JP2023149021A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチング素子の冷却性能を向上できる電動圧縮機を提供する。【解決手段】スイッチング素子７０は、導電部材７１と直方体状の樹脂部材７２とを有する。樹脂部材７２は、長手方向の端面であるとともに導電部材７１の一部が突出する第１端面７２ａと、第１端面７２ａとは反対側の端面である第２端面７２ｂと、第１端面７２ａと第２端面７２ｂとを繋ぐ第１側面７２ｃとを有する。導電部材７１は、第１側面７２ｃにおいて露出する発熱部７３ａを有する。スイッチング素子７０は、樹脂部材７２の長手方向が回転軸の軸方向に延びるようにインバータ収容室Ｓ１に配置される。スイッチング素子７０と区画壁２２との間には、金属製の放熱部材８０が配置される。放熱部材８０は、発熱部７３ａと区画壁２２との間に配置される第１放熱部８１と、第１放熱部８１と連続するとともに第２端面７２ｂと区画壁２２との間に配置される第２放熱部８２とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、電動圧縮機に関する。

電動圧縮機は、回転軸と、回転軸を回転させる電動モータと、回転軸の回転によって流体を圧縮する圧縮部と、電動モータを駆動させるインバータと、ハウジングとを備えている。インバータは、スイッチング素子を有している。ハウジングは、電動モータを収容するとともに流体が吸入される吸入室とインバータを収容するインバータ収容室とを隔てる区画壁を有している。

特許文献１に開示された電動圧縮機において、スイッチング素子は、押圧固定具によって区画壁に押し付けられている。これにより、スイッチング素子は、区画壁を介して吸入室に吸入された流体によって冷却される。

特開２０１５－８１５３９号公報

このような電動圧縮機では、スイッチング素子の冷却性能の向上が望まれている。

上記問題点を解決するための電動圧縮機は、回転軸と、前記回転軸を回転させる電動モータと、前記回転軸の回転によって流体を圧縮する圧縮部と、前記電動モータを駆動させるとともにスイッチング素子を有するインバータと、前記電動モータを収容するとともに前記流体が吸入される吸入室と前記インバータを収容するインバータ収容室とを隔てる区画壁を有する金属製のハウジングと、を備える電動圧縮機であって、前記スイッチング素子は、主部及び前記主部から突出するピンを有する導電部材と、前記主部を収容する直方体状の樹脂部材とを有し、前記樹脂部材は、長手方向の端面であるとともに前記ピンが突出する第１端面と、前記長手方向において前記第１端面とは反対側の端面である第２端面と、前記第１端面と前記第２端面とを繋ぐ側面とを有し、前記主部は、前記側面において前記樹脂部材の外部に露出する発熱部を有し、前記スイッチング素子は、前記樹脂部材の長手方向が前記回転軸の軸方向に延びるように前記インバータ収容室に配置され、前記スイッチング素子と前記区画壁との間には、金属製の放熱部材が配置され、前記放熱部材は、前記発熱部と前記区画壁との間に配置される第１放熱部と、前記第１放熱部と連続するとともに前記第２端面と前記区画壁との間に配置される第２放熱部とを有することを要旨とする。

スイッチング素子の熱は、第１放熱部を介して区画壁に放熱されるだけでなく、第１放熱部と連続する第２放熱部を介して区画壁に放熱される。よって、スイッチング素子の冷却性能を向上できる。

また、スイッチング素子は、樹脂部材の長手方向が回転軸の軸方向に延びるようにインバータ収容室に配置されている。このため、樹脂部材の長手方向が回転軸の軸方向と直交する方向に延びるようにスイッチング素子が配置されている場合と比較して、回転軸の軸方向から見たときのスイッチング素子の面積を小さくできる。

上記電動圧縮機において、前記区画壁は、前記回転軸の軸方向における前記区画壁の端面であるとともに前記インバータ収容室内に露出する第１壁面と、前記回転軸の軸方向において前記第１壁面と反対に位置する第２壁面と、前記第１壁面から凹むとともに前記第２壁面から突出する収容凹部を有し、前記スイッチング素子は、前記収容凹部内に配置されていてもよい。

区画壁における吸入室に露出する面積が増大するため、区画壁は、吸入室に吸入された流体によってより冷却されやすくなる。よって、スイッチング素子の放熱性がより向上する。

上記電動圧縮機において、前記側面は、前記発熱部が露出する第１側面と、前記第１側面とは反対側の面である第２側面と、前記第１側面と前記第２側面とを繋ぐ一対の第３側面とを有し、前記放熱部材は、前記第１放熱部と連続するとともに前記第３側面と前記区画壁との間に配置される一対の第３放熱部を有していてもよい。

スイッチング素子の熱は、第１放熱部と連続する一対の第３放熱部を介しても区画壁に放熱される。よって、スイッチング素子の冷却性能をより向上できる。
上記電動圧縮機において、前記スイッチング素子と前記放熱部材とは、前記第２端面と前記第２放熱部との間、及び前記一対の第３側面と前記一対の第３放熱部との間に設けられたゴム製の絶縁部材によって一体化されていてもよい。

スイッチング素子と放熱部材とが別体である場合と比較して、スイッチング素子及び放熱部材を扱いやすい。
上記電動圧縮機において、前記インバータは、前記スイッチング素子を複数有し、複数の前記スイッチング素子の前記主部はそれぞれ、前記第２側面及び前記第３側面において前記樹脂部材の外部に露出する露出部を有し、前記絶縁部材は、前記第２側面を覆っていてもよい。

露出部が絶縁部材によって覆われているため、複数のスイッチング素子の露出部同士の絶縁距離を確保しやすい。複数のスイッチング素子同士の間隔を広げることによって、露出部同士の絶縁距離を確保する場合と比較して、インバータが大型化し難くなる。また、スイッチング素子は、絶縁部材によって、第１放熱部に向けて押圧される。よって、発熱部と第１放熱部とを密着させることができる。

本発明によれば、スイッチング素子の冷却性能を向上できる。

電動圧縮機の側断面図である。 （ａ）はインバータの平面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 図２における３－３線断面図である。 図２における４－４線断面図である。 スイッチングモジュールの斜視断面図である。

以下、電動圧縮機を具体化した一実施形態を図１～図５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。
図１に示すように、電動圧縮機１０は、ハウジング１１と、軸支部材１２と、回転軸１３と、電動モータ１４と、圧縮部１５と、インバータ１６とを備えている。ハウジング１１は、金属製である。本実施形態のハウジング１１は、アルミニウム製である。ハウジング１１は、軸支部材１２と、回転軸１３と、電動モータ１４と、圧縮部１５と、インバータ１６とを収容している。電動モータ１４は、回転軸１３を回転させる。圧縮部１５は、回転軸１３が回転することによって流体としての冷媒を圧縮する。インバータ１６は、電動モータ１４を駆動する。

＜ハウジング＞
ハウジング１１は、第１ハウジング構成体１１ａと、第２ハウジング構成体１１ｂと、カバー１１ｃとを有している。

第１ハウジング構成体１１ａは、円筒状の周壁２１と、区画壁２２とを有している。周壁２１は、第１端部２１ａ及び第２端部２１ｂを有している。第１端部２１ａ及び第２端部２１ｂは、周壁２１の軸方向の端部である。第２端部２１ｂは、周壁２１の軸方向において第１端部２１ａの反対に位置している。区画壁２２は、周壁２１内の空間を軸方向に区画する。区画壁２２は、第１壁面２２ａ及び第２壁面２２ｂを有している。第１壁面２２ａ及び第２壁面２２ｂは、周壁２１の軸方向に対して略垂直な面である。第２壁面２２ｂは、周壁２１の軸方向において第１壁面２２ａの反対側に位置している。

区画壁２２は、ボス２３を有している。ボス２３は、区画壁２２の第２壁面２２ｂから突出した部分である。ボス２３は、ボス２３の先端面から凹む軸受収容部２３ａを有している。軸受収容部２３ａは、第１軸受１７を収容している。

図２（ａ）に示すように、区画壁２２は、収容凹部２４を有している。本実施形態の区画壁２２は、３つの収容凹部２４を有している。３つの収容凹部２４は、Ｖ字状に配置されている。

図３及び図４に示すように、収容凹部２４は、第１壁面２２ａから凹むとともに第２壁面２２ｂから突出している。収容凹部２４は、内底面２４ａと、内底面２４ａと第１壁面２２ａとを接続する内側面とを有している。内底面２４ａは、第２壁面２２ｂを挟んで第１壁面２２ａとは反対側に位置している。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、周壁２１の軸方向から見たとき、収容凹部２４は長方形状である。収容凹部２４の内側面は、第１内側面２４ｂと、第２内側面２４ｃと、第３内側面２４ｄと、第４内側面２４ｅとを有している。第１内側面２４ｂ及び第２内側面２４ｃは、収容凹部２４の長手方向に延びる面である。第３内側面２４ｄ及び第４内側面２４ｅは、収容凹部２４の短手方向に延びる面である。

図１に示すように、第２ハウジング構成体１１ｂは、周壁２１の第１端部２１ａに連結されている。第２ハウジング構成体１１ｂは、周壁２１の第１端部２１ａに位置する開口を閉塞している。

