JP2023124528A - electric compressor - Google Patents
electric compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023124528A JP2023124528A JP2022028336A JP2022028336A JP2023124528A JP 2023124528 A JP2023124528 A JP 2023124528A JP 2022028336 A JP2022028336 A JP 2022028336A JP 2022028336 A JP2022028336 A JP 2022028336A JP 2023124528 A JP2023124528 A JP 2023124528A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- capacitor
- inverter
- circuit board
- electric compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 54
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 54
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 26
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 20
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 20
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 41
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 14
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 6
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009963 fulling Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/121—Casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/008—Hermetic pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/28—Safety arrangements; Monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/80—Other components
- F04C2240/808—Electronic circuits (e.g. inverters) installed inside the machine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電動圧縮機に関する。 The present invention relates to an electric compressor.
例えば特許文献1に開示されているように、電動圧縮機は、圧縮部と、電動モータと、インバータと、を備えている。圧縮部は、流体を圧縮する。電動モータは、圧縮部を駆動する。インバータは、電動モータを駆動する。インバータは、回路基板を有している。電動圧縮機は、ハウジングを備えている。ハウジングは、モータ室、及びインバータ室を有している。モータ室は、電動モータを収容する。インバータ室は、インバータを収容する。また、ハウジングは、モータ室とインバータ室とを隔てる隔壁を有している。回路基板には、発熱素子と、コンデンサと、スイッチング素子と、が実装されている。発熱素子は、電動モータの駆動に伴い発熱する。スイッチング素子は、回路基板に電気的に接続される複数のリード部を有している。 For example, as disclosed in Patent Literature 1, an electric compressor includes a compressing section, an electric motor, and an inverter. The compression section compresses the fluid. The electric motor drives the compression section. The inverter drives the electric motor. The inverter has a circuit board. The electric compressor has a housing. The housing has a motor room and an inverter room. A motor room accommodates an electric motor. An inverter room accommodates an inverter. Moreover, the housing has a partition separating the motor chamber and the inverter chamber. A heating element, a capacitor, and a switching element are mounted on the circuit board. The heating element generates heat as the electric motor is driven. The switching element has a plurality of leads electrically connected to the circuit board.
ところで、コンデンサは、防爆弁を有している場合がある。防爆弁を有しているコンデンサの内部には、電解液が封入されている。防爆弁は、コンデンサの内部の電解液の噴出口となる。このようなコンデンサにおいては、コンデンサの内部の電解液が気化すると、コンデンサの内部の圧力が上昇する。そして、防爆弁は、コンデンサの内部の圧力が規定値以上に上昇すると開弁するように構成されている。 By the way, the capacitor may have an explosion-proof valve. An electrolytic solution is sealed inside the capacitor having an explosion-proof valve. The explosion-proof valve serves as a spout for electrolyte inside the capacitor. In such a capacitor, when the electrolyte inside the capacitor evaporates, the pressure inside the capacitor increases. The explosion-proof valve is configured to open when the pressure inside the capacitor rises above a specified value.
防爆弁が開弁すると、コンデンサの内部の電解液がコンデンサの外部へ飛散することになる。このとき、コンデンサから飛散した電解液が、例えば、スイッチング素子の各リード部に付着すると、リード部同士が電解液を介して短絡してしまう虞がある。 When the explosion-proof valve opens, the electrolytic solution inside the capacitor is scattered outside the capacitor. At this time, if the electrolytic solution scattered from the capacitor adheres to, for example, each lead portion of the switching element, the lead portions may be short-circuited through the electrolytic solution.
また、発熱素子の冷却を行うことも望まれている。したがって、発熱素子の冷却と、リード部同士の電解液を介した短絡の回避と、の双方を好適に達成することが望まれている。 It is also desired to cool the heating elements. Therefore, it is desired to suitably achieve both cooling of the heating element and avoidance of short circuit between the lead portions via the electrolytic solution.
上記課題を解決する電動圧縮機は、流体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動する電動モータと、前記電動モータを駆動するとともに回路基板を有するインバータと、前記電動モータを収容するモータ室、及び前記インバータを収容するインバータ室を有するハウジングと、を備え、前記ハウジングは、前記モータ室と前記インバータ室とを隔てる隔壁を有しており、前記回路基板には、前記電動モータの駆動に伴い発熱する発熱素子と、内部の電解液の噴出口となる防爆弁を有するコンデンサと、前記回路基板に電気的に接続される複数のリード部を有するスイッチング素子と、が実装されている電動圧縮機であって、前記回路基板上において、前記発熱素子は、前記コンデンサと前記スイッチング素子との間に位置しており、前記インバータ室内には、前記防爆弁と前記複数のリード部との間を遮るよう位置する遮蔽壁が設けられ、前記遮蔽壁は、前記隔壁と前記発熱素子とを熱的に接続する樹脂部を少なくとも含む。 An electric compressor that solves the above problems includes a compression section that compresses a fluid, an electric motor that drives the compression section, an inverter that drives the electric motor and has a circuit board, and a motor chamber that houses the electric motor. and a housing having an inverter chamber for accommodating the inverter, the housing having a partition separating the motor chamber and the inverter chamber, and the circuit board having a drive circuit board for driving the electric motor. An electric compressor mounted with a heating element that generates heat, a capacitor having an explosion-proof valve serving as an internal electrolyte ejection port, and a switching element having a plurality of lead portions electrically connected to the circuit board. wherein the heating element is positioned between the capacitor and the switching element on the circuit board, and the inverter chamber includes a space between the explosion-proof valve and the plurality of leads A shielding wall positioned to block is provided, and the shielding wall includes at least a resin portion that thermally connects the partition and the heat generating element.
これによれば、発熱素子から発生する熱が、樹脂部を介して隔壁に伝達されることにより、ハウジングに放熱される。その結果、発熱素子を冷却することができる。また、防爆弁が開弁して、コンデンサの内部の電解液がコンデンサの外部へ飛散したとしても、各リード部に向かう電解液が、樹脂部を少なくとも含む遮蔽壁によって堰き止められる。したがって、コンデンサから飛散した電解液が、各リード部に付着してしまうことを回避し易くすることができる。その結果、リード部同士が電解液を介して短絡してしまうことが回避される。よって、発熱素子から発生する熱を放熱するために寄与する樹脂部によって、各リード部に向かう電解液の堰き止めも行うことができる。以上により、発熱素子の冷却と、リード部同士の電解液を介した短絡の回避と、の双方を好適に達成することができる。 According to this, the heat generated from the heat generating element is transferred to the partition wall via the resin portion, thereby dissipating the heat to the housing. As a result, the heating element can be cooled. Further, even if the explosion-proof valve opens and the electrolytic solution inside the capacitor scatters to the outside of the capacitor, the electrolytic solution flowing toward each lead portion is blocked by the shielding wall including at least the resin portion. Therefore, it is possible to easily prevent the electrolytic solution scattered from the capacitor from adhering to the lead portions. As a result, it is avoided that the lead portions are short-circuited through the electrolyte. Therefore, the resin portion that contributes to dissipating the heat generated from the heat generating element can also dam the electrolyte flowing toward each lead portion. As described above, it is possible to suitably achieve both cooling of the heating element and avoidance of a short circuit between the lead portions via the electrolytic solution.
上記電動圧縮機において、前記遮蔽壁は、前記隔壁の一部であるとともに前記発熱素子に向かって突出する突出壁を含むとよい。これによれば、樹脂部が少なくて済むため、生産性に優れる。 In the above electric compressor, the shielding wall may include a protruding wall that is part of the partition and protrudes toward the heating element. According to this, the number of resin parts is small, so productivity is excellent.
上記電動圧縮機において、前記ハウジングは、前記コンデンサを収容する収容空間を前記インバータ室内にて区画する区画壁を有し、前記区画壁は、前記遮蔽壁の少なくとも一部を成すとよい。 In the above electric compressor, the housing preferably has a partition wall that partitions an accommodation space for accommodating the capacitor within the inverter chamber, and the partition wall forms at least a portion of the shield wall.
これによれば、防爆弁が開弁して、コンデンサの内部の電解液がコンデンサの外部へ飛散したとしても、電解液を、区画壁によって堰き止めることができる。したがって、コンデンサを収容する収容空間から電解液が洩れ出すことをより抑制することができるため、コンデンサを収容する収容空間の周囲に存在する電子部品に電解液が付着してしまうことをより回避することができる。 According to this, even if the explosion-proof valve opens and the electrolytic solution inside the capacitor scatters to the outside of the capacitor, the electrolytic solution can be blocked by the partition wall. Therefore, it is possible to further suppress leakage of the electrolytic solution from the accommodation space for accommodating the capacitor, thereby further avoiding adhesion of the electrolytic solution to the electronic components existing around the accommodation space for accommodating the capacitor. be able to.
上記電動圧縮機において、搭載対象に固定された状態において、前記防爆弁は、前記遮蔽壁に対して鉛直方向上方に位置しており、前記複数のリード部は、前記遮蔽壁に対して鉛直方向下方に位置しているとよい。 In the electric compressor, the explosion-proof valve is positioned vertically above the shielding wall when fixed to the mounting target, and the plurality of lead portions are positioned vertically with respect to the shielding wall. It should be located below.
これによれば、コンデンサから飛散した電解液が自重によって下方に流れることによって、電解液が各リード部に向かって流れたとしても、各リード部に向かう電解液が、遮蔽壁によって堰き止められる。したがって、コンデンサから飛散した電解液が、各リード部に付着してしまうことを回避し易くすることができる。 According to this, even if the electrolytic solution that is scattered from the capacitor flows downward due to its own weight and flows toward the respective lead portions, the electrolytic solution that flows toward the respective lead portions is blocked by the shield wall. Therefore, it is possible to easily prevent the electrolytic solution scattered from the capacitor from adhering to the lead portions.
上記電動圧縮機において、前記回路基板には、前記電動モータへ流れる電流を検出するシャント抵抗が実装されており、前記発熱素子は、前記シャント抵抗であるとよい。
これによれば、シャント抵抗から発生する熱が、樹脂部を介して隔壁に伝達されることにより、ハウジングに放熱される。その結果、シャント抵抗を冷却することができる。ここで、シャント抵抗は、レイアウト上、スイッチング素子に比較的近い位置に配置される電子部品である。したがって、シャント抵抗から発生する熱を放熱するために寄与する樹脂部は、各リード部に向かう電解液の堰き止めも行う上で好適である。
In the above electric compressor, a shunt resistor for detecting current flowing to the electric motor is mounted on the circuit board, and the heating element may be the shunt resistor.
According to this, the heat generated from the shunt resistor is transferred to the partition wall via the resin portion, thereby being radiated to the housing. As a result, the shunt resistor can be cooled. Here, the shunt resistor is an electronic component arranged relatively close to the switching element in terms of layout. Therefore, the resin portion that contributes to dissipating the heat generated from the shunt resistor is suitable for damming the electrolyte flowing toward each lead portion.
この発明によれば、発熱素子の冷却と、リード部同士の電解液を介した短絡の回避と、の双方を好適に達成することができる。 According to the present invention, it is possible to suitably achieve both cooling of the heating element and avoidance of a short circuit between the lead portions via the electrolytic solution.
以下、電動圧縮機を具体化した一実施形態を図1~図4にしたがって説明する。本実施形態の電動圧縮機は、例えば、車両空調装置に用いられる。
<電動圧縮機10>
図1に示すように、電動圧縮機10は、筒状のハウジング11を備えている。ハウジング11は、吐出ハウジング12と、モータハウジング13と、インバータカバー14と、を有している。吐出ハウジング12、モータハウジング13、及びインバータカバー14は金属材料製であり、例えば、アルミニウム製である。吐出ハウジング12は、吐出口12hを有している。電動圧縮機10は、回転軸15と、圧縮部16と、電動モータ17と、インバータ30と、を備えている。
An embodiment embodying an electric compressor will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. The electric compressor of this embodiment is used, for example, in a vehicle air conditioner.
<
As shown in FIG. 1 , the
モータハウジング13は、板状の端壁13aと、筒状の周壁13bと、筒状の延在壁13cと、を有している。周壁13bは、端壁13aの外周部から筒状に延びている。延在壁13cは、端壁13aの外周部から周壁13bとは反対側へ筒状に延びている。モータハウジング13は、吸入口13hを有している。吸入口13hは、モータハウジング13の周壁13bに形成されている。吸入口13hは、周壁13bにおける端壁13a寄りに位置する部分に形成されている。
The
回転軸15は、モータハウジング13の周壁13bの内側に配置されている。回転軸15は、ハウジング11に回転可能に支持されている。回転軸15は、回転軸15の回転軸線が延びる方向である軸方向が、モータハウジング13の周壁13bの軸方向に一致した状態で、ハウジング11内に収容されている。したがって、回転軸15の軸方向は、ハウジング11の軸方向に一致している。
The rotating
<圧縮部16>
圧縮部16は、流体としての冷媒を圧縮する。圧縮部16は、モータハウジング13の周壁13bの内側に配置されている。圧縮部16は、回転軸15の回転によって駆動する。圧縮部16は、例えば、図示しない固定スクロール及び旋回スクロールから構成されるスクロール式である。固定スクロールは、モータハウジング13の周壁13bの内周面に固定されている。旋回スクロールは、回転軸15の回転に伴って固定スクロールに対して公転する。
<
The
<モータ室18>
電動モータ17は、モータハウジング13の周壁13bの内側に配置されている。圧縮部16及び電動モータ17は、回転軸15の軸方向に並んで配置されている。電動モータ17は、圧縮部16よりもモータハウジング13の端壁13a寄りに配置されている。したがって、モータハウジング13の周壁13bの内側の空間における圧縮部16と端壁13aとの間は、電動モータ17を収容するモータ室18になっている。よって、ハウジング11は、モータ室18を有している。モータ室18は、吸入口13hに連通している。
<
The
<インバータ室19>
インバータカバー14は、板状である。インバータカバー14は、モータハウジング13の延在壁13cの開口を閉塞した状態で延在壁13cに固定されている。そして、モータハウジング13の端壁13a及び延在壁13cと、インバータカバー14とによってインバータ室19が区画されている。したがって、ハウジング11は、インバータ室19を有している。インバータ室19は、インバータ30を収容する。モータハウジング13の端壁13aは、モータ室18とインバータ室19とを隔てる隔壁である。圧縮部16、電動モータ17、及びインバータ30は、この順序で、回転軸15の軸方向に並んで配置されている。
<
<電動モータ17>
電動モータ17は、回転軸15を回転させることにより圧縮部16を駆動する。電動モータ17は、筒状のステータ20と、筒状のロータ21と、を有している。ロータ21は、ステータ20の内側に配置されている。ロータ21は、回転軸15と一体的に回転する。ロータ21は、回転軸15に固定されたロータコア21aと、ロータコア21aに設けられた図示しない複数の永久磁石と、を有している。ステータ20は、ロータ21を取り囲んでいる。ステータ20は、筒状のステータコア20aと、ステータコア20aに巻回されたモータコイル22と、を有している。
<
The
<外部冷媒回路23>
吸入口13hには、外部冷媒回路23の第1端が接続されている。吐出口12hには、外部冷媒回路23の第2端が接続されている。外部冷媒回路23を流れる冷媒は、吸入口13hを介してモータ室18内に吸入される。モータ室18内に吸入された冷媒は、圧縮部16の駆動により圧縮部16で圧縮される。圧縮部16で圧縮された冷媒は、吐出口12hを介して外部冷媒回路23へ吐出される。吐出口12hから外部冷媒回路23へ吐出された冷媒は、外部冷媒回路23の熱交換器や膨張弁を経て、吸入口13hを介してモータ室18内に還流する。電動圧縮機10及び外部冷媒回路23は、車両空調装置24を構成している。
<External
A first end of the external
<インバータ30>
図2に示すように、インバータ30は、回路基板31を有している。インバータ30は、電動モータ17を駆動する。回路基板31には、シャント抵抗32と、コンデンサ33と、スイッチング素子34と、が実装されている。回路基板31は、シャント抵抗32、コンデンサ33、及びスイッチング素子34が実装される実装面31aを有している。回路基板31の実装面31a上において、シャント抵抗32は、コンデンサ33とスイッチング素子34との間に位置している。回路基板31は、実装面31aがモータハウジング13の端壁13aに対向した状態で、インバータ室19内に収容されている。回路基板31の厚み方向は、回転軸15の軸方向に一致している。したがって、回路基板31の厚み方向は、ハウジング11の軸方向に一致している。
<
As shown in FIG. 2, the
<シャント抵抗32>
シャント抵抗32は、回路基板31の実装面31aとモータハウジング13の端壁13aとの間に配置されている。シャント抵抗32は、図示しない外部電源からインバータ30に入力される入力電流を検出するために用いられる。したがって、シャント抵抗32は、電動モータ17へ流れる電流を検出する。シャント抵抗32は、電流が流れると発熱する発熱素子である。したがって、シャント抵抗32は、電動モータ17の駆動に伴い発熱する。本実施形態の発熱素子は、シャント抵抗32である。
<
The
<コンデンサ33>
コンデンサ33は、回路基板31の実装面31aとモータハウジング13の端壁13aとの間に配置されている。コンデンサ33における実装面31aからの突出長さH1は、シャント抵抗32における実装面31aからの突出長さH2よりも長い。したがって、コンデンサ33は、シャント抵抗32よりも背の高い電子部品である。
<
The
コンデンサ33は、外部からの入力電流に含まれるノイズを低減するフィルタ素子である。コンデンサ33の内部には、電解液35が封入されている。したがって、コンデンサ33は、電解コンデンサである。なお、図2では、電解液35を二点鎖線で仮想的に図示している。コンデンサ33は、防爆弁33aを有している。防爆弁33aは、コンデンサ33の内部の圧力が規定値以上に上昇すると開弁するように構成されている。防爆弁33aは、コンデンサ33の内部の電解液35の噴出口となる。防爆弁33aは、コンデンサ33における実装面31aとは反対側に位置する端部に配置されている。
The
<スイッチング素子34>
スイッチング素子34は、回路基板31に複数実装されている。具体的には、回路基板31には、複数のスイッチング素子34をモジュール化したパワーモジュール36が実装されている。パワーモジュール36は、回路基板31の実装面31aとモータハウジング13の端壁13aとの間に配置されている。
<
A plurality of switching
パワーモジュール36は、モジュール本体37と、複数のリード部38と、を有している。複数のスイッチング素子34は、モジュール本体37の内部に埋設されている。モジュール本体37は、モータハウジング13の端壁13aに固定されている。
The
各リード部38は、例えば、板状のバスバーである。各リード部38は、モジュール本体37から回路基板31に向けて延びている。各リード部38は、回路基板31に電気的に接続されている。スイッチング素子34は、複数のリード部38を介して回路基板31に電気的に接続されている。
Each
各スイッチング素子34は、スイッチング動作を行うことにより、外部電源からの直流電圧を交流電圧に変換する。そして、各スイッチング素子34のスイッチング動作によって変換された交流電圧は、駆動電圧として電動モータ17に供給される。
Each switching
