JP4697148B2

JP4697148B2 - Electric compressor

Info

Publication number: JP4697148B2
Application number: JP2007014772A
Authority: JP
Inventors: 雅彦牧野; 昌利辻井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2027-01-25
Also published as: JP2007315374A

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 relates to an electric compressor in which a compression mechanism unit and an electric motor that drives the compression mechanism unit are incorporated in a body container, and an inverter control device that controls driving (rotation) of the motor is provided in the body container. Is.

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, there is known a structure in which a compressor unit including a compression mechanism unit and an electric motor and a storage unit of an inverter device for controlling the driving of the electric motor are partitioned in an airtight state and integrated as a single body container. (For example, refer to Patent Document 1).

図５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を収容したインバータケース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となっている。そして、機体容器１１２とインバータケース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。 FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of the electric compressor shown in Patent Document 1, in which a compression mechanism 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 113. An inverter case 115 that houses the inverter control device 114 located on the side is configured to be partitioned from the airframe container 112 in an airtight state. Airframe container 112 and inverter case 115 are arranged coaxially and fastened with bolts or the like. 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、一旦インバータケース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。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。
特開２００４−１８３６３１号公報 Therefore, the refrigerant drawn in through the suction port 116 provided in the compression mechanism unit 113 is once led to the passage 117 formed between the inverter case 115 and the compression mechanism unit 113, and the heat generation unit and heat of the inverter device 114 are heated. After replacement, the air is sucked into the compression mechanism unit 113. Further, the refrigerant gas compressed by the compression mechanism unit 113 cools the electric motor 111 and is then discharged from the discharge port 118 provided in the body container 112.
JP 2004-183631 A

しかし、上記特許文献１に記載の構造は、吸入冷媒によってのみ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 suction refrigerant, sufficient heat is generated during low-speed operation of the compressor, that is, when the refrigerant circulation amount is small. The replacement cannot be performed, and the heat generation component of the inverter control device 114 may be insufficiently cooled, which may greatly affect performance and reliability.

また、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、エンジンからの熱伝導あるいは輻射伝熱による加熱等によって圧縮機内部の温度が上昇し、圧縮機が停止中の場合でもインバータ部品が加熱され、部品劣化を加速する原因となるものであった。 In addition, when the compressor is used as an air conditioner for an automobile and is directly mounted on the engine, the internal temperature of the compressor rises due to heat conduction or radiant heat from the engine, and the compressor is stopped. Even in this case, the inverter component was heated, which accelerated the deterioration of the component.

本発明は上記従来の課題に着目し、主として、機体容器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図れる電動圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention pays attention to the above-described conventional problems, and mainly aims to provide an electric compressor capable of efficiently cooling the inverter control device without increasing the size of the fuselage container.

上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、吸入冷媒が低温である特性を利用して冷却することに加え、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（熱移動作用）を利用して冷却するようにしたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the present invention cools an inverter control device by utilizing a characteristic that the refrigerant sucked at a low temperature, and also cools a thermo module (also referred to as a Peltier element or a Peltier module). Cooling is performed using the action (heat transfer action).

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機体容器に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、インバータ制御装置の発熱部（発熱部品）を冷却する冷却手段として、吸入冷媒温度を発熱部に伝達する熱伝達手段と、発熱部の冷却を行うサーモモジュールをインバータケース内に配置したものである。これによって、電動圧縮機の運転状況に応じて、インバータ制御装置における発熱部を、吸入冷媒による冷却と、サーモモジュールによる冷却作用を利用した冷却の組合せにて冷却することができる。 More specifically, an inverter case with a built-in inverter control device that controls the drive of an electric motor is incorporated in a fuselage container that incorporates a compression mechanism that sucks, compresses and discharges refrigerant and an electric motor that drives the compression mechanism. In the electric compressor, as the cooling means for cooling the heat generating part (heat generating part) of the inverter control device, a heat transfer means for transmitting the intake refrigerant temperature to the heat generating part and a thermo module for cooling the heat generating part are arranged in the inverter case. It is a thing. Thereby, according to the driving | running state of an electric compressor, the heat-emitting part in an inverter control apparatus can be cooled by the combination of cooling by a suction | inhalation refrigerant | coolant, and cooling using the cooling effect | action by a thermomodule.

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における発熱部を、吸入冷媒の低温である特性と、サーモモジュールの冷却作用（熱移動作用）を利用して冷却することができ、圧縮機の低回転時、あるいは空調負荷等の冷凍サイクル負荷が高い場合におけるインバータ制御装置の冷却効率を高めることが可能となり、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。 The electric compressor of the present invention cools the heat generating part in the inverter control device that controls the rotation and driving of the electric motor by utilizing the low temperature characteristic of the suction refrigerant and the cooling action (heat transfer action) of the thermo module. It is possible to increase the cooling efficiency of the inverter control device when the compressor is rotating at a low speed or when the refrigeration cycle load such as an air conditioning load is high, and the deterioration of the inverter components due to heat can be suppressed.

また、ハイブリッド車等のエンジンに直接装着される電動圧縮機においては、エンジンからの加熱、振動等の過酷な環境下においても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 the case of an electric compressor that is directly mounted on an engine such as a hybrid vehicle, the electric compressor is operated without impairing the performance and reliability of the electric compressor even under severe environments such as heating and vibration from the engine. It becomes possible to do.

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、該圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵した機体容器と、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、前記インバータケースを閉塞するケースカバーを具備し、さらに前記インバータ制御装置の発熱部を吸入冷媒によって冷却するようにした電動圧縮機において、放熱面と吸熱面を具備するサーモモジュールを備え、前記吸熱面を前記インバータ制御装置の発熱部と熱伝導可能に設け、前記インバータケースにより前記圧縮機構部に吸入される冷媒の吸入冷媒通路を形成し、前記サーモモジュールを前記吸入冷媒通路の近傍に配置し、前記サーモモジュールの放熱面を前記吸入冷媒通路壁面と熱交換可能に設け、さらに前記インバータ制御装置の発熱部を前記吸入冷媒通路壁面と熱伝導可能に設けて、前記インバータ制御装置が前記サーモモジュールにより補助的に冷却されるものである。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a compression mechanism portion for sucking, compressing and discharging refrigerant, a body container incorporating a motor for driving the compression mechanism portion, and an inverter having a built-in inverter control device for driving the motor. An electric compressor including a case and a case cover that closes the inverter case, and further configured to cool a heat generating portion of the inverter control device with a sucked refrigerant, