat from the outside of the compressor.
さらに詳述すると、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動する電動機とを内蔵したケーシングに、前記電動機を駆動制御するインバータ制御装置内蔵のインバータケースを組込んだ電動圧縮機において、前記インバータ制御装置を冷却する冷却手段として、少なくとも前記インバータ制御装置における発熱部の冷却を行い、必要に応じて前記インバータケース内部空間の冷却を行うサーモモジュールを、前記インバータケースに取付け、さらに、前記インバータケースに、該インバータケースを挟む内外の熱移動を抑止する断熱手段を設けたものである。 More specifically, an inverter case with a built-in inverter control device for driving and controlling the motor is incorporated in a casing containing a compression mechanism for sucking, compressing and discharging refrigerant and an electric motor for driving the compression mechanism. In the electric compressor, as a cooling means for cooling the inverter control device, at least a heat generating part in the inverter control device is cooled, and if necessary, a thermo module for cooling the inverter case internal space is provided in the inverter case. Further, the inverter case is provided with a heat insulating means for suppressing heat transfer inside and outside the inverter case.
したがって、前記インバータ制御装置における発熱部と、前記インバータ制御装置を構成するパワーモジュールおよび周辺部品回路を、前記サーモモジュールによる冷却作用にて冷却、もしくはその温度上昇を抑制することができ、また、前記インバータケース内においても、外部からの熱の影響を受け難くし、前記サーモモジュールの負荷の増加を抑制することができるものである。 Therefore, the heat generating part in the inverter control device, the power module and the peripheral component circuit constituting the inverter control device can be cooled by the cooling action by the thermo module, or the temperature rise can be suppressed, Even in the inverter case, it is difficult to be affected by heat from the outside, and an increase in the load of the thermo module can be suppressed.
本発明の電動圧縮機は、電動機の回転、駆動を制御するインバータ制御装置の発熱部を、サーモモジュールにおける吸熱面からの熱伝導作用あるいは熱伝達（輻射を含む）作用によって冷却することができ、またインバータケース内部空間の温度上昇を、インバータケースからの冷却作用によって抑制することができる。 The electric compressor of the present invention can cool the heat generating part of the inverter control device that controls the rotation and driving of the electric motor by the heat conduction action or heat transfer (including radiation) action from the heat absorption surface in the thermo module, Further, the temperature rise in the inverter case internal space can be suppressed by the cooling action from the inverter case.
したがって、圧縮機の運転中および運転停止直後はもちろんのこと、圧縮機の停止時において前記インバータ制御装置が高温状態に晒されるような状況のように、必要時に前記サーモモジュールの通電を制御することによって前記インバータ制御装置の冷却（温度上昇の抑制を含む）を行うことができるため、圧縮機の運転時におけるインバータ制御装置の効率の低下を抑制することが可能となり、またインバータ部品の熱による劣化を抑制することができる。 Therefore, not only during the operation of the compressor and immediately after the shutdown, but also to control the energization of the thermo module when necessary, such as when the inverter controller is exposed to a high temperature state when the compressor is stopped. Can cool the inverter control device (including suppression of temperature rise), so that it is possible to suppress a decrease in the efficiency of the inverter control device during operation of the compressor, and deterioration of inverter components due to heat. Can be suppressed.
さらに、前記インバータケースに、断熱手段を設けたことにより、インバータケースを挟む内外の熱移動を抑止することができ、その結果、サーモモジュールの吸熱作用において外部の熱の影響を受けることが抑止され、サーモモジュールの吸熱・放熱作用を効果的に行うことができる。 Furthermore, by providing the inverter case with a heat insulating means, heat transfer inside and outside the inverter case can be suppressed, and as a result, it is possible to suppress the influence of external heat in the heat absorption action of the thermo module. The heat absorption and heat dissipation action of the thermo module can be effectively performed.
特に、前記電動圧縮機がハイブリッド車等の如くエンジンに直接装着される場合であっても、インバータ部品の冷却の関係から圧縮機の取付け位置、方向性等が制約されるといったことも緩和され、設計の自由度が増し、車両への装着性を損なうこともない。さらに、直接エンジンに装着される場合は、エンジンからの加熱、振動等の過酷な環境下に晒されることになるが、前述の如く冷却作用および断熱作用によって、電動圧縮機としての性能および信頼性を損なわず、電動圧縮機を運転することが可能となる。 In particular, even when the electric compressor is directly mounted on an engine such as a hybrid vehicle, it is alleviated that the mounting position, directionality, etc. of the compressor are restricted due to the cooling of the inverter parts, The degree of freedom of design is increased, and the attachment to the vehicle is not impaired. Furthermore, when directly mounted on the engine, it will be exposed to harsh environments such as heating and vibration from the engine, but as described above, the performance and reliability as an electric compressor due to the cooling action and heat insulation action. The electric compressor can be operated without impairing the above.
請求項１に記載の発明は、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と前記圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵したケーシングと、前記電動機を駆動するインバータ制御装置を内蔵したインバータケースと、前記インバータ制御装置の発熱部の冷却手段として、放熱面と吸熱面を具備するサーモモジュールを用いた電動圧縮機において、前記サーモモジュールの吸熱面を、前記インバータケースと熱伝導あるいは熱伝達によって熱が伝わるように前記インバータケースの外面側に取付け、さらに前記インバータ制御装置の発熱部を、前記インバータケース内面と少なくとも熱伝導あるいは熱伝達あるいは輻射のいずれかによって熱が伝わるように配置し、前記インバータケースに、該インバータケースを挟む内外の熱移動を抑止する断熱手段を設けたものである。 The invention described in claim 1 includes a casing having a compression mechanism section that sucks, compresses and discharges refrigerant, a motor that drives the compression mechanism section, and an inverter case that includes an inverter control device that drives the motor. In the electric compressor using a thermo module having a heat radiating surface and a heat absorbing surface as a cooling means for the heat generating part of the inverter control device, the heat absorbing surface of the thermo module is heated by heat conduction or heat transfer with the inverter case. Is mounted on the outer surface side of the inverter case so that heat is transmitted, and the heat generating part of the inverter control device is arranged so that heat is transmitted to the inner surface of the inverter case at least by heat conduction, heat transfer or radiation, and the inverter Heat insulation that prevents heat transfer inside and outside the inverter case It is provided with a stage.
かかる構成とすることにより、前記インバータ制御装置における発熱部を、前記サーモモジュールの吸熱作用にて冷却することができ、さらに、前記サーモモジュールの吸熱面からの熱の伝わりによって冷却されたインバータケースの輻射冷却作用によって前記インバータケース内の温度上昇を抑制するため、インバータケース内の温度上昇要因であるインバータ制御装置とインバータケース内空間の温度上昇を、熱伝導と熱伝達（輻射を含む）の両方の作用によって抑制することができる。 With this configuration, the heat generating part in the inverter control device can be cooled by the heat absorption action of the thermo module, and further, the inverter case cooled by the transfer of heat from the heat absorption surface of the thermo module. In order to suppress the temperature rise in the inverter case by the radiation cooling action, the temperature rise in the inverter control device and the space in the inverter case, which is the cause of the temperature rise in the inverter case, both heat conduction and heat transfer (including radiation) It can suppress by the effect | action of.
したがって、インバータ制御装置を構成する発熱部および周辺回路の冷却が行え、前記インバータ制御装置を構成するインバータ部品の熱による劣化（劣化の加速）を抑制することができる。 Therefore, the heat generating part and the peripheral circuit constituting the inverter control device can be cooled, and deterioration (acceleration of deterioration) due to heat of the inverter components constituting the inverter control device can be suppressed.
さらに、前記断熱手段にて前記インバータケースを挟む内外の熱移動を抑止する構成であるため、インバータケースと外気の熱交換作用を抑制して不要な冷却効果の損失を抑制し、サーモモジュールによるインバータケース内部の冷却効率を高めることができる。 Furthermore, since the heat insulation between the inverter case and the outside is sandwiched by the heat insulating means, the heat exchange action between the inverter case and the outside air is suppressed to suppress unnecessary cooling effect loss, and the inverter by the thermo module The cooling efficiency inside the case can be increased.
請求項２に記載の発明は、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と前記圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵したケーシングと、前記電動機を駆動するインバータ制御装置を内蔵したインバータケースと、前記インバータ制御装置の発熱部の冷却手段として、放熱面と吸熱面を具備するサーモモジュールを用い、さらに前記インバータケース内部の空間の冷却に、吸入冷媒温度を利用した電動圧縮機において、前記サーモモジュールの吸熱面を、前記インバータケースと熱伝導あるいは熱伝達によって熱が伝わるように前記インバータケースの外面側に取付け、さらに前記インバータ制御装置の発熱部を、前記インバータケース内面と少なくとも熱伝導あるいは熱伝達あるいは輻射のいずれかによって熱が伝わるように配置し、前記インバータケースに、該インバータケースを挟む内外の熱移動を抑止する断熱手段を設けたものである。 The invention according to claim 2 is a casing having a built-in compressor mechanism for sucking, compressing and discharging refrigerant, a motor for driving the compressor mechanism, and an inverter case having a built-in inverter control device for driving the motor. In the electric compressor using a thermo module having a heat radiating surface and a heat absorbing surface as cooling means for the heat generating part of the inverter control device, and further using a suction refrigerant temperature for cooling the space inside the inverter case, the thermo The heat absorption surface of the module is attached to the outer surface side of the inverter case so that heat is transferred to or from the inverter case by heat conduction or heat transfer, and the heat generating part of the inverter control device is at least heat conduction or heat to the inverter case inner surface. Arranged so that heat is transmitted by either transmission or radiation, A converter case, is provided with a heat insulating means for suppressing the heat transfer out sandwiching the inverter case.