<電動圧縮機10の搭載姿勢>
図1に示すように、電動圧縮機10は、搭載対象であるエンジンE1に固定されている。図3は、インバータ室19を延在壁13cの開口側から平面視した状態を示している。また、図3では、シャント抵抗32、コンデンサ33、及びパワーモジュール36を二点鎖線で仮想的に示している。図2及び図3に示すように、電動圧縮機10は、コンデンサ33がシャント抵抗32よりも鉛直方向上方に位置し、且つパワーモジュール36がシャント抵抗32よりも鉛直方向下方に位置するように車両に搭載されている。図2に示すように、回転軸15の径方向は、鉛直方向に一致している。回路基板31の延びる方向は、鉛直方向に一致している。防爆弁33aは、各リード部38に対して鉛直方向上方に位置している。
<Mounting Posture of
As shown in FIG. 1, the
<突出壁40>
図2及び図3に示すように、モータハウジング13は、隔壁である端壁13aの一部としての突出壁40を有している。突出壁40は、モータハウジング13の端壁13aにおけるインバータ室19側の面からシャント抵抗32に向かって突出している。突出壁40は、モータハウジング13に一体形成されている。したがって、突出壁40は、金属材料製であり、例えば、アルミニウム製である。
<Protruding
As shown in FIGS. 2 and 3, the
突出壁40は、鉛直方向においてコンデンサ33とパワーモジュール36との間に位置している。具体的には、図2に示すように、突出壁40は、鉛直方向において防爆弁33aと各リード部38との間に位置している。
The projecting
突出壁40は、第1対向面40aと、第2対向面40bと、を有している。第1対向面40aは、鉛直方向においてコンデンサ33と対向している。具体的には、第1対向面40aは、鉛直方向において防爆弁33aと対向している。第1対向面40aは、突出壁40の上面である。したがって、電動圧縮機10がエンジンE1に固定された状態において、防爆弁33aは、突出壁40に対して鉛直方向上方に位置している。第2対向面40bは、鉛直方向においてパワーモジュール36と対向している。具体的には、第2対向面40bは、鉛直方向において各リード部38と対向している。第2対向面40bは、突出壁40の下面である。したがって、電動圧縮機10がエンジンE1に固定された状態において、各リード部38は、突出壁40に対して鉛直方向下方に位置している。突出壁40の先端面40cは、シャント抵抗32全体に対して回路基板31の厚み方向で重なっている。先端面40cは、平坦面状である。
The projecting
図3に示すように、モータハウジング13は、立設壁41を有している。立設壁41は、モータハウジング13の端壁13aにおけるインバータ室19側の面からインバータカバー14に向けて突出している。立設壁41は、モータハウジング13に一体形成されている。立設壁41は、突出壁40に接続されている。立設壁41は、コンデンサ33を収容する収容空間42を突出壁40と共に区画している。立設壁41及び突出壁40は、収容空間42をインバータ室19内にて区画する区画壁43を形成している。したがって、ハウジング11は、区画壁43を有している。
As shown in FIG. 3, the
<樹脂部45>
図2に示すように、電動圧縮機10は、樹脂部45を備えている。樹脂部45は、突出壁40とシャント抵抗32との間に介在されている。具体的には、樹脂部45は、突出壁40の先端面40cとシャント抵抗32との間に介在されている。したがって、回路基板31は、樹脂部45を介して突出壁40に支持されている。樹脂部45は、突出壁40の先端面40cとシャント抵抗32との間の隙間を埋めている。また、樹脂部45は、シャント抵抗32における上方に位置する部分、及びシャント抵抗32における下方に位置する部分をそれぞれ覆っている。樹脂部45は、シャント抵抗32全体を覆っている。樹脂部45は、端壁13aとシャント抵抗32とを熱的に接続する。
<
As shown in FIG. 2 , the
樹脂部45は、熱硬化性樹脂である。樹脂部45には、例えば、シリコーンコンパウンド材が用いられる。シリコーンコンパウンド材は、例えば、シリコーンゴム材の接着シールよりも柔らかい材質である。突出壁40と樹脂部45により、インバータ室19内には、防爆弁33aと各リード部38との間を遮るよう位置する遮蔽壁44が設けられている。遮蔽壁44は、樹脂部45を少なくとも含む。立設壁41は、遮蔽壁44の一部を成す。区画壁43は、遮蔽壁44の少なくとも一部を成す。
The
電動圧縮機10がエンジンE1に固定された状態において、防爆弁33aは、遮蔽壁44に対して鉛直方向上方に位置している。電動圧縮機10がエンジンE1に固定された状態において、各リード部38は、遮蔽壁44に対して鉛直方向下方に位置している。
In a state where the
<導電ピン46>
図3に示すように、電動圧縮機10は、端壁13aを貫通しつつ電動モータ17と回路基板31とを電気的に接続する複数の導電ピン46を有している。端壁13aには、各導電ピン46が貫通する貫通孔47が形成されている。遮蔽壁44は、コンデンサ33と複数の導電ピン46との間を遮るよう位置している。したがって、遮蔽壁44は、防爆弁33aと複数の導電ピン46との間を遮るよう位置している。
<
As shown in FIG. 3, the
[実施形態の作用]
次に、本実施形態の作用について説明する。
シャント抵抗32から発生する熱は、樹脂部45を介してモータハウジング13の端壁13aに伝達されることにより、モータハウジング13に放熱される。その結果、シャント抵抗32が冷却される。
[Action of Embodiment]
Next, the operation of this embodiment will be described.