カバー１１ｃは、周壁２１の第２端部２１ｂに連結されている。カバー１１ｃは、周壁２１の第２端部２１ｂに位置する開口を閉塞している。周壁２１の内周面と、区画壁２２の第１壁面２２ａと、カバー１１ｃの内面とによって、インバータ収容室Ｓ１が区画されている。インバータ収容室Ｓ１には、インバータ１６が収容されている。区画壁２２の第１壁面２２ａは、インバータ収容室Ｓ１に露出している。

ハウジング１１は、吸入口１１１と吐出口１１２とを有している。吸入口１１１は、周壁２１に設けられている。吸入口１１１は、周壁２１の軸方向において区画壁２２よりも第１端部２１ａ側に位置している。吐出口１１２は、第２ハウジング構成体１１ｂに設けられている。吸入口１１１には、図示しない外部冷媒回路の一端が接続されるとともに、吐出口１１２には、外部冷媒回路の他端が接続される。

＜軸支部材＞
軸支部材１２は、周壁２１内に収容されている。軸支部材１２は、周壁２１の軸方向において区画壁２２よりも第１端部２１ａ側に位置している。軸支部材１２は、軸挿通孔１２ａと、連通孔１２ｂとを有している。軸挿通孔１２ａには、第２軸受１８が収容されている。

周壁２１の内周面と、区画壁２２の第２壁面２２ｂと、軸支部材１２とによって、吸入室Ｓ２が区画されている。吸入室Ｓ２には、電動モータ１４が収容されている。つまり、吸入室Ｓ２は、電動モータ１４を収容するモータ収容室でもある。吸入室Ｓ２は、インバータ収容室Ｓ１と周壁２１の軸方向に並んでいる。区画壁２２は、インバータ収容室Ｓ１と吸入室Ｓ２とを隔てている。区画壁２２の第２壁面２２ｂ、及び収容凹部２４を区画する壁部における内底面２４ａ、各内側面２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅとは反対側に位置する面は、吸入室Ｓ２に露出している。

＜回転軸＞
回転軸１３は、周壁２１内に収容されている。回転軸１３は、周壁２１の軸方向に沿って延びている。すなわち、回転軸１３の軸方向は、周壁２１の軸方向と一致している。回転軸１３の第１端部は、軸受収容部２３ａに挿入されている。回転軸１３の第１端部は、第１軸受１７を介してボス２３に回転可能に支持されている。回転軸１３の第１端部とは反対側の端部である第２端部は、軸支部材１２の軸挿通孔１２ａに挿通されている。回転軸１３の第２端部は、第２軸受１８を介して軸支部材１２に回転可能に支持されている。

＜電動モータ＞
電動モータ１４は、ロータ４１と、ステータ４２とを有している。ロータ４１は、円筒状のロータコア４１ａと、複数の永久磁石４１ｂとを有している。ロータコア４１ａは、回転軸１３に固定されている。複数の永久磁石４１ｂは、ロータコア４１ａに埋設されている。各永久磁石４１ｂは、ロータコア４１ａの周方向に等ピッチに設けられている。ステータ４２は、ロータ４１を取り囲んでいる。ステータ４２は、円筒状のステータコア４２ａと、３相のモータコイル４２ｂとを有している。ステータコア４２ａは、周壁２１の内周面に固定されている。モータコイル４２ｂは、ステータコア４２ａに巻回されている。ロータ４１は、モータコイル４２ｂに電流が流れることにより回転する。回転軸１３は、ロータ４１と一体的に回転する。

＜圧縮部＞
圧縮部１５は、周壁２１内に収容されている。圧縮部１５は、回転軸１３の軸方向において軸支部材１２を挟んで電動モータ１４の反対側に位置している。本実施形態の圧縮部１５は、スクロール式である。圧縮部１５は、固定スクロール５１と可動スクロール５２とを有している。固定スクロール５１は、周壁２１の内周面に固定されている。可動スクロール５２は、固定スクロール５１と対向するように配置されている。

固定スクロール５１と可動スクロール５２との間には容積変更可能な圧縮室Ｓ３が区画されている。圧縮室Ｓ３は、軸支部材１２の連通孔１２ｂを介して吸入室Ｓ２と連通している。固定スクロール５１と第２ハウジング構成体１１ｂの内面とによって吐出室Ｓ４が区画されている。圧縮室Ｓ３と吐出室Ｓ４とは連通している。

冷媒は、吸入口１１１から吸入室Ｓ２内に吸入される。吸入室Ｓ２に吸入された冷媒は、連通孔１２ｂを介して圧縮室Ｓ３に流入する。圧縮室Ｓ３に流入した冷媒は、圧縮室Ｓ３の容積変更によって圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出室Ｓ４に吐出される。吐出室Ｓ４に吐出された冷媒は、吐出口１１２から外部冷媒回路へ流出する。外部冷媒回路に流出した冷媒は、外部冷媒回路の熱交換器や膨張弁を経て吸入口１１１から吸入室Ｓ２内に還流する。電動圧縮機１０及び外部冷媒回路は、車両用空調装置を構成している。

＜インバータ＞
図２に示すように、インバータ１６は、６つのスイッチングモジュール６１と、コイル６２と、コンデンサ６３と、回路基板６４とを有している。３相のスイッチングモジュール６１については後述する。コンデンサ６３及びコイル６２は、ＬＣ回路を構成している。ＬＣ回路は、外部からの入力電流に含まれるノイズを低減するためのフィルタ回路である。６つのスイッチングモジュール６１、コイル６２、及びコンデンサ６３は、回路基板６４に実装されている。

６つのスイッチングモジュール６１、コイル６２、コンデンサ６３、及び回路基板６４は、区画壁２２上に配置されている。すなわち、インバータ１６全体が区画壁２２上に配置されている。６つのスイッチングモジュール６１、コイル６２、コンデンサ６３は、回転軸１３の軸方向において区画壁２２と回路基板６４との間に配置されている。

区画壁２２上には、気密端子６５が配置されている。気密端子６５は、区画壁２２を貫通する貫通孔２２ｈに挿通されている。気密端子６５は、３相の接続端子６５ａと端子絶縁部６５ｂを有している。接続端子６５ａの一端は、回路基板６４に接続されるとともに、接続端子６５ａの他端は、同相のモータコイル４２ｂに接続される。接続端子６５ａは、インバータ１６と電動モータ１４とを接続する。端子絶縁部６５ｂは、各接続端子６５ａと区画壁２２とを絶縁する。

＜スイッチングモジュール＞
図５に示すように、スイッチングモジュール６１は、スイッチング素子７０と、放熱部材８０と、絶縁部材９０とを有している。本実施形態のスイッチング素子７０は、ＩＧＢＴである。６つのスイッチング素子７０は、電動モータ１４を駆動するためにスイッチング動作を行う。６つのスイッチング素子７０はそれぞれ、Ｕ相の上アーム、Ｕ相の下アーム、Ｖ相の上アーム、Ｖ相の下アーム、Ｗ相の上アーム、及びＷ相の下アームを構成している。放熱部材８０は、金属製である。本実施形態の放熱部材８０は、アルミニウム製である。絶縁部材９０は、絶縁性を有する材料によって形成されている。本実施形態の絶縁部材９０は、ゴム製である。

スイッチング素子７０は、導電部材７１と、直方体状の樹脂部材７２とを有している。導電部材７１は、板状の主部７３と、主部７３から延出する３本のピン７４とを有している。樹脂部材７２は、主部７３を収容している。

樹脂部材７２は、第１端面７２ａと、第２端面７２ｂとを有している。第１端面７２ａ及び第２端面７２ｂは、樹脂部材７２の長手方向における端面である。第２端面７２ｂは、樹脂部材７２の長手方向において第１端面７２ａの反対に位置する端面である。導電部材７１の３本のピン７４は、樹脂部材７２の第１端面７２ａから突出している。

樹脂部材７２は、第１端面７２ａと第２端面７２ｂとを長手方向に繋ぐ側面を有している。側面は、第１側面７２ｃと、第２側面７２ｄと、一対の第３側面７２ｅとを有している。第１側面７２ｃ及び第２側面７２ｄは、第１端面７２ａの長辺及び第２端面７２ｂの長辺と繋がっている。各第３側面７２ｅは、第１端面７２ａの短辺及び第２端面７２ｂの短辺と繋がっている。第１側面７２ｃ及び第２側面７２ｄの面積はそれぞれ、第３側面７２ｅの面積よりも大きい。

図３に示すように、樹脂部材７２は、第２側面７２ｄと一方の第３側面７２ｅとを接続する角部、及び第２側面７２ｄと他方の第３側面７２ｅとを接続する角部に窓部７２ｇを有している。

図５に示すように、主部７３は、発熱部７３ａを有している。発熱部７３ａは、主部７３において最も発熱しやすい部分である。発熱部７３ａは、第１側面７２ｃにおいて樹脂部材７２の外部に露出している。

図３に示すように、主部７３は、窓部７２ｇによって樹脂部材７２の外部に露出する露出部７３ｂを有している。露出部７３ｂは、第２側面７２ｄ及び一対の第３側面７２ｅにおいて樹脂部材７２の外部に露出している。