かかる構成とすることにより、上記請求項１による作用効果に加え、前記吸入冷媒の温度を利用して前記インバータケース内の空間の温度上昇を抑制することができ、前記インバータ制御装置およびその周辺回路部品の熱による劣化を抑制することができるものである。 By adopting such a configuration, in addition to the effect of the first aspect, the temperature of the space in the inverter case can be suppressed using the temperature of the suction refrigerant, and the inverter control device and its peripheral circuit can be suppressed. Deterioration due to heat of parts can be suppressed.
請求項３に記載の発明は、前記インバータケースと隣接するケーシング側に、前記インバータ制御装置における発熱部の前記インバータケースからの離反を規制する規制手段を設けたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a regulating means for regulating the separation of the heat generating part in the inverter control device from the inverter case on the casing side adjacent to the inverter case.
かかる構成とすることにより、前記インバータ制御装置における発熱部と前記サーモモジュールにおける吸熱面との熱交換状態が維持でき、インバータケースを介しての熱伝導あるいは熱伝達による冷却作用の安定化がはかれるものである。 By adopting such a configuration, the heat exchange state between the heat generating part in the inverter control device and the heat absorption surface in the thermo module can be maintained, and the cooling action can be stabilized by heat conduction or heat transfer through the inverter case. It is.
請求項４に記載の発明は、前記ケーシングを、一面が開口し、内部に前記圧縮機構部および前記電動機を収納したケーシング本体と、前記一面を閉塞する蓋体を具備する構成とし、前記インバータケースを、断熱材を介して前記ケーシング本体もしくは前記蓋体の少なくとも一方に取付けたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the inverter case includes a casing body that is open on one side and that houses the compression mechanism portion and the electric motor, and a lid that closes the one side. Is attached to at least one of the casing main body or the lid through a heat insulating material.
かかる構成とすることにより、前記インバータケース側と前記ケーシング本体側間での熱の移動を抑制することができ、前記インバータケース内空間の熱負荷（環境）の変化を抑制することができる。その結果、前記サーモモジュールの能力設定が行え易くなり、また、前記インバータ制御装置の冷却に必要な能力も設定し易くなり、これらによってインバータ制御装置を効率よく冷却することができる。また、吸入冷媒温度を利用してインバータケース内を冷却する構成においても同様に能力設定の阻害要因を少なくすることができ、損失の少ない冷却作用を行うことができる。 By setting it as this structure, the movement of the heat between the said inverter case side and the said casing main body side can be suppressed, and the change of the thermal load (environment) of the said inverter case inner space can be suppressed. As a result, it becomes easy to set the capacity of the thermo module, and it becomes easy to set the capacity required for cooling the inverter control device, and the inverter control device can be cooled efficiently. Further, even in the configuration in which the inside of the inverter case is cooled by using the suction refrigerant temperature, similarly, the factor that inhibits the ability setting can be reduced, and a cooling operation with less loss can be performed.
請求項５に記載の発明は、前記サーモモジュールの放熱面に、その放熱作用を促進する伝熱促進手段を設けたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, a heat transfer accelerating means for accelerating the heat radiating action is provided on the heat radiating surface of the thermo module.
かかる構成とすることにより、前記サーモモジュールにおける吸熱面と放熱面の温度差を小さくし、サーモモジュールの冷却効率を高めることができる。 By setting it as this structure, the temperature difference of the heat absorption surface in the said thermo module and a heat radiating surface can be made small, and the cooling efficiency of a thermo module can be improved.
請求項６に記載の発明は、前記インバータケースに、前記サーモモジュールの吸熱面を、前記インバータケースへ密着させるように付勢する弾性体を設けたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, the inverter case is provided with an elastic body that urges the heat absorption surface of the thermo module so as to be in close contact with the inverter case.
かかる構成とすることにより、前記弾性体の付勢力によって前記サーモモジュールをインバータケースに押圧固定することができ、その結果、圧縮機の運転等に伴う振動あるいは熱応力が作用しても、前記弾性体の弾性力によってその振動あるいは応力を吸収し、サーモモジュールの故障、破損等を防止することができるものである。 With this configuration, the thermo module can be pressed and fixed to the inverter case by the urging force of the elastic body. As a result, even if vibration or thermal stress associated with the operation of the compressor acts, the elasticity The vibration or stress is absorbed by the elastic force of the body, so that the failure or breakage of the thermo module can be prevented.
また、熱膨張・収縮等に起因して微妙にインバータケースに歪が生じても、前記弾性体の付勢力によって前記サーモモジュールとの当接状態を維持することが可能となり、その結果、前記サーモモジュールの吸熱作用および放熱作用の安定化がはかれるものである。 Further, even if the inverter case is slightly distorted due to thermal expansion / contraction, etc., it is possible to maintain the contact state with the thermo module by the urging force of the elastic body. The heat absorption effect and heat dissipation effect of the module can be stabilized.
請求項７に記載の発明は、前記インバータケースに、前記サーモモジュールの放熱面側に設けられた弾性体を介して、前記サーモモジュールを前記インバータケース外面に固定する固定具を設け、さらに前記サーモモジュール側部の少なくとも一部に、前記サーモモジュールにおける放熱面から吸熱面への熱の移動を抑止する断熱層を設けたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, the inverter case is provided with a fixture for fixing the thermo module to the outer surface of the inverter case via an elastic body provided on the heat radiating surface side of the thermo module, and further the thermo module At least a part of the module side portion is provided with a heat insulating layer that suppresses heat transfer from the heat dissipation surface to the heat absorption surface in the thermo module.
かかる構成とすることにより、前記固定具と弾性体によるサーモモジュールの固定と、前述の振動、応力に対する保護が行え、また前記断熱層によって前記サーモモジュールの放熱面から吸熱面への熱のリークを抑制することができる。その結果、前記サーモモジュールにおける吸熱面、放熱面からの吸熱作用、放熱作用が正規（定格）の状態もしくはそれに近い状態で行え、冷却効率維持の阻害を低減することができる。 By adopting such a configuration, the thermo module can be fixed by the fixture and the elastic body, and the above-described vibration and stress can be protected, and the heat insulation layer can prevent heat leakage from the heat radiation surface to the heat absorption surface of the thermo module. Can be suppressed. As a result, the endothermic surface, the endothermic action from the heat radiating surface, and the endothermic action of the thermomodule can be performed in a normal (rated) state or in a state close thereto, and the inhibition of cooling efficiency maintenance can be reduced.
請求項８に記載の発明は、前記インバータケースにおける前記インバータ制御装置と対向する位置に、前記蓋体側へ突出する凹部を設け、前記サーモモジュールを前記凹部内に配置したものである。 According to an eighth aspect of the present invention, a recess projecting toward the lid is provided at a position facing the inverter control device in the inverter case, and the thermo module is disposed in the recess.
かかる構成とすることにより、前記凹部をサーモモジュール装着時の位置決め作業に利用することができ、また前記サーモモジュールのインバータケース内への突出度合いが大きくなり、インバータケース内空間容積を小さくすることができる。 By adopting such a configuration, the concave portion can be used for positioning work when the thermo module is mounted, the degree of protrusion of the thermo module into the inverter case is increased, and the space volume in the inverter case can be reduced. it can.
その結果、サーモモジュールの冷却負荷（空間容積）が少なくでき、前記サーモモジュールの冷却作用を、インバータ制御装置およびインバータケース内空間における温度上昇の抑制に供することができる。 As a result, the cooling load (space volume) of the thermo module can be reduced, and the cooling action of the thermo module can be used to suppress the temperature rise in the inverter control device and the space in the inverter case.
請求項９に記載の発明は、前記蓋体に、前記インバータ制御装置側に突出し、前記規制手段を構成する突出部を設けたものである。 According to a ninth aspect of the present invention, the lid is provided with a protruding portion that protrudes toward the inverter control device and constitutes the restricting means.
かかる構成によれば、前記インバータケースにインバータ制御装置を予め取付けておくことにより、前記インバータケースを前記ケーシングに組込む作業に伴い、前記インバータ制御装置における発熱部の前記インバータケースからの離反規制が行え、部品数の増加が抑制できるとともに、組立て作業性の向上が期待できるものである。 According to this configuration, by attaching the inverter control device to the inverter case in advance, it is possible to regulate separation of the heat generating portion of the inverter control device from the inverter case in association with the operation of assembling the inverter case into the casing. Thus, an increase in the number of parts can be suppressed and an improvement in assembly workability can be expected.
また、予め前記インバータ制御装置を蓋体に取付けて前述の離反規制を行う構成とし、その状態でインバータケースを取付け、インバータケース内面とインバータ制御装置の発熱部を熱伝導あるいは熱伝達可能に配置することもできる。かかる場合においても、同様に部品数の増加抑制と組立て作業性の向上が期待できるものである。 In addition, the inverter control device is attached to the lid in advance to perform the above-described separation restriction, and in that state, the inverter case is attached, and the inverter case inner surface and the heat generating portion of the inverter control device are arranged so as to be capable of heat conduction or heat transfer. You can also. Even in such a case, it is possible to expect an increase in the number of parts and an improvement in assembly workability.