The heat generated from the
コンデンサ33においては、コンデンサ33の内部の電解液35が気化すると、コンデンサ33の内部の圧力が上昇する。そして、防爆弁33aは、コンデンサ33の内部の圧力が規定値以上に上昇すると開弁する。
In the
図4に示すように、防爆弁33aが開弁すると、コンデンサ33の内部の電解液35がコンデンサ33の外部へ飛散することになる。このとき、各リード部38に向かう電解液35が、遮蔽壁44を成す突出壁40及び樹脂部45によって堰き止められる。具体的には、コンデンサ33から飛散した電解液35が自重によって下方に流れることによって、電解液35が各リード部38に向かって流れたとしても、各リード部38に向かう電解液35が、突出壁40及び樹脂部45によって堰き止められる。したがって、コンデンサ33から飛散した電解液35が、各リード部38に付着してしまうことが回避されている。
As shown in FIG. 4, when the explosion-proof valve 33a is opened, the
[実施形態の効果]
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)インバータ室19内には、防爆弁33aと各リード部38との間を遮るよう位置する遮蔽壁44が設けられている。遮蔽壁44は、モータハウジング13の端壁13aとシャント抵抗32とを熱的に接続する樹脂部45を少なくとも含む。これによれば、シャント抵抗32から発生する熱が、樹脂部45を介してモータハウジング13の端壁13aに伝達されることにより、ハウジング11に放熱される。その結果、シャント抵抗32を冷却することができる。また、防爆弁33aが開弁して、コンデンサ33の内部の電解液35がコンデンサ33の外部へ飛散したとしても、各リード部38に向かう電解液35が、樹脂部45を少なくとも含む遮蔽壁44によって堰き止められる。したがって、コンデンサ33から飛散した電解液35が、各リード部38に付着してしまうことを回避し易くすることができる。その結果、各リード部38同士が電解液35を介して短絡してしまうことが回避される。よって、シャント抵抗32から発生する熱を放熱するために寄与する樹脂部45によって、各リード部38に向かう電解液35の堰き止めも行うことができる。以上により、シャント抵抗32の冷却と、各リード部38同士の電解液35を介した短絡の回避と、の双方を好適に達成することができる。また、突出壁40は金属製なので放熱性に優れる。
[Effects of Embodiment]
The following effects can be obtained in the above embodiment.
(1) A shielding
(2)遮蔽壁44は、モータハウジング13の端壁13aの一部であるとともにシャント抵抗32に向かって突出する突出壁40を含む。これによれば、樹脂部45が少なくて済むため、生産性に優れる。
(2) The shielding
(3)モータハウジング13は、区画壁43を有している。これによれば、防爆弁33aが開弁して、コンデンサ33の内部の電解液35がコンデンサ33の外部へ飛散したとしても、電解液35を、区画壁43によって堰き止めることができる。したがって、コンデンサ33を収容する収容空間42から電解液35が洩れ出すことをより抑制することができるため、コンデンサ33を収容する収容空間42の周囲に存在する電子部品に電解液35が付着してしまうことをより回避することができる。
(3) The
(4)防爆弁33aは、遮蔽壁44に対して鉛直方向上方に位置している。各リード部38は、遮蔽壁44に対して鉛直方向下方に位置している。これによれば、コンデンサ33から飛散した電解液35が自重によって下方に流れることによって、電解液35が各リード部38に向かって流れたとしても、各リード部38に向かう電解液35が、遮蔽壁44によって堰き止められる。したがって、コンデンサ33から飛散した電解液35が、各リード部38に付着してしまうことを回避し易くすることができる。
(4) The explosion-proof valve 33a is positioned vertically above the shielding
(5)回路基板31には、シャント抵抗32が実装されている。これによれば、シャント抵抗32から発生する熱が、樹脂部45を介してモータハウジング13の端壁13aに伝達されることにより、ハウジング11に放熱される。その結果、シャント抵抗32を冷却することができる。ここで、シャント抵抗32は、レイアウト上、スイッチング素子34に比較的近い位置に配置される電子部品である。したがって、シャント抵抗32から発生する熱を放熱するために寄与する樹脂部45は、各リード部38に向かう電解液35の堰き止めも行う上で好適である。
(5) A
(6)樹脂部45は、熱硬化性樹脂であり、例えば、シリコーンコンパウンド材が用いられている。シリコーンコンパウンド材は、例えば、シリコーンゴム材の接着シールよりも柔らかい材質である。例えば、樹脂部45がシリコーンゴム材の接着シールである場合、突出壁40とシャント抵抗32との間の隙間を樹脂部45で埋める際に、樹脂部45を押し潰すのに必要な荷重が、シリコーンコンパウンド材の場合に比べて大きくなる。したがって、シャント抵抗32に荷重が加わり易くなる。そこで、樹脂部45に、シリコーンゴム材の接着シールよりも柔らかい材質であるシリコーンコンパウンド材を用いることで、突出壁40とシャント抵抗32との間の隙間を樹脂部45で埋める際に、樹脂部45を押し潰すのに必要な荷重が比較的小さくなる。したがって、シャント抵抗32に加わる荷重を緩和させることができる。
(6) The
(7)回路基板31が樹脂部45を介して突出壁40に支持されている。樹脂部45は、例えば、シリコーンコンパウンド材が用いられている。シリコーンコンパウンド材は、例えば、シリコーンゴム材の接着シールよりも柔らかい材質である。これによれば、例えば、樹脂部45がシリコーンゴム材の接着シールである場合に比べると、モータハウジング13から回路基板31に伝達しようとする振動が、樹脂部45によって吸収され易くなる。したがって、回路基板31の振動を抑制し易くすることができる。
(7) The
(8)例えば、モータハウジング13が突出壁40を有しておらず、シャント抵抗32とモータハウジング13の端壁13aとの間の隙間を樹脂部45によって埋める場合を考える。この場合、突出壁40とシャント抵抗32との間の隙間を樹脂部45によって埋める場合に比べて、樹脂部45が厚くなるため、シャント抵抗32から発生した熱が樹脂部45を介してモータハウジング13の端壁13aに伝達し難くなる。そこで、モータハウジング13を、突出壁40を有する構成とした。これによれば、突出壁40とシャント抵抗32との間の隙間に存在する樹脂部45の厚みが、モータハウジング13が突出壁40を有していない構成の場合に比べて薄くなる。このため、シャント抵抗32から発生した熱が樹脂部45を介してモータハウジング13の端壁13aに伝達され易くなる。したがって、シャント抵抗32から発生した熱をハウジング11に効率良く放熱することができるため、シャント抵抗32を効率良く冷却することができる。
(8) Consider, for example, the case where the
(9)遮蔽壁44は、防爆弁33aと複数の導電ピン46との間を遮るよう位置している。これによれば、電解液35が複数の導電ピン46に付着して、導電ピン46同士が電解液35を介して短絡してしまうことが回避される。