図３及び図４に示すように、放熱部材８０は、第１放熱部８１と、第２放熱部８２と、一対の第３放熱部８３とを有している。第１放熱部８１は、長方形状である。第２放熱部８２は、第１放熱部８１の一対の短辺のうちの一方から第１放熱部８１の板厚方向に立設されている。第２放熱部８２は、第１放熱部８１と連続している。一対の第３放熱部８３は、第１放熱部８１の一対の長辺から第１放熱部８１の板厚方向に立設されている。一対の第３放熱部８３は、第１放熱部８１と連続している。また、一対の第３放熱部８３は、第２放熱部８２によって第１放熱部８１の短手方向に接続されている。一対の第３放熱部８３は、第２放熱部８２と連続している。

スイッチング素子７０は、第１放熱部８１と第２放熱部８２と一対の第３放熱部８３とによって囲まれる空間に配置されている。樹脂部材７２の第２端面７２ｂは、第２放熱部８２と向かい合っている。樹脂部材７２の第１側面７２ｃ及び発熱部７３ａは、第１放熱部８１と向かい合っている。本実施形態では、第１側面７２ｃ及び発熱部７３ａと第１放熱部８１との間には、放熱シート９１が配置されている。放熱シート９１の一方の面は、第１側面７２ｃ及び発熱部７３ａに当接するとともに、放熱シート９１の他方の面は、第１放熱部８１に当接している。樹脂部材７２の一対の第３側面７２ｅは、一対の第３放熱部８３と向かい合っている。

本実施形態では、絶縁部材９０は、スイッチング素子７０が放熱部材８０に配置された状態でインサート成形されている。これにより、スイッチング素子７０と放熱部材８０とは、絶縁部材９０によって一体化されている。

絶縁部材９０は、樹脂部材７２の第２端面７２ｂと第２放熱部８２との間、及び樹脂部材７２の一対の第３側面７２ｅと一対の第３放熱部８３との間に介在している。また、絶縁部材９０は、樹脂部材７２の第１端面７２ａ及び第２側面７２ｄを覆っている。つまり、絶縁部材９０は、樹脂部材７２の第１側面７２ｃを除く５面を覆っている。したがって、露出部７３ｂは、絶縁部材９０によって覆われている。

図２（ａ）に示すように、６つのスイッチングモジュール６１は、樹脂部材７２の長手方向が回転軸１３の軸方向に延びるようにインバータ収容室Ｓ１に収容されている。スイッチング素子７０の各ピン７４は、回路基板６４に接続されている。６つのスイッチングモジュール６１は、収容凹部２４に収容されている。本実施形態では、同相のスイッチングモジュール６１が１つの収容凹部２４に収容されている。以下、同相のスイッチングモジュール６１のうち、一方のスイッチングモジュール６１を第１スイッチングモジュール６１ａとし、他方のスイッチングモジュール６１を第２スイッチングモジュール６１ｂとする。

図２（ｂ）及び図４に示すように、第１スイッチングモジュール６１ａと第２スイッチングモジュール６１ｂとは、樹脂部材７２の第２側面７２ｄが絶縁部材９０を介して向かい合うように配置されている。

第１スイッチングモジュール６１ａの第１放熱部８１は、放熱グリス９２を介して収容凹部２４の第１内側面２４ｂと向かい合っている。第１スイッチングモジュール６１ａの第２放熱部８２は、放熱グリス９２を介して収容凹部２４の内底面２４ａと向かい合っている。第１スイッチングモジュール６１ａの一対の第３放熱部８３のうち、一方は、放熱グリス９２を介して収容凹部２４の第３内側面２４ｄと向かい合うとともに、他方は、放熱グリス９２を介して収容凹部２４の第４内側面２４ｅと向かい合っている。

第２スイッチングモジュール６１ｂの第１放熱部８１は、放熱グリス９２を介して収容凹部２４の第２内側面２４ｃと向かい合っている。第２スイッチングモジュール６１ｂの第２放熱部８２は、放熱グリス９２を介して収容凹部２４の内底面２４ａと向かい合っている。第２スイッチングモジュール６１ｂの一対の第３放熱部８３のうち、一方は、放熱グリス９２を介して収容凹部２４の第３内側面２４ｄと向かい合うとともに、他方は、放熱グリス９２を介して収容凹部２４の第４内側面２４ｅと向かい合っている。

つまり、各スイッチングモジュール６１において、第１放熱部８１は、スイッチング素子７０の発熱部７３ａと区画壁２２との間に配置されている。第２放熱部８２は、スイッチング素子７０の第２端面７２ｂと区画壁２２との間に配置されている。一対の第３放熱部８３は、スイッチング素子７０の一対の第３側面７２ｅと区画壁２２との間に配置されている。