請求項１０に記載の発明は、前記インバータケースに、該インバータケースの内外を連通する換気手段を設けたものである。 According to a tenth aspect of the present invention, the inverter case is provided with ventilation means for communicating the inside and outside of the inverter case.
かかる構成とすることにより、前記インバータケース内における熱のこもりが防止でき、インバータ制御装置を効率よく冷却することができる。 By adopting such a configuration, it is possible to prevent heat accumulation in the inverter case, and to efficiently cool the inverter control device.
請求項１１に記載の発明は、前記換気手段を、少なくとも前記インバータケースに設けた吸気口と排気口および前記インバータケース内空間より構成したものである。 According to an eleventh aspect of the present invention, the ventilation means includes at least an intake port and an exhaust port provided in the inverter case, and a space in the inverter case.
かかる構成とすることにより、インバータケース内空気の流れが形成でき、インバータケース内における熱のこもりが抑制できるものである。 By setting it as this structure, the flow of the air in an inverter case can be formed and the heat accumulation in an inverter case can be suppressed.
請求項１２に記載の発明は、前記吸気口と排気口の少なくとも一方を、他方よりも高い位置に設けたものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, at least one of the intake port and the exhaust port is provided at a position higher than the other.
かかる構成とすることにより、温度が高い暖気の排気が高所から行え、インバータケース内における高温の空気の逃げが円滑となり、また比較的低温の冷却空気は下方に対流し易く、インバータケース内の冷却作用を効率よく行うことができる。 By adopting such a configuration, high temperature warm air can be exhausted from a high place, hot air escapes smoothly in the inverter case, and relatively low temperature cooling air easily convects downward, The cooling action can be performed efficiently.
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動圧縮機の一部を切り欠いた正面図である。本実施の形態１においては、電動圧縮機１のケーシングの周りに設けた取付け脚２によって横向きに設置される横型の電動圧縮機の場合を一つの例として示している。図２は、同実施の形態の電動圧縮機のインバータ制御装置を具備する回路基板の斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front view in which a part of the electric compressor in Embodiment 1 of the present invention is cut away. In the first embodiment, the case of a horizontal electric compressor installed sideways by mounting legs 2 provided around the casing of the electric compressor 1 is shown as an example. FIG. 2 is a perspective view of a circuit board including the inverter control device for the electric compressor according to the embodiment.
同図において、電動圧縮機１は、一端が開口する有底円筒状に形成され、外周の適宜箇所に取付け脚２を複数設けた金属製のケーシング本体３と、そのケーシング本体３内に組込まれた固定子と回転子を具備する電動機（ＤＣブラシレスモータ）４と、ケーシング本体３内に嵌入または圧入された圧縮機構部５を主要構成とし、電動機４の回転軸６は、圧縮機構部５の駆動軸を構成している。 In the figure, an electric compressor 1 is formed in a bottomed cylindrical shape with one end opened, and is made of a metal casing body 3 provided with a plurality of mounting legs 2 at appropriate locations on the outer periphery, and incorporated in the casing body 3. An electric motor (DC brushless motor) 4 having a stator and a rotor, and a compression mechanism portion 5 fitted or press-fitted into the casing body 3 are main components. The rotating shaft 6 of the electric motor 4 is composed of the compression mechanism portion 5. A drive shaft is configured.
そして、ケーシング本体３における圧縮機構部５側の開口端部は、アルミダイキャスト等の金属製の蓋体７によって閉塞され、ケーシング本体３内を密封状態としている。 And the opening edge part by the side of the compression mechanism part 5 in the casing main body 3 is obstruct | occluded with metal lid bodies 7, such as aluminum die-casting, and the inside of the casing main body 3 is made into the sealing state.
電動機４は、後述するインバータ制御装置（以下、インバータと称す）８によって駆動およびその回転数が制御される。この電動圧縮機１において、取り扱う冷媒はガス冷媒であり、各摺動部の潤滑や圧縮機構部５における摺動部のシール、潤滑に供する液としては潤滑油を採用している。 The motor 4 is driven and its rotational speed is controlled by an inverter control device (hereinafter referred to as an inverter) 8 described later. In the electric compressor 1, the refrigerant to be handled is a gas refrigerant, and lubricating oil is employed as a liquid for lubrication of each sliding portion, sealing of the sliding portion in the compression mechanism portion 5, and lubrication.
本実施の形態１における電動圧縮機１の圧縮機構部５は、スクロール方式のもので、周知の構成であり、圧縮機構部５に形成された圧縮空間９の容積変化により、外部サイクルから帰還する戻り冷媒（以下、吸入冷媒と称す）１０を、蓋体７に設けた吸入口１１より圧縮機構部５の吸入側へ吸入し、前述の如く圧縮空間９で圧縮した後、圧縮空間９の略中央に位置する吐出孔１２より後述する吐出室１２ａおよび通路１２ｂを介してケーシング本体３内へ吐出し、ケーシング本体３に設けた吐出口１３より熱交換器等を具備する外部サイクル（図示せず）へ吐出する。 The compression mechanism unit 5 of the electric compressor 1 according to the first embodiment is of a scroll type and has a well-known configuration, and returns from an external cycle due to the volume change of the compression space 9 formed in the compression mechanism unit 5. A return refrigerant (hereinafter referred to as suction refrigerant) 10 is sucked into the suction side of the compression mechanism portion 5 from the suction port 11 provided in the lid body 7 and compressed in the compression space 9 as described above. An external cycle (not shown) that discharges into the casing body 3 from a discharge hole 12 located in the center via a discharge chamber 12a and a passage 12b, which will be described later, and has a heat exchanger or the like from a discharge port 13 provided in the casing body 3. ).
上記圧縮機構部５および電動機４のケーシング本体３内への組み込み構成は、周知の構成でよいため、その詳細な説明は省略する。 Since the above-described configuration of the compression mechanism 5 and the electric motor 4 in the casing body 3 may be a known configuration, a detailed description thereof will be omitted.
一方、ケーシング本体３の開口側にＯリング等のシール部材１４を介して密封性よく嵌合された蓋体７は、ボルト締め等の適宜手段（図示せず）にてケーシング本体３に固定されている。 On the other hand, the lid body 7 fitted with good sealing performance on the opening side of the casing body 3 via a sealing member 14 such as an O-ring is fixed to the casing body 3 by appropriate means (not shown) such as bolting. ing.
また、蓋体７においては、その内面に設けた隔壁７ａとその先端に設けたＯリング等のシール部材１５により、圧縮機構部５（固定スクロールの固定鏡板）と気密的に組合せ、吸入口１１から圧縮機構部５の吸入側に通じる密閉空間を構成して吸入通路１６を形成している。さらに、蓋体７における隔壁７ａと反対の面には、後述する突出壁７ｂが設けられている。 Further, the lid body 7 is hermetically combined with the compression mechanism portion 5 (fixed end plate of the fixed scroll) by a partition wall 7a provided on the inner surface thereof and a seal member 15 such as an O-ring provided on the tip thereof, and the suction port 11 A suction space 16 is formed by forming a sealed space that leads from the suction mechanism to the suction side of the compression mechanism section 5. Furthermore, a projecting wall 7b, which will be described later, is provided on the surface of the lid 7 opposite to the partition wall 7a.
さらに、吸入通路１６空間の一部には、隔壁１７を介して圧縮機構部５の吐出孔１２に連通する吐出室１２ａが位置している。 Further, a discharge chamber 12 a communicating with the discharge hole 12 of the compression mechanism unit 5 via the partition wall 17 is located in a part of the space of the suction passage 16.
インバータ８は、図２に示す如く発熱度の高いスイッチング素子を含む周知のＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）１８ａとマイクロコンピュータを主体とする制御回路部１８ｂ等を具備して構成され、さらにＩＰＭ１８ａの発熱部には、該発熱部と後述するサーモモジュール２０の吸熱面間の熱的接続を補完する伝熱面部材１９が設けられ、これらは印刷配線基板（以下、回路基板と称す）１８上に配置されている。伝熱面部材１９は、ＩＰＭ１８ａの発熱部と、サーモモジュール２０の吸熱面が直接接触する構成にできれば、特に設ける必要はない。 As shown in FIG. 2, the inverter 8 includes a well-known IPM (intelligent power module) 18a including a switching element having a high heat generation, a control circuit unit 18b mainly composed of a microcomputer, and the like. Is provided with a heat transfer surface member 19 that complements a thermal connection between the heat generating portion and a heat absorption surface of a thermo module 20 described later, and these are disposed on a printed wiring board (hereinafter referred to as a circuit board) 18. ing. The heat transfer surface member 19 is not particularly required as long as the heat generating portion of the IPM 18a and the heat absorption surface of the thermo module 20 can be in direct contact with each other.
また、回路基板１８には、上記電動機４の制御回路に加えて後述するサーモモジュール２０の通電を制御する制御回路部２０ａも並設されている。 In addition to the control circuit of the electric motor 4, a control circuit unit 20 a that controls energization of a thermo module 20 described later is also provided in parallel on the circuit board 18.
回路基板１８に搭載されている制御回路部１８ｂおよび制御回路部２０ａ等は、電動圧縮機１の設置される環境に合わせて、耐熱仕様とされる場合もある。 The control circuit unit 18b, the control circuit unit 20a, and the like mounted on the circuit board 18 may be heat-resistant in accordance with the environment where the electric compressor 1 is installed.