(9) The shielding
[変更例]
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
[Change example]
It should be noted that the above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
○ 実施形態において、電動圧縮機10は、コンデンサ33がシャント抵抗32よりも上方に位置し、且つパワーモジュール36がシャント抵抗32よりも下方に位置するように車両に搭載されていなくてもよい。要は、電動圧縮機10における車両に対する搭載姿勢は特に限定されるものではない。したがって、防爆弁33aが、突出壁40に対して上方に位置していなくてもよく、各リード部38が、突出壁40に対して下方に位置していなくてもよい。
O In the embodiment, the
○ 実施形態において、U相、V相、W相の各電流に応じた3つのシャント抵抗32が列状に並んでいてもよい。これらの複数のシャント抵抗32を冷却するにあたり、突出壁40の壁状の形状は好適である。
O In the embodiment, three
○ 実施形態において、発熱素子としては、シャント抵抗32に限らず、その他の電子部品であってもよい。
○ 実施形態において、モータハウジング13は、立設壁41を有していない構成であってもよい。
O In the embodiment, the heating element is not limited to the
(circle) in embodiment, the
○ 実施形態において、圧縮部16は、スクロール式に限らず、例えば、ピストン式やベーン式等であってもよい。
○ 実施形態において、電動圧縮機10は、搭載対象であるエンジンE1に固定されていたが、これに限らず、例えば、車両のボディに固定されていてもよい。要は、電動圧縮機10の搭載対象は特に限定されるものではない。
(circle) in embodiment, the
O In the embodiment, the
○ 実施形態において、電動圧縮機10は、車両空調装置24に用いられていたが、これに限らない。例えば、電動圧縮機10は、燃料電池車に搭載されており、燃料電池に供給される流体としての空気を圧縮するものであってもよい。
O Although the
10…電動圧縮機、11…ハウジング、13a…隔壁である端壁、16…圧縮部、17…電動モータ、18…モータ室、19…インバータ室、30…インバータ、31…回路基板、32…発熱素子であるシャント抵抗、33…コンデンサ、33a…防爆弁、34…スイッチング素子、35…電解液、38…リード部、40…突出壁、42…収容空間、43…区画壁、44…遮蔽壁、45…樹脂部、E1…搭載対象であるエンジン。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記圧縮部を駆動する電動モータと、
前記電動モータを駆動するとともに回路基板を有するインバータと、
前記電動モータを収容するモータ室、及び前記インバータを収容するインバータ室を有するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、前記モータ室と前記インバータ室とを隔てる隔壁を有しており、
前記回路基板には、
前記電動モータの駆動に伴い発熱する発熱素子と、
内部の電解液の噴出口となる防爆弁を有するコンデンサと、
前記回路基板に電気的に接続される複数のリード部を有するスイッチング素子と、が実装されている電動圧縮機であって、
前記回路基板上において、前記発熱素子は、前記コンデンサと前記スイッチング素子との間に位置しており、
前記インバータ室内には、前記防爆弁と前記複数のリード部との間を遮るよう位置する遮蔽壁が設けられ、
前記遮蔽壁は、前記隔壁と前記発熱素子とを熱的に接続する樹脂部を少なくとも含むことを特徴とする電動圧縮機。 a compression section for compressing a fluid;
an electric motor that drives the compression unit;
an inverter that drives the electric motor and has a circuit board;
a housing having a motor chamber that houses the electric motor and an inverter chamber that houses the inverter;
The housing has a partition wall separating the motor chamber and the inverter chamber,
The circuit board has
a heating element that generates heat as the electric motor is driven;
a capacitor having an explosion-proof valve serving as an internal electrolyte ejection port;
and a switching element having a plurality of lead portions electrically connected to the circuit board, wherein the electric compressor is mounted with
the heating element is positioned between the capacitor and the switching element on the circuit board;
A shielding wall positioned to shield between the explosion-proof valve and the plurality of lead portions is provided in the inverter chamber,
The electric compressor, wherein the shield wall includes at least a resin portion that thermally connects the partition wall and the heat generating element.
前記区画壁は、前記遮蔽壁の少なくとも一部を成すことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動圧縮機。 The housing has a partition wall that partitions an accommodation space for accommodating the capacitor within the inverter chamber,
3. The electric compressor according to claim 1, wherein the partition wall forms at least part of the shield wall.
前記防爆弁は、前記遮蔽壁に対して鉛直方向上方に位置しており、