［本実施形態の作用］
本実施形態の作用を説明する。
スイッチング素子７０の導電部材７１は、インバータ１６の動作時に発熱する。スイッチング素子７０の熱は、放熱シート９１を介して第１放熱部８１に伝わる。第１放熱部８１に伝わった熱は、放熱グリス９２を介して区画壁２２に伝わる。区画壁２２は、吸入室Ｓ２に露出している。このため、区画壁２２は、吸入室Ｓ２に吸入された冷媒によって冷却される。よって、スイッチング素子７０は、第１放熱部８１及び区画壁２２を介して、吸入室Ｓ２に吸入された冷媒によって冷却される。

また、第１放熱部８１に伝わったスイッチング素子７０の熱は、第１放熱部８１と連続する第２放熱部８２にも伝わる。第２放熱部８２に伝わった熱は、放熱グリス９２を介して区画壁２２に伝わる。つまり、スイッチング素子７０は、第２放熱部８２及び区画壁２２を介して吸入室Ｓ２に吸入された冷媒によって冷却される。よって、スイッチング素子７０の冷却性能は向上する。

さらに、第１放熱部８１に伝わったスイッチング素子７０の熱は、第１放熱部８１と連続する一対の第３放熱部８３にも伝わる。一対の第３放熱部８３に伝わった熱は、放熱グリス９２を介して区画壁２２に伝わる。つまり、スイッチング素子７０は、一対の第３放熱部８３及び区画壁２２を介して吸入室Ｓ２に吸入された冷媒によって冷却される。よって、スイッチング素子７０の冷却性能はより向上する。

［本実施形態の効果］
本実施形態の効果を説明する。
（１）スイッチング素子７０と区画壁２２との間には、金属製の放熱部材８０が配置されている。放熱部材８０は、発熱部７３ａと区画壁２２との間に配置される第１放熱部８１と、第１放熱部８１と連続するとともに樹脂部材７２の第２端面７２ｂと区画壁２２との間に配置される第２放熱部８２とを有している。スイッチング素子７０の熱は、第１放熱部８１を介して区画壁２２に放熱されるだけでなく、第１放熱部８１と連続する第２放熱部８２を介しても区画壁２２に放熱される。よって、スイッチング素子７０の冷却性能が向上する。

（２）スイッチング素子７０は、樹脂部材７２の長手方向が回転軸１３の軸方向に延びるようにインバータ収容室Ｓ１に配置されている。このため、発熱部７３ａが区画壁２２の第１壁面２２ａに当接するように樹脂部材７２の長手方向が回転軸１３の軸方向と直交する方向に延びている場合と比較して、回転軸１３の軸方向から見たときのスイッチング素子７０の面積が減少する。これにより、回転軸１３の軸方向から見たときにインバータ１６が大型化することを抑制できる。その結果、回転軸１３の軸方向から見たときにハウジング１１が大型化することを抑制できる。また、本実施形態では区画壁２２上にインバータ１６全体を配置することができるため、スイッチング素子７０だけでなく、コイル６２やコンデンサ６３などの他の発熱部材も冷却できる。

（３）区画壁２２は、第１壁面２２ａから凹むとともに第２壁面２２ｂから突出する収容凹部２４を有している。スイッチング素子７０は、収容凹部２４内に配置されている。区画壁２２における吸入室Ｓ２に露出する面積が増大するため、区画壁２２は、吸入室Ｓ２に吸入された冷媒によってより冷却されやすくなる。よって、スイッチング素子７０の冷却性能がより向上する。

（４）放熱部材８０は、第１放熱部８１と連続するとともに一対の第３側面７２ｅと区画壁２２との間に配置される一対の第３放熱部８３を有している。このため、スイッチング素子７０の熱は、第１放熱部８１及び第２放熱部８２だけでなく、一対の第３放熱部８３を介しても区画壁２２に放熱される。よって、スイッチング素子７０の冷却性能をより向上できる。

（５）スイッチング素子７０と放熱部材８０とは、第２端面７２ｂと第２放熱部８２との間、及び一対の第３側面７２ｅと一対の第３放熱部８３との間に設けられたゴム製の絶縁部材９０によって一体化されている。よって、スイッチング素子７０と放熱部材８０とが別体である場合と比較して、スイッチング素子７０及び放熱部材８０を扱いやすい。

（６）各スイッチング素子７０の主部７３は、第２側面７２ｄ及び第３側面７２ｅにおいて露出する露出部７３ｂを有している。このため、複数のスイッチング素子７０をインバータ収容室Ｓ１に収容する際には、露出部７３ｂ同士の絶縁距離を確保する必要がある。本実施形態のスイッチング素子７０は、高電圧下で使用されるＩＧＢＴであるため、絶縁距離の確保が特に求められる。