そして、インバータ８と電動機４は、回路基板１８に設けられた雌型の接続コネクタ２１と、蓋体７の裏面（内面）側の接続室３２に設けられた雄型の接続コネクタ（圧縮機ターミナル）４ａの嵌合によって電気的に接続されている。この接続については、接続コネクタ２１をリード線（図示せず）を介して回路基板１８に接続した構成であってもよい。 The inverter 8 and the electric motor 4 include a female connection connector 21 provided on the circuit board 18 and a male connection connector (compressor terminal) provided in the connection chamber 32 on the back surface (inner surface) side of the lid body 7. ) 4a is electrically connected by fitting. About this connection, the structure which connected the connector 21 to the circuit board 18 via the lead wire (not shown) may be sufficient.
さらに、蓋体７には、インバータ８および回路基板１８等を内蔵したインバータケース２２が、ボルト２３によって取付けられている。インバータケース２２は、ケーシング本体３へ取付ける構成であってもよい。 Further, an inverter case 22 containing the inverter 8 and the circuit board 18 is attached to the lid body 7 with bolts 23. The inverter case 22 may be configured to be attached to the casing body 3.
インバータケース２２は、蓋体７と同様にアルミダイキャスト等の金属製であり、埃、あるいは雨水等がインバータ８あるいは回路基板１８等へ影響しないように防塵・防水構造を形成するものである。 The inverter case 22 is made of a metal such as aluminum die-cast as with the lid 7 and forms a dustproof / waterproof structure so that dust, rainwater, or the like does not affect the inverter 8 or the circuit board 18.
そして、インバータケース２２は、蓋体７との当接面（開口周縁）に、断熱材２２ａを具備しており、蓋体７あるいはケーシング本体３側とインバータケース２２間における熱の移動を防止している。この断熱材２２ａは、アクリル系樹脂、フッ素ゴム、フッ素系樹脂等のいずれかを成分とするシール材、あるいはプラスチックゴム等の如くシール性の他に耐熱機能を備えているものが好ましい。具体的な材料は、周知の範囲で選択することができる。 The inverter case 22 is provided with a heat insulating material 22a on the contact surface (opening periphery) with the lid body 7 to prevent heat transfer between the lid body 7 or the casing body 3 side and the inverter case 22. ing. The heat insulating material 22a is preferably a sealing material containing any one of acrylic resin, fluorine rubber, fluorine resin, etc., or a material having a heat resistance function in addition to sealing properties such as plastic rubber. Specific materials can be selected within a well-known range.
インバータケース２２の外面には、蓋体７側に突出する凹部２９が設けられ、蓋体７と対向する面は、平面に形成されている。そして、凹部２９には、サーモモジュール２０が取付けられている。 A concave portion 29 is provided on the outer surface of the inverter case 22 so as to protrude toward the lid body 7, and the surface facing the lid body 7 is formed as a flat surface. The thermo module 20 is attached to the recess 29.
このサーモモジュール２０は、周知の如く、ペルチェ素子あるいはペルチェモジュールとも称され、例えば、セラミック材等（熱伝導材料を混入したセラミック材を含む）から形成される電気絶縁体の基板上に、複数の電極を配置し、その電極上に電流が直列に流れるように複数の熱電素子を配置したもので、通電によるペルチェ効果により、一方の面で発熱し、他方の面で吸熱を行うものである。 As is well known, this thermo module 20 is also called a Peltier element or a Peltier module. For example, a plurality of thermo modules 20 are formed on a substrate of an electrical insulator formed of a ceramic material or the like (including a ceramic material mixed with a heat conductive material). An electrode is arranged, and a plurality of thermoelectric elements are arranged on the electrode so that a current flows in series, and heat is generated on one surface and heat is absorbed on the other surface by a Peltier effect by energization.
サーモモジュール２０は、前述の如くその吸熱面が凹部２９の平面部（本実施の形態においては、凹部２９の底面）に密着して取付けられ、放熱面が外部空間に面している。そして、前記放熱面には、伝熱促進面を形成する伝熱促進手段が設けられている。本実施の形態１においては、前記伝熱促進手段として、アルミ金属等の熱伝導性材料からなるヒートシンク２５を用い、これを前記放熱面に密着することにより、前記伝熱促進面を形成している。また、ヒートシンク２５には、表面積を増大するフィン２５ａが設けられている。これにより、サーモモジュール２０における放熱能力を高め、吸熱面との温度差を小さくするようにしてサーモモジュール２０の吸熱性能を向上させている。 As described above, the heat absorption surface of the thermo module 20 is attached in close contact with the flat portion of the recess 29 (in this embodiment, the bottom surface of the recess 29), and the heat dissipation surface faces the external space. The heat radiating surface is provided with heat transfer accelerating means for forming a heat transfer accelerating surface. In the first embodiment, as the heat transfer promoting means, a heat sink 25 made of a heat conductive material such as aluminum metal is used, and the heat transfer promoting surface is formed by adhering it to the heat radiating surface. Yes. The heat sink 25 is provided with fins 25a that increase the surface area. As a result, the heat dissipating capability of the thermo module 20 is improved and the temperature difference between the thermo module 20 and the endothermic surface is reduced.
そして、サーモモジュール２０およびヒートシンク２５は、インバータケース２２の外面にネジ止め等の適宜手段にて取付けられた固定具２６により、弾性体２７を介して固定されている。 The thermo module 20 and the heat sink 25 are fixed via an elastic body 27 by a fixture 26 attached to the outer surface of the inverter case 22 by appropriate means such as screwing.
したがって、サーモモジュール２０およびヒートシンク２５は、弾性体２７の付勢力により、インバータケース２２に押付けられた状態で固定されている。かかる構成において、サーモモジュール２０とインバータケース２２、ヒートシンク２５の各密着面を、熱良導性の熱伝導グリース等を介して密着させることにより、熱抵抗を低減させてさらに効率を高めることができる。 Therefore, the thermo module 20 and the heat sink 25 are fixed while being pressed against the inverter case 22 by the urging force of the elastic body 27. In such a configuration, the thermal module 20 and the inverter case 22 and the heat sink 25 can be brought into close contact with each other through heat conductive grease or the like, thereby reducing the thermal resistance and further improving the efficiency. .
上述の如く、サーモモジュール２０の押付け固定を勘案すれば、弾性体２７は、点で押付けるものではなく、面で押付ける形状、例えば、ヒートシンク２５の周縁形状に沿った形状でヒートシンク２５の周縁を押え付けるコイル状のバネ材、あるいはヒートシンク２５の周縁を押え付ける如く波板状に形成された環状のバネ材さらには、耐熱性のゴム材、耐熱性の弾性樹脂材等が好ましい。具体的な材料は、周知の範囲で選択することができる。 As described above, when the pressing and fixing of the thermo module 20 is taken into consideration, the elastic body 27 is not pressed by a point, but is pressed by a surface, for example, a shape along the peripheral shape of the heat sink 25 and the peripheral edge of the heat sink 25. A coil-shaped spring material that holds down or an annular spring material formed in a corrugated shape so as to hold the periphery of the heat sink 25, a heat-resistant rubber material, a heat-resistant elastic resin material, or the like is preferable. Specific materials can be selected within a well-known range.
かかる弾性体２７によるサーモモジュール２０の押付け固定は、例えば車両用エアコンとして搭載される電動圧縮機の場合、車両からの振動、あるいはエンジンからの振動等を弾性体２７によって吸収することができ、その結果、サーモモジュール２０において、振動衝撃による電極と熱電素子の剥離、あるいはセラミック材等の電気絶縁体基板の破損を防止する対策としては有用な取付け構造である。 For example, in the case of an electric compressor mounted as a vehicle air conditioner, the pressing and fixing of the thermo module 20 by the elastic body 27 can absorb vibration from the vehicle, vibration from the engine, or the like by the elastic body 27. As a result, the thermo-module 20 is a useful mounting structure as a measure for preventing peeling of electrodes and thermoelectric elements due to vibration and impact, or damage to an electrical insulator substrate such as a ceramic material.
さらに、サーモモジュール２０における側面周囲と凹部２９の側壁との間には、断熱層を形成する断熱空間２８が設けられている。この断熱空間２８は、サーモモジュール２０における放熱面の熱が凹部２９の側壁を伝って直接吸熱面へリークすることを規制するもので、これにより、サーモモジュール２０は、定格通りあるいはそれに近い状態で運転される。 Further, a heat insulating space 28 for forming a heat insulating layer is provided between the periphery of the side surface of the thermo module 20 and the side wall of the recess 29. The heat insulation space 28 restricts the heat of the heat radiation surface in the thermo module 20 from leaking directly to the heat absorption surface through the side wall of the recess 29, so that the thermo module 20 is in a state of being close to the rated value. Driven.
前記断熱層は、断熱空間２８に限るものではなく、直接の熱移動を規制する材料、構成であればよいもので、耐熱性の断熱材を断熱空間２８に設けることにより、一層高い熱リークの規制効果が期待できる。 The heat insulating layer is not limited to the heat insulating space 28, and may be any material or configuration that regulates direct heat transfer. By providing a heat resistant heat insulating material in the heat insulating space 28, a higher heat leak can be achieved. A regulatory effect can be expected.