前記複数のリード部は、前記遮蔽壁に対して鉛直方向下方に位置していることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の電動圧縮機。 In the state fixed to the mounting target,
The explosion-proof valve is positioned vertically above the shielding wall,
The electric compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of lead portions are positioned vertically below the shielding wall.
前記発熱素子は、前記シャント抵抗であることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の電動圧縮機。 A shunt resistor for detecting current flowing to the electric motor is mounted on the circuit board,
The electric compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the heating element is the shunt resistor.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022028336A JP2023124528A (en) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | electric compressor |
DE102022132450.8A DE102022132450A1 (en) | 2022-02-25 | 2022-12-07 | Electric Compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022028336A JP2023124528A (en) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | electric compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023124528A true JP2023124528A (en) | 2023-09-06 |
Family
ID=87557118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022028336A Pending JP2023124528A (en) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | electric compressor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023124528A (en) |
DE (1) | DE102022132450A1 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015040538A (en) | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 株式会社豊田自動織機 | Motor compressor |
-
2022
- 2022-02-25 JP JP2022028336A patent/JP2023124528A/en active Pending
- 2022-12-07 DE DE102022132450.8A patent/DE102022132450A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102022132450A1 (en) | 2023-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5687027B2 (en) | Inverter-integrated electric compressor | |
US9212661B2 (en) | Electric compressor with the stator coils coated with resin, the resin having openings exposing the coils to the interior of the housing | |
JP2008184947A (en) | Electric compressor | |
WO2014073159A1 (en) | High voltage electric device and electric compressor | |
JP6621491B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP4022163B2 (en) | Electric compressor | |
JP2014190179A (en) | Electric compressor | |
JP4529973B2 (en) | Electric compressor | |
KR102426480B1 (en) | Electric compressor | |
JP2004100684A (en) | Motor driving circuit and electric compressor | |
JP5194766B2 (en) | Inverter-integrated electric compressor | |
JP2017072071A (en) | Motor compressor | |
JP2023124528A (en) | electric compressor | |
JP2010121449A (en) | Inverter integrated type electric compressor | |
JP7172769B2 (en) | electric compressor | |
CN113530825A (en) | Electric compressor | |
JP2012026310A (en) | Inverter-integrated electric compressor | |
US11661944B2 (en) | Electric compressor | |
WO2017154536A1 (en) | Electrically driven pump | |
JP6854936B1 (en) | Rotating machine | |
JP6939678B2 (en) | Electric compressor | |
JP6272521B1 (en) | Controller-integrated rotating electrical machine | |
WO2018230267A1 (en) | Inverter-integrated electric compressor | |
JP2002180984A (en) | Electric compressor for compressing refrigerant | |
JP6369355B2 (en) | Inverter device and electric compressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240517 |