本実施形態では、絶縁部材９０は、樹脂部材７２の第２端面７２ｂ及び一対の第３側面７２ｅに加えて第２側面７２ｄも覆っている。このため、露出部７３ｂは、絶縁部材９０によって覆われている。したがって、露出部７３ｂ同士の絶縁距離を確保しやすい。この場合、複数のスイッチング素子７０同士の間隔を広げることによって、露出部７３ｂ同士の絶縁距離を確保する場合と比較して、インバータ１６が大型化しにくい。

（７）絶縁部材９０は、樹脂部材７２の第１側面７２ｃを除いた５面を覆っている。このため、スイッチング素子７０は、絶縁部材９０によって、第１放熱部８１に向けて押圧される。よって、発熱部７３ａと放熱シート９１とを密着させることができるとともに、放熱シート９１と第１放熱部８１とを密着させることができる。

（８）例えば、放熱部材８０は、第１～第３放熱部８１～８３に加えて、樹脂部材７２の第２側面７２ｄと向かい合う第４放熱部を有していてもよい。しかしながら、第４放熱部を設ける場合、放熱部材８０は第２放熱部８２を底壁とした有底四角筒状になるため、放熱部材８０の形成が難しくなる。また、第４放熱部は、第１放熱部８１と連続しない部分であるため、第２放熱部８２や第３放熱部８３と比較して、スイッチング素子７０の冷却効果への寄与が小さい。したがって、放熱部材８０は、放熱部として第１放熱部８１、第２放熱部８２、及び一対の第３放熱部８３を有するのが好適である。

［変更例］
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記各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できる。

○ 区画壁２２は、収容凹部２４の代わりに、第１壁面２２ａから突出する突出部を有していてもよい。突出部は、例えば、回転軸１３の軸方向に延びる四角筒状である。スイッチングモジュール６１は、突出部の内側に配置される。詳しくは、第１放熱部８１は、発熱部７３ａと突出部の内面との間に配置される。第２放熱部８２は、樹脂部材７２の第２端面７２ｂと区画壁２２の第１壁面２２ａとの間に配置される。各第３放熱部８３は、樹脂部材７２の第３側面７２ｅと突出部の内面との間に配置される。

この場合、スイッチング素子７０の熱は、第１放熱部８１に伝わるとともに、第１放熱部８１と連続する第２放熱部８２及び一対の第３放熱部８３にも伝わる。第２放熱部８２に伝わった熱は、区画壁２２に伝わる。第１放熱部８１及び各第３放熱部８３に伝わった熱は、突出部に伝わる。突出部は、区画壁２２の一部である。このため、突出部は、吸入室Ｓ２に吸入された冷媒によって冷却される。その結果、スイッチング素子７０は、区画壁２２を介して吸入室Ｓ２に吸入された冷媒によって冷却される。

○ ハウジング１１の構成は適宜変更されてもよい。
例えば、ハウジング１１は、第１ハウジング構成体１１ａの代わりに、有底円筒状のモータハウジングと、モータハウジングの底壁に連結された筒状のインバータハウジングとを有していてもよい。この場合、吸入室Ｓ２は、モータハウジングの内面と軸支部材１２とによって区画される。インバータ収容室Ｓ１は、インバータハウジングの内面とカバー１１ｃの内面とによって区画される。モータハウジングの底壁は、吸入室Ｓ２とインバータ収容室Ｓ１とを隔てる区画壁である。

○ 区画壁２２が有する収容凹部２４の数は適宜変更されてもよい。
例えば、上記実施形態の３つの収容凹部２４は互いに繋げられることにより、１つの収容凹部２４とされてもよい。

例えば、区画壁２２は、６つの収容凹部２４を有していてもよい。この場合、１つの収容凹部２４に対し、１つのスイッチングモジュール６１が収容される。
○ 区画壁２２におけるスイッチングモジュール６１の配置は、他のインバータ１６の構成部品の配置に応じて適宜変更してもよい。例えば、Ｕ相のスイッチングモジュール６１、Ｖ相のスイッチングモジュール６１、及びＷ相のスイッチングモジュール６１は、一列に並んでいてもよい。

○ スイッチング素子７０は、ＩＧＢＴ以外のスイッチング素子であってもよい。
○ スイッチングモジュール６１は、絶縁部材９０を有していなくてもよい。この場合、スイッチング素子７０と放熱部材８０とは、別体でもよいし、接着剤等によって互いに固定されることによって一体化されていてもよい。

○ 放熱部材８０は、熱伝導率の高い金属によって形成されていれば、アルミニウム製でなくてもよい。
○ 放熱部材８０は、第１放熱部８１及び第２放熱部８２を有していれば、一対の第３放熱部８３の両方又は一方を有していなくてもよい。