ここで、本実施の形態１においては、密着した関係にある複数の物体間における熱の移動を熱伝導と定義し、複数の物体間において空間を介して行う熱の移動を熱伝達（輻射も含む）と定義して説明を進めることとする。 Here, in the first embodiment, heat transfer between a plurality of objects in close contact with each other is defined as heat conduction, and heat transfer performed between a plurality of objects through a space is heat transfer (also radiation). )) And proceed with the explanation.
また、インバータケース２２の外面には、サーモモジュール２０の吸熱面がインバータケース２２と密着しているため、サーモモジュール２０における吸熱面の吸熱作用は、インバータケース２２の全面に広がって行われる。 Further, since the heat absorbing surface of the thermo module 20 is in close contact with the inverter case 22 on the outer surface of the inverter case 22, the heat absorbing action of the heat absorbing surface in the thermo module 20 is spread over the entire surface of the inverter case 22.
さらに、インバータケース２２の内面側には、前述の如くインバータ８が設けられている。具体的には、回路基板１８の周縁を、インバータケース２２の開口部近辺に形成された段部２２ｂに当接し、ネジ止めすることによって固定されている。 Further, the inverter 8 is provided on the inner surface side of the inverter case 22 as described above. Specifically, the peripheral edge of the circuit board 18 is fixed to the stepped portion 22b formed in the vicinity of the opening of the inverter case 22 and screwed.
この状態において、インバータ８の伝熱面部材１９がインバータケース２２に設けた凹部２９の平面部と密着あるいは略密着する関係となるように、インバータケース２２の段部２２ｂが形成されている。 In this state, the step portion 22 b of the inverter case 22 is formed so that the heat transfer surface member 19 of the inverter 8 is in close contact with or substantially in close contact with the flat portion of the recess 29 provided in the inverter case 22.
換言すると、段部２２ｂは、前述の如く回路基板１８を固定することにより、伝熱面部材１９とインバータケース２２が密着あるいは略密着する関係となるようにその寸法が設定されているものである。 In other words, the size of the step portion 22b is set so that the heat transfer surface member 19 and the inverter case 22 are in close contact or substantially in close contact with each other by fixing the circuit board 18 as described above. .
さらに、インバータケース２２とインバータ８の伝熱面部材１９を、サーモモジュール２０とインバータケース２２、ヒートシンク２５の各密着面と同様に、熱良導性の熱伝導グリース等を介して密着させることにより、熱抵抗を低減させてさらに効率を高めることができる。 Further, the inverter case 22 and the heat transfer surface member 19 of the inverter 8 are brought into close contact with each other through the heat conductive grease or the like, similarly to the contact surfaces of the thermo module 20, the inverter case 22, and the heat sink 25. The thermal resistance can be reduced to further increase the efficiency.
ここで、インバータ８のインバータケース２２への密着あるいは略密着は、以降で述べる作用効果が期待できる程度の熱が伝えられる関係を定義しており、インバータ８の伝熱面部材１９とインバータケース２２の関係において極微小の空隙を介在した熱伝達作用の場合も相当するもので、以降の説明においては、便宜上前述の極微小の空隙を介在した熱伝達作用も含めて熱伝導と称し、また略密着を含み密着と称して説明する。 Here, the close contact or substantially close contact of the inverter 8 with the inverter case 22 defines a relationship in which heat is transmitted to such an extent that the effects described below can be expected. The heat transfer surface member 19 of the inverter 8 and the inverter case 22 are defined. In this relationship, the heat transfer action involving a very small gap is also equivalent, and in the following description, the heat transfer action including the above-described minute gap is included for convenience and referred to as heat conduction. In the following description, the term “adhesion” includes adhesion.
また、インバータケース２２を蓋体７あるいはケーシング本体３へ取付けた状態においては、蓋体７に形成した突出壁７ｂが回路基板１８と接する如く位置し、回路基板１８の蓋体７側への撓みを規制している。突出壁７ｂは、インバータ８における伝熱面部材１９のインバータケース２２からの離反を規制する規制手段を構成するものである。 When the inverter case 22 is attached to the lid body 7 or the casing body 3, the protruding wall 7b formed on the lid body 7 is positioned so as to be in contact with the circuit board 18 and the circuit board 18 is bent toward the lid body 7 side. Is regulated. The protruding wall 7 b constitutes a restricting means for restricting the separation of the heat transfer surface member 19 in the inverter 8 from the inverter case 22.
したがって、予めインバータ８の回路基板１８を蓋体７に取付け、前述の離反規制が行える程度に突出壁７ｂの突出度合いを設定しておき、インバータケース２２を取付けた際に、インバータケース２２に設けた凹部２９の平面部とインバータ８の伝熱面部材１９（発熱部）を密着させて熱伝導可能に配置することもできる。 Therefore, the circuit board 18 of the inverter 8 is attached to the lid 7 in advance, the degree of protrusion of the protruding wall 7b is set to such an extent that the above-described separation control can be performed, and the inverter case 22 is provided when the inverter case 22 is attached. It is also possible to arrange the flat portion of the recessed portion 29 and the heat transfer surface member 19 (heat generating portion) of the inverter 8 so as to allow heat conduction.
前記規制については、突出壁７ｂで直接行う他に、突出壁７ｂ（蓋体７）と回路基板１８の間に弾性材（図示せず）等を介在して回路基板１８の蓋体７側への撓みを規制することもできる。 The regulation is performed directly on the protruding wall 7b, and an elastic material (not shown) is interposed between the protruding wall 7b (lid 7) and the circuit board 18 to the lid 7 side of the circuit board 18. Can also be controlled.
さらに、インバータケース２２には、内部空間２４と外部を連通する吸気口３０と排気口３１がそれぞれ異なる位置に設けられ、内部空間２４を含めてインバータケース２２内の換気通路を形成している。 Further, the inverter case 22 is provided with an intake port 30 and an exhaust port 31 communicating with the internal space 24 and the outside at different positions to form a ventilation passage in the inverter case 22 including the internal space 24.
ここで、吸気口３０と、該吸気口３０よりも高位に位置する排気口３１は、温度が低い冷気は下降し、温度が高い熱気は上昇する特性から一義的に定義しているもので、例えば、強風が電動圧縮機１に吹き付ける等の如く電動圧縮機１における周囲の環境の変化あるいは内部空間２４と外部との圧力差等によっては、吸気と排気が逆に行われる場合もある。また、必要に応じて吸気口３０と排気口３１に、空気の透過を許容し、水分の透過を拒否する周知の膜体を設けてもよい。 Here, the intake port 30 and the exhaust port 31 positioned higher than the intake port 30 are uniquely defined from the characteristics that cool air having a low temperature falls and hot air having a high temperature rises. For example, intake and exhaust may be performed in reverse depending on a change in the surrounding environment in the electric compressor 1 such as a strong wind blowing on the electric compressor 1 or a pressure difference between the internal space 24 and the outside. In addition, a known film body that allows air permeation and rejects moisture permeation may be provided in the intake port 30 and the exhaust port 31 as necessary.
インバータ８による電動機４の駆動（回転）制御は、周知の如く空調室温度、冷媒温度等の負荷を検出手段（図示せず）にてモニタし、その結果に基づく負荷信号、制御信号によって、所定の周波数で電動機４の回転を制御するものである。具体的な電動機４の制御内容は、本発明の要旨と直接関係しないため、ここでの説明は省略する。 As is well known, the drive (rotation) control of the electric motor 4 by the inverter 8 is performed by monitoring loads such as the air-conditioning room temperature and the refrigerant temperature by a detection means (not shown), and by a load signal and a control signal based on the results, The rotation of the electric motor 4 is controlled at a frequency of. Since the specific control contents of the electric motor 4 are not directly related to the gist of the present invention, the description thereof is omitted here.
また、インバータケース２２の外面には、本発明の断熱手段に相当する耐熱性、断熱性を有する断熱カバー３３が設けられており、サーモモジュール２０の吸熱作用が、無造作に外部熱と熱交換しないように規制している。これにより、インバータケース２２は、外部からの熱移動を受けることが少ない状態で、サーモモジュール２０の吸熱面からの熱伝導により冷却され、内部空間２４の空気を冷却することができる。 Further, a heat insulating cover 33 having heat resistance and heat insulating properties corresponding to the heat insulating means of the present invention is provided on the outer surface of the inverter case 22, and the heat absorption action of the thermo module 20 does not exchange heat with external heat in a random manner. It regulates so that. As a result, the inverter case 22 is cooled by heat conduction from the heat absorbing surface of the thermo module 20 in a state where the inverter case 22 hardly receives heat transfer from the outside, and the air in the internal space 24 can be cooled.
断熱カバー３３は、有底筒状に形成され、その底面に相当する箇所には、サーモモジュール２０における放熱面側のヒートシンク２５が露出する如く貫通穴が設けられた構成となっている。また、断熱カバー３３は、ガラス繊維を主体とする断熱材の如く、耐熱性を有し、インバータケース２２の形状に沿う加工が可能なものであればよいものである。 The heat insulating cover 33 is formed in a bottomed cylindrical shape, and has a configuration in which a through hole is provided at a portion corresponding to the bottom surface so that the heat sink 25 on the heat radiating surface side of the thermo module 20 is exposed. Further, the heat insulating cover 33 is only required to be heat resistant and capable of being processed along the shape of the inverter case 22 like a heat insulating material mainly composed of glass fiber.
