JP2010133366A - インバータ一体型電動圧縮機およびそのインバータ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータ一体型電動圧縮機1において、インバータ装置20は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板21と、樹脂製ケース22とが一体化されたインバータモジュール23を備え、インバータモジュール23の上面にCPU等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているCPU基板30が設けられた構成とされ、樹脂製ケース22内には、パワー系金属基板21の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層34が設けられているとともに、CPU基板30の下面と熱硬化性樹脂層34との間に、インバータ一体型電動圧縮機1の使用温度領域でゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層35,35Aが設けられている。
【選択図】図3
Description
すなわち、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、電動モータおよび圧縮機構が内蔵されているハウジングの外周にインバータ収容部が設けられ、その内部に高電圧電源からの直流電力を三相交流電力に変換して前記電動モータに給電するインバータ装置が設けられているインバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータ装置は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板と、複数の端子類等が一体にインサート成形された樹脂製ケースとが一体化されたインバータモジュールを備え、該インバータモジュールの上面にCPU等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているCPU基板が設けられた構成とされ、前記樹脂製ケース内には、前記パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、前記CPU基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間に、前記電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられていることを特徴とする。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図3および図5を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機1の外観側面図が示されている。
インバータ一体型電動圧縮機1は、外殻を構成するハウジング2を備えている。このハウジング2は、図示省略の電動モータが収容されているモータハウジング3と、図示省略の圧縮機構が収容されている圧縮機ハウジング4とがボルト5で一体に締め付け結合されることにより構成されている。モータハウジング3および圧縮機ハウジング4は、耐圧容器であり、アルミダイカスト製とされている。
インバータモジュール23を構成する樹脂製ケース22の内部にあって、IGBT等の複数個の半導体スイッチング素子が実装されているパワー系金属基板21の上面に対してその実装部品の表面を覆うように、絶縁性および防湿性について優れた特性を有する熱硬化性のエポキシ系樹脂層(熱硬化性樹脂層)34が設けられている。このエポキシ系樹脂層34は、アルミ製板材等の金属基板21上に実装されている部品を熱硬化性の樹脂層により封入し、しっかりと固定保護することによって絶縁性および防湿性のみならず、耐振性をも確保できるようにしたものである。
車両に搭載の高電圧電源ユニットから高電圧ケーブルを経て電動圧縮機1のインバータ装置20に供給された直流電力は、P−N端子24を経てパワー系金属基板21のパワー回路に入力され、CPU基板30の制御回路により制御される半導体スイッチング素子のスイッチング動作により制御指令周波数の三相交流電力に変換された後、U−V−W端子25からガラス密封端子を経てモータハウジング3内の電動モータに給電される。
次に、本発明の第2実施形態について、図4を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第1実施形態に対して、弾性樹脂接着材層35AをCPU基板30の下面と熱硬化性樹脂層34との間のほぼ全面にわたり設けている点が異なる。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図4に示されるように、CPU基板30の下面とパワー系金属基板21の上面に設けられている熱硬化性樹脂層34との間のほぼ全面にわたって弾性樹脂接着材層35Aを設けた構成としている。
2 ハウジング
9 インバータ収容部
20 インバータ装置
21 パワー系金属基板
22 樹脂製ケース
23 インバータモジュール
24 P−N端子
25 U−V−W端子
28 接続端子
30 CPU基板
31 トランス
32 電解コンデンサ
33 コイル
34 エポキシ系樹脂層(熱硬化性樹脂層)
35,35A 弾性樹脂接着材層(シリコン系樹脂接着材層)
Claims (7)
- 電動モータおよび圧縮機構が内蔵されているハウジングの外周にインバータ収容部が設けられ、その内部に高電圧電源からの直流電力を三相交流電力に変換して前記電動モータに給電するインバータ装置が設けられているインバータ一体型電動圧縮機において、
前記インバータ装置は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板と、複数の端子類等が一体にインサート成形された樹脂製ケースとが一体化されたインバータモジュールを備え、該インバータモジュールの上面にCPU等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているCPU基板が設けられた構成とされ、
前記樹脂製ケース内には、前記パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、前記CPU基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間に、前記電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられていることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。 - 前記弾性樹脂接着材層は、前記CPU基板の中央部位もしくは該CPU基板上に設けられているトランス、電解コンデンサ等の重い部品の下方部位等の特定部位のみに対応して設けられていることを特徴とする請求項1に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
- 前記弾性樹脂接着材層は、前記CPU基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間のほぼ全面にわたって設けられていることを特徴とする請求項1に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
- 前記熱硬化性樹脂層は、エポキシ系樹脂により構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
- 前記弾性樹脂接着材層は、シリコン系樹脂接着材により構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
- 前記シリコン系樹脂接着材は、ガラス転移点が−40℃以下に設定されていることを特徴とする請求項5に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
- インバータ一体型電動圧縮機に一体に組み込まれるモジュール化されたインバータ装置であって、
前記インバータ装置は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板と、複数の端子類等が一体にインサート成形された樹脂製ケースとが一体化されたインバータモジュールを備え、該インバータモジュールの上面にCPU等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているCPU基板が設けられた構成とされ、
前記樹脂製ケース内には、パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、前記CPU基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間に、前記電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられていることを特徴とするインバータ装置。
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