○ 放熱部材８０は、第１放熱部８１、第２放熱部８２、及び一対の第３放熱部８３に加えて、樹脂部材７２の第２側面７２ｄと向かい合う第４放熱部を有していてもよい。この場合、放熱部材８０は、第２放熱部８２を底壁とした有底四角筒状となる。

○ 絶縁部材９０は、絶縁性を有する材料によって形成されていれば、ゴム製でなくてもよい。
○ 放熱シート９１は省略されてもよい。この場合、樹脂部材７２の第１側面７２ｃ及び発熱部７３ａは、第１放熱部８１に当接する。

○ 放熱グリス９２をポッティング（樹脂盛り）に変更してもよい。また、放熱グリス９２は省略されてもよい。この場合、各放熱部８１～８３は、区画壁２２に当接する。
○ 圧縮部１５は、回転軸１３の回転によって冷媒を圧縮するのであれば、スクロール式に限定されない。

○ 上記実施形態の電動圧縮機１０は、車両空調装置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るとともに、燃料電池に供給される流体としての空気を圧縮部１５により圧縮するものであってもよい。

１０…電動圧縮機、１１…ハウジング、１３…回転軸、１４…電動モータ、１５…圧縮部、１６…インバータ、２２…区画壁、２２ａ…第１壁面、２２ｂ…第２壁面、２４…収容凹部、７０…スイッチング素子、７１…導電部材、７２…樹脂部材、７２ａ…第１端面、７２ｂ…第２端面、７２ｃ…側面としての第１側面、７２ｄ…側面としての第２側面、７２ｅ…側面としての第３側面、７３…主部、７３ａ…発熱部、７３ｂ…露出部、７４…ピン、８０…放熱部材、８１…第１放熱部、８２…第２放熱部、８３…第３放熱部、９０…絶縁部材、Ｓ１…インバータ収容室、Ｓ２…吸入室。

Claims (5)

1. 回転軸と、
   前記回転軸を回転させる電動モータと、
   前記回転軸の回転によって流体を圧縮する圧縮部と、
   前記電動モータを駆動させるとともにスイッチング素子を有するインバータと、
   前記電動モータを収容するとともに前記流体が吸入される吸入室と前記インバータを収容するインバータ収容室とを隔てる区画壁を有する金属製のハウジングと、
   を備える電動圧縮機であって、
   前記スイッチング素子は、主部及び前記主部から突出するピンを有する導電部材と、前記主部を収容する直方体状の樹脂部材とを有し、
   前記樹脂部材は、長手方向の端面であるとともに前記ピンが突出する第１端面と、前記長手方向において前記第１端面とは反対側の端面である第２端面と、前記第１端面と前記第２端面とを繋ぐ側面とを有し、
   前記主部は、前記側面において前記樹脂部材の外部に露出する発熱部を有し、
   前記スイッチング素子は、前記樹脂部材の長手方向が前記回転軸の軸方向に延びるように前記インバータ収容室に配置され、
   前記スイッチング素子と前記区画壁との間には、金属製の放熱部材が配置され、
   前記放熱部材は、前記発熱部と前記区画壁との間に配置される第１放熱部と、前記第１放熱部と連続するとともに前記第２端面と前記区画壁との間に配置される第２放熱部とを有することを特徴とする電動圧縮機。
2. 前記区画壁は、前記回転軸の軸方向における前記区画壁の端面であるとともに前記インバータ収容室内に露出する第１壁面と、前記回転軸の軸方向において前記第１壁面と反対に位置する第２壁面と、前記第１壁面から凹むとともに前記第２壁面から突出する収容凹部を有し、
   前記スイッチング素子は、前記収容凹部内に配置されている請求項１に記載の電動圧縮機。
3. 前記側面は、前記発熱部が露出する第１側面と、前記第１側面とは反対側の面である第２側面と、前記第１側面と前記第２側面とを繋ぐ一対の第３側面とを有し、
   前記放熱部材は、前記第１放熱部と連続するとともに前記第３側面と前記区画壁との間に配置される一対の第３放熱部を有する請求項１又は請求項２に記載の電動圧縮機。
4. 前記スイッチング素子と前記放熱部材とは、前記第２端面と前記第２放熱部との間、及び前記一対の第３側面と前記一対の第３放熱部との間に設けられたゴム製の絶縁部材によって一体化されている請求項３に記載の電動圧縮機。
5. 前記インバータは、前記スイッチング素子を複数有し、
   複数の前記スイッチング素子の前記主部はそれぞれ、前記第２側面及び前記第３側面において前記樹脂部材の外部に露出する露出部を有し、
   前記絶縁部材は、前記第２側面を覆っている請求項４に記載の電動圧縮機。
   

Images