さらに、断熱カバー３３には、インバータケース２２に設けた吸気口３０および排気口３１に対応する通気穴３４を設け、前述のインバータケース２２内の換気が行えるように構成している。 Further, the heat insulating cover 33 is provided with ventilation holes 34 corresponding to the intake port 30 and the exhaust port 31 provided in the inverter case 22 so that the inside of the inverter case 22 can be ventilated.
次に、上記構成からなる電動圧縮機１の動作およびインバータ８の冷却動作について説明する。 Next, the operation of the electric compressor 1 having the above configuration and the cooling operation of the inverter 8 will be described.
インバータ８の起動制御によって電動機４が回転すると、これに伴って回転軸（駆動軸）６も回転し、回転軸６を介して圧縮機構部５が駆動される。 When the electric motor 4 is rotated by the start control of the inverter 8, the rotation shaft (drive shaft) 6 is also rotated along with this, and the compression mechanism unit 5 is driven via the rotation shaft 6.
したがって、圧縮機構部５は、蓋体７に設けた吸入口１１を通じて周知の構成からなる冷凍サイクル（図示せず）からの吸入冷媒１０を吸入する。 Therefore, the compression mechanism unit 5 sucks the suction refrigerant 10 from the refrigeration cycle (not shown) having a known configuration through the suction port 11 provided in the lid body 7.
吸入口１１から流入した低温の吸入冷媒１０は、吸入冷媒通路１６の空間において蓋体７を冷却し、圧縮機構部５の通路穴（図示せず）を介して圧縮空間９に流入する。 The low-temperature suction refrigerant 10 flowing from the suction port 11 cools the lid 7 in the space of the suction refrigerant passage 16 and flows into the compression space 9 through a passage hole (not shown) of the compression mechanism section 5.
圧縮空間９に流入した冷媒は、圧縮機構部５の円軌道運動に伴う圧縮空間９の容積縮小運動によって圧縮され、最終の圧縮空間に連通する吐出孔１２から吐出室１２ａへ吐出される。 The refrigerant that has flowed into the compression space 9 is compressed by the volume reduction movement of the compression space 9 accompanying the circular orbit movement of the compression mechanism section 5, and is discharged from the discharge hole 12 communicating with the final compression space to the discharge chamber 12a.
吐出孔１２から吐出室１２ａへ吐出された冷媒は、圧縮機構部５の外周部に設けられた通路１２ｂを通って電動機４側に入り、電動機４を冷却しながらケーシング本体３の吐出口１３から吐出され、冷凍サイクルへと流れる。 The refrigerant discharged from the discharge hole 12 to the discharge chamber 12 a enters the electric motor 4 through the passage 12 b provided in the outer peripheral portion of the compression mechanism unit 5, and cools the electric motor 4 from the discharge port 13 of the casing body 3. It is discharged and flows to the refrigeration cycle.
上記冷媒の循環する流れに伴い、蓋体７が吸入冷媒１０によって冷却され、その熱を受けてインバータケース２２の内部空間２４が冷却される。その結果、内部空間２４は、温度上昇が抑制され、インバータ８をその雰囲気温度で冷却する。 As the refrigerant circulates, the lid 7 is cooled by the suction refrigerant 10 and receives the heat to cool the internal space 24 of the inverter case 22. As a result, the temperature of the internal space 24 is suppressed, and the inverter 8 is cooled at the ambient temperature.
さらに、上記電動圧縮機１の運転に伴い、サーモモジュール２０へも通電され、吸熱面による吸熱作用（冷却作用）に伴う冷熱は、インバータケース２２を介してインバータ８の伝熱面部材１９へ導かれ、伝熱面部材１９を冷却する。一方、サーモモジュール２０の放熱面での発熱は、ヒートシンク２５を介して外部へ放出される。 Further, along with the operation of the electric compressor 1, the thermo module 20 is energized, and the cold heat accompanying the heat absorption action (cooling action) by the heat absorption face is guided to the heat transfer surface member 19 of the inverter 8 via the inverter case 22. Then, the heat transfer surface member 19 is cooled. On the other hand, heat generated on the heat radiation surface of the thermo module 20 is released to the outside through the heat sink 25.
そして、運転時間の経過と共にインバータ８は発熱部から発熱し、その温度が上昇する傾向となるが、インバータケース２２を介してサーモモジュール２０の冷却熱が伝熱面部材１９に伝達されているため、その温度上昇は抑制される。 As the operation time elapses, the inverter 8 generates heat from the heat generating portion, and the temperature tends to rise. However, the cooling heat of the thermo module 20 is transmitted to the heat transfer surface member 19 via the inverter case 22. The temperature rise is suppressed.
一方、内部空間２４においても、インバータ８の発熱により、温度上昇する傾向にあるが、インバータケース２２が、サーモモジュール２０における冷却のための伝熱促進面を形成しているため、その冷却作用によって温度上昇が抑制される。 On the other hand, in the internal space 24, the temperature tends to rise due to the heat generated by the inverter 8. However, since the inverter case 22 forms a heat transfer promotion surface for cooling in the thermo module 20, Temperature rise is suppressed.
また、インバータケース２２には、排気口３１が上方に設けられているため、特に、内部空間２４内の温度が外部の温度よりも高くなった場合は、図１の矢印で示す如くその自然対流によって内部の熱気が排気口３１および断熱カバー３３の通気穴３４から排出され、また、外部の空気が、吸気口３０から内部空間２４内へ流入し、これらの流れによって内部空間２４内での熱気のこもりが抑制される。 Further, since the inverter case 22 is provided with the exhaust port 31 above, especially when the temperature in the internal space 24 becomes higher than the external temperature, the natural convection as shown by the arrow in FIG. The hot air inside is exhausted from the exhaust port 31 and the vent hole 34 of the heat insulating cover 33, and the outside air flows into the internal space 24 from the intake port 30, and the hot air in the internal space 24 is flown by these flows. The accumulation is suppressed.
インバータ８の温度上昇は、冷凍サイクル負荷の変動のみならず、周囲温度と関連して異常に高温となる場合がある。 The rise in the temperature of the inverter 8 may become abnormally high in relation to the ambient temperature as well as the fluctuation of the refrigeration cycle load.
例えば、電動圧縮機１が車両用として用いられた場合であれば、車両停止直後のエンジンからの熱伝導あるいはエンジンルームからの高輻射熱によって圧縮機が１００℃以上の温度に晒される場合もある。 For example, if the electric compressor 1 is used for a vehicle, the compressor may be exposed to a temperature of 100 ° C. or higher due to heat conduction from the engine immediately after the vehicle stops or high radiant heat from the engine room.
かかる高温によるインバータ８の加熱は、関係部品の劣化を加速するため、本実施の形態１においては、インバータ８およびインバータケース２２における内部空間２４の温度を速やかに低下させる必要があり、また、内部空間２４の温度がかかる高温に至らないように制御することも必要である。 Since the heating of the inverter 8 due to the high temperature accelerates the deterioration of related parts, in the first embodiment, it is necessary to quickly reduce the temperature of the internal space 24 in the inverter 8 and the inverter case 22. It is also necessary to control so that the temperature of the space 24 does not reach such a high temperature.
本実施の形態１においては、インバータケース２２の外面に断熱カバー３３を設けているため、インバータケース２２の内部空間２４においては、外気温度の影響を受けることが少ない状態で、以下の冷却動作が行われる。 In the first embodiment, since the heat insulating cover 33 is provided on the outer surface of the inverter case 22, the following cooling operation is performed in the internal space 24 of the inverter case 22 with little influence from the outside air temperature. Done.
冷却動作は、サーモモジュール２０を通電制御することにより、その吸熱面からインバータケース２２を介してインバータ８における伝熱面部材１９を冷却し、さらにはインバータケース２２の冷却作用によって内部空間２４の温度上昇を抑制し、そして発熱面でヒートシンク２５を介して電動圧縮機１の外部へ放熱するものである。 In the cooling operation, by controlling the energization of the thermo module 20, the heat transfer surface member 19 in the inverter 8 is cooled from the heat absorption surface through the inverter case 22, and further, the temperature of the internal space 24 is cooled by the cooling action of the inverter case 22. The rise is suppressed, and heat is radiated to the outside of the electric compressor 1 through the heat sink 25 on the heat generating surface.
上述の如くインバータ８は、サーモモジュール２０の吸熱面からの熱伝導に伴う冷却作用を主体に冷却され、それに加えて吸入冷媒１０の熱による内部空間２４の温度上昇抑制作用により周辺回路を含めての温度上昇が抑制されるものである。 As described above, the inverter 8 is mainly cooled by the cooling action associated with the heat conduction from the heat absorption surface of the thermo module 20, and in addition to that, the inverter 8 includes the peripheral circuit due to the action of suppressing the temperature rise of the internal space 24 by the heat of the suction refrigerant 10. Temperature rise is suppressed.
すなわち、周知の如くサーモモジュール２０は、通電量（電流量）を制御することによって吸熱量、発熱量が制御できるもので、前記通電量を最適値に制御することにより、前述の冷却作用によってインバータ８の温度上昇を抑制することができるものである。 That is, as is well known, the thermo module 20 can control the heat absorption amount and the heat generation amount by controlling the energization amount (current amount), and by controlling the energization amount to the optimum value, 8 can suppress the temperature rise.
かかる冷却は、インバータケース２２からも冷却作用が伴う関係から、インバータ８の伝熱面部材１９のみを直接冷却する構成と比較して、インバータ８の制御回路を構成する回路基板１８の回路部品もその影響を受け、熱による劣化（劣化の加速）が抑制されるものである。 Since this cooling also involves a cooling action from the inverter case 22, the circuit components of the circuit board 18 constituting the control circuit of the inverter 8 are also compared with the configuration in which only the heat transfer surface member 19 of the inverter 8 is directly cooled. Under the influence, deterioration due to heat (acceleration of deterioration) is suppressed.
特に、インバータケース２２は、断熱カバー３３によって外部との熱移動が抑止されているため、外部熱の影響を受けることが少なく、内部空間２４内を効率よく冷却することができる。 In particular, the inverter case 22 is less affected by external heat because the heat transfer from the outside is suppressed by the heat insulating cover 33, and the inside of the internal space 24 can be efficiently cooled.
さらに、インバータケース２２によってサーモモジュール２０、インバータ８および回路基板１８等の埃、雨水等からの保護をはかっている。 Further, the inverter case 22 protects the thermo module 20, the inverter 8, the circuit board 18 and the like from dust, rainwater, and the like.
また、サーモモジュール２０の吸熱面を、インバータケース２２の凹部２９に密着して装着したことにより、インバータケース２２を前述の如く吸熱面の伝熱促進面として機能させることができる。これにより、サーモモジュール２０における吸熱作用と放熱作用の均衡化をはかり、吸熱面と放熱面の温度差を小さくしてサーモモジュール２０を高い効率で運転することができる。 Further, by attaching the heat absorption surface of the thermo module 20 in close contact with the recess 29 of the inverter case 22, the inverter case 22 can function as a heat transfer promoting surface of the heat absorption surface as described above. As a result, the heat absorption action and the heat radiation action in the thermo module 20 are balanced, the temperature difference between the heat absorption surface and the heat radiation surface is reduced, and the thermo module 20 can be operated with high efficiency.
その結果、インバータ８を効率よく冷却することができ、インバータ部品の熱による劣化加速が抑制できるものである。 As a result, the inverter 8 can be efficiently cooled, and acceleration of deterioration due to heat of the inverter components can be suppressed.
特に、サーモモジュール２０のヒートシンク２５は、その外表面に放熱フィン２５ａを複数設け、放熱能力を向上させているため、サーモモジュール２０の熱変換効率動作を高め、冷却動作を安定させることができる。 In particular, since the heat sink 25 of the thermo module 20 is provided with a plurality of heat dissipating fins 25a on the outer surface thereof to improve the heat dissipating capability, the heat conversion efficiency operation of the thermo module 20 can be enhanced and the cooling operation can be stabilized.
また、サーモモジュール２０を取付ける構成として、インバータケース２２に形成した凹部２９は、内部空間２４へ突出した構成となり、これは、内部空間２４の容積を減少する構成であり、その結果、サーモモジュール２０が冷却する負荷（空間容積）の軽減につながり、冷却効果を一層向上することができるものである。 Further, as a configuration for attaching the thermo module 20, the recess 29 formed in the inverter case 22 is configured to protrude into the internal space 24, and this is a configuration that reduces the volume of the internal space 24, and as a result, the thermo module 20. Leads to reduction of the cooling load (space volume), and the cooling effect can be further improved.
さらに、インバータケース２２に吸気口３０と排気口３１を、さらに断熱カバー３３に通気穴３４を設けているため、特に、ケース内部空間２４の温度がケース外の温度より高い場合は、冷気と暖気の自然対流を利用してインバータケース２２内での熱のこもりが抑制できる。しかも、排気口３１を吸気口３０よりも高い位置に設けているため、図１の矢印で示す如く冷気と暖気の自然対流による吸排気が行え易く、冷気の逃げが抑制できて換気効率の向上が期待でき、また、サーモモジュール２０の吸熱面と接するインバータケース２２で冷却された空気は、特に上方であるほどインバータ８を包むように下降して冷却するため、一層の冷却効果が期待できるものである。 Furthermore, since the inverter case 22 is provided with the intake port 30 and the exhaust port 31 and the heat insulating cover 33 is provided with the vent hole 34, particularly when the temperature of the case internal space 24 is higher than the temperature outside the case, cold air and warm air are provided. Therefore, it is possible to suppress heat accumulation in the inverter case 22 using natural convection. Moreover, since the exhaust port 31 is provided at a position higher than the intake port 30, intake and exhaust by natural convection of cool air and warm air can be easily performed as shown by the arrows in FIG. 1, and the escape of the cool air can be suppressed to improve ventilation efficiency. In addition, since the air cooled by the inverter case 22 in contact with the heat absorbing surface of the thermo module 20 descends and cools so as to wrap the inverter 8 in particular, it can be expected to have a further cooling effect. is there.
また、サーモモジュール２０は、弾性体２７の付勢力によってインバータケース２２に押付けられ、固定される構成であり、また蓋体７の突出壁７ｂによる回路基板１８の離反規制機能も作用することにより、インバータケース２２の熱膨張、熱収縮に追従してインバータ８との密着が維持される。その結果、サーモモジュール２０の冷却作用（吸放熱作用）が継続して行え、安定したインバータ８の冷却と、インバータケース２２における内部空間２４の温度上昇の抑制が行えるものである。 Further, the thermo module 20 is configured to be pressed and fixed to the inverter case 22 by the urging force of the elastic body 27, and the function of regulating the separation of the circuit board 18 by the protruding wall 7b of the lid body 7 also acts. The contact with the inverter 8 is maintained following the thermal expansion and contraction of the inverter case 22. As a result, the cooling action (absorbing and radiating action) of the thermo module 20 can be continuously performed, and the cooling of the inverter 8 can be stably performed and the temperature rise of the internal space 24 in the inverter case 22 can be suppressed.
特に、弾性体２７の付勢力によるサーモモジュール２０の固定は、熱応力等の衝撃に限らず、振動等の応力に対しても有効であり、したがって、電動圧縮機１が車両に搭載される場合であっても適用できるもので、振動によってサーモモジュール２０が脱落する、あるいは電極と熱電素子が剥離するといった故障、破損を防止することができる。 In particular, the fixing of the thermo module 20 by the urging force of the elastic body 27 is effective not only for impact such as thermal stress but also for stress such as vibration. Therefore, when the electric compressor 1 is mounted on a vehicle. However, it is applicable, and it is possible to prevent a failure or breakage in which the thermomodule 20 is dropped by vibration or the electrode and the thermoelectric element are separated.
さらに、サーモモジュール２０の側面周囲と凹部２９の側壁の間に、サーモモジュール２０の放熱面から吸熱面への直接的な熱のリークがないように断熱空間（断熱層）２８を設けているため、サーモモジュール２０を正規（定格通り）のもしくはそれに近い動作状態で運転することができ、冷却効率維持の阻害を低減することができるものである。 Furthermore, a heat insulating space (heat insulating layer) 28 is provided between the periphery of the side surface of the thermo module 20 and the side wall of the recess 29 so that there is no direct heat leak from the heat radiating surface of the thermo module 20 to the heat absorbing surface. The thermo module 20 can be operated in a normal (as rated) or near operating condition, and the inhibition of cooling efficiency can be reduced.
前記断熱層は、断熱空間２８に限るものではなく、直接の熱のリークを規制する材料、構成であればよいもので、耐熱性の断熱材を断熱空間２８に設けることにより、一層高い熱リークの規制効果が得られ、サーモモジュール２０による一層の冷却効果が期待できる。この場合、前記断熱材によってサーモモジュール２０の側面を囲む如く構成し、その一部に断熱材を介してサーモモジュール２０を挟持する治具のスペースを設けることにより、前記断熱材をスペーサとしてサーモモジュール２０を凹部２９内に位置決め配置することもできる。 The heat insulating layer is not limited to the heat insulating space 28, and may be any material or configuration that restricts direct heat leakage. By providing a heat resistant heat insulating material in the heat insulating space 28, higher heat leakage is possible. Thus, a further cooling effect by the thermo module 20 can be expected. In this case, the thermo module 20 is configured so as to surround the side surface of the thermo module 20, and a space for a jig for sandwiching the thermo module 20 through the heat insulator is provided in a part of the thermo module. 20 can also be positioned in the recess 29.
このように、断熱空間２８は、断熱材の有無に係わらずサーモモジュール２０を凹部２９内へ配置する場合の位置決め治具挿入スペースとして利用することができ、断熱空間２８の形成は、作業性の向上も期待できるものである。 Thus, the heat insulating space 28 can be used as a positioning jig insertion space when the thermo module 20 is disposed in the recess 29 regardless of the presence or absence of the heat insulating material. Improvements can also be expected.
また、断熱空間（断熱層）２８は、サーモモジュール２０側部の全周に亘って設けることが好ましいが、側部の一部と凹部３５の側壁との当接関係を利用してサーモモジュール２０の位置決めを行う場合は、可能な限り接触面積を少なくすることが望ましい。 The heat insulation space (heat insulation layer) 28 is preferably provided over the entire circumference of the side portion of the thermo module 20, but the thermo module 20 is utilized by utilizing the contact relationship between a part of the side portion and the side wall of the recess 35. When positioning is performed, it is desirable to reduce the contact area as much as possible.
さらに、回路基板１８には、インバータ８の制御回路部１８ｂとサーモモジュール２０の制御回路部２０ａが並設されているため、制御に必要な電動機４の回転信号や通電用の電源等が回路基板１８で共用された構造となっている。そのため、回路構成の簡略化が図れ、さらに電気回路系統の組込みが一括して行え、組立て作業性の向上をはかることができるものである。つまり、冷凍サイクル負荷（空調負荷）の変動に伴い電動機４の回転数が制御されるものであるが、その冷凍サイクル負荷の変動信号によってサーモモジュール２０の通電を制御することができ、検出信号を共用化した状態とすることによって回路の簡略化がはかれるものである。 Further, since the control circuit unit 18b of the inverter 8 and the control circuit unit 20a of the thermo module 20 are arranged in parallel on the circuit board 18, the rotation signal of the motor 4 necessary for control, the power supply for energization, etc. 18 is a shared structure. Therefore, the circuit configuration can be simplified, and the electric circuit system can be integrated all at once, and the assembly workability can be improved. That is, the rotation speed of the electric motor 4 is controlled in accordance with the fluctuation of the refrigeration cycle load (air conditioning load), but the energization of the thermo module 20 can be controlled by the fluctuation signal of the refrigeration cycle load, and the detection signal is By using the shared state, the circuit can be simplified.
また、接続コネクタ２１を回路基板１８に固定し、そして予め回路基板１８をインバータケース２２に取付ける構成とした場合において、インバータケース２２の蓋体７あるいはケーシング本体３への取付け位置に合わせて、接続コネクタ２１の位置を、接続室３２に設けられた雄型の接続コネクタ（圧縮機ターミナル）４ａの位置と一致するように設定することにより、インバータケース２２のケーシング本体３側への組込み作業と一連して回路基板１８と電動機４側の配線接続作業を行うことができ、組立て作業性の一層の向上が期待できるものである。 Further, when the connection connector 21 is fixed to the circuit board 18 and the circuit board 18 is previously attached to the inverter case 22, the connection is made in accordance with the attachment position of the inverter case 22 to the lid 7 or the casing body 3. By setting the position of the connector 21 so as to coincide with the position of the male connection connector (compressor terminal) 4a provided in the connection chamber 32, the inverter case 22 is assembled into the casing body 3 side and a series of operations. Thus, wiring connection work between the circuit board 18 and the electric motor 4 can be performed, and further improvement in assembly workability can be expected.
さらに、回路基板１８を、予め蓋体７に取付けておき、蓋体７のケーシング本体３への取付けと一連して回路基板１８と電動機４側の配線接続が行えるようにし、そしてインバータケース２２の蓋体７との接合時に、インバータケース２２に形成した凹部２９の平面部とインバータ８（伝熱面部材１９）との熱的な接続が行える構成とすることも可能である。 Further, the circuit board 18 is attached to the lid body 7 in advance so that the wiring connection between the circuit board 18 and the motor 4 can be performed in series with the attachment of the lid body 7 to the casing body 3. At the time of joining to the lid body 7, it is also possible to adopt a configuration in which the flat portion of the recess 29 formed in the inverter case 22 and the inverter 8 (heat transfer surface member 19) can be thermally connected.
このように、本実施の形態１によれば、従来のインバータ内蔵式の電動圧縮機１において、サーモモジュール２０という小型軽量部品の追加によって、電動圧縮機１のサイズ、重量を略維持したままでインバータ８の効果的な冷却が可能となり、また、電動圧縮機１を車載用とした場合であっても、インバータ部品の冷却の関係から圧縮機の取付け位置、方向性等が制約されるといったことも緩和され、設計の自由度が増し、車両への装着性を損なうこともない。 As described above, according to the first embodiment, in the conventional electric compressor 1 with a built-in inverter, the size and weight of the electric compressor 1 are substantially maintained by the addition of the small and light component called the thermo module 20. Effective cooling of the inverter 8 is possible, and even when the electric compressor 1 is used for in-vehicle use, the mounting position and directionality of the compressor are restricted due to the cooling of the inverter components. Is also relaxed, the degree of freedom of design is increased, and the attachment to the vehicle is not impaired.
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるインバータケースとサーモモジュールの異なる固定構造を具備した電動圧縮機におけるインバータケースの断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the inverter case in the electric compressor provided with different fixing structures for the inverter case and the thermo module according to Embodiment 2 of the present invention.
したがって、ここでは先の実施の形態１と異なる部分についてのみ説明し、実施の形態１と同一の構成要件については同一の符号を付し、また、同一の作用等については説明を省略する。 Therefore, only the parts different from the first embodiment will be described here, the same constituent elements as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description of the same operations and the like will be omitted.
同図において、先の実施の形態１と大きく相違する点は、サーモモジュール２０を固定する凹部２９において、断熱層である断熱空間２８を、サーモモジュール２０の放熱面に設けたヒートシンク２５と固定具２６の間にも形成した点である。 In this figure, the point of major difference from the first embodiment is that the heat sink 25 and the fixture provided with a heat insulating space 28 as a heat insulating layer in the heat radiating surface of the thermo module 20 in the recess 29 for fixing the thermo module 20. This is also the point formed between 26.
かかる構成により、ヒートシンク２５の放熱作用がインバータケース２２を介してサーモモジュール２０の吸熱面側に及ぶことを極力抑制し、その結果、サーモモジュール２０は、先の実施の形態１よりも一層正規（定格通り）のもしくはそれに近い吸熱作用と放熱作用が行えるようになり、運転効率を高めることができる。 With such a configuration, the heat dissipation action of the heat sink 25 is suppressed as much as possible to the heat absorption surface side of the thermo module 20 via the inverter case 22, and as a result, the thermo module 20 is more regular than the first embodiment ( The heat absorption and heat dissipation actions can be performed at or close to the rated values, and the operation efficiency can be improved.
この場合、弾性体２７も断熱性を有する材料より形成すれば、一層熱のリークが規制でき、よりサーモモジュール２０の運転効率（冷却効率）を高めることが期待できるものである。 In this case, if the elastic body 27 is also formed from a material having heat insulation properties, it is possible to further restrict heat leakage and further increase the operation efficiency (cooling efficiency) of the thermo module 20.
また、先の実施の形態１で説明したように、断熱空間２８に断熱材料を配置する構成とすることも可能である。 Further, as described in the first embodiment, it is possible to adopt a configuration in which a heat insulating material is arranged in the heat insulating space 28.
なお、上記実施の形態１、２においては、横向き設置型の圧縮機の場合について説明したが、吸入冷媒１０の温度を利用してインバータケース２２内を冷却する構成を具備した縦向き設置型の圧縮機、あるいは吸入冷媒温度を利用した冷却構成を具備していない縦向き設置型の圧縮機についても同様に実施が可能であり、さらにこれらの場合において、サーモモジュール２０の取付け、インバータケース２２の形状、構造等の細部において種々の変更が可能であるが、かかる構造においても本発明を逸脱するものではない。 In the first and second embodiments, the case of the horizontally installed compressor has been described. However, the vertically installed compressor having a configuration in which the temperature of the suction refrigerant 10 is used to cool the inside of the inverter case 22. The present invention can be similarly applied to a compressor or a vertically installed compressor that does not have a cooling configuration using the suction refrigerant temperature. In these cases, the thermo module 20 is attached and the inverter case 22 is installed. Various changes in details such as shape and structure are possible, but such a structure does not depart from the present invention.
本発明にかかる電動圧縮機は、従来のインバータ制御装置内蔵の電動圧縮機と比較してインバータ制御装置およびこれを収納する空間の冷却手段を設けたことにより、電子部品の信頼性を向上でき、また、前記冷却手段の組立て作業性も容易であり、居室用の冷凍空調システム用に限らず、ハイブリッド車等の環境車両、さらには一般車両等にも適用でき、その他冷蔵庫等の如く物品貯蔵用の冷凍システム等にも幅広く適用できる。 The electric compressor according to the present invention can improve the reliability of the electronic component by providing the inverter control device and the cooling means for the space in which the inverter control device is stored compared to the conventional electric compressor built in the inverter control device. In addition, the assembling workability of the cooling means is easy, and it can be applied not only to a refrigeration and air conditioning system for a living room but also to an environmental vehicle such as a hybrid vehicle, a general vehicle, etc. It can be widely applied to other refrigeration systems.
１ 電動圧縮機
３ ケーシング本体
４ 電動機
５ 圧縮機構部
７ 蓋体
７ｂ 突出壁（規制手段）
８ インバータ（インバータ制御装置）
１６ 吸入通路
１８ 回路基板
１９ 伝熱面部材（発熱部）
２０ サーモモジュール
２２ インバータケース
２２ａ 断熱材
２４ 内部空間
２５ ヒートシンク（伝熱促進手段）
２５ａ 放熱フィン
２６ 固定具
２７ 弾性体
２８ 断熱空間（断熱層）
２９ 凹部
３０ 吸気口
３１ 排気口
３３ 断熱カバー（断熱手段）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric compressor 3 Casing main body 4 Electric motor 5 Compression mechanism part 7 Cover body 7b Projection wall (regulation means)
8 Inverter (Inverter control device)
16 Suction passage 18 Circuit board 19 Heat transfer surface member (heat generating part)
20 Thermo module 22 Inverter case 22a Heat insulation material 24 Internal space 25 Heat sink (heat transfer promoting means)
25a Radiating fin 26 Fixing tool 27 Elastic body 28 Heat insulation space (heat insulation layer)
29 Concave portion 30 Inlet port 31 Exhaust port 33 Insulation cover (insulation means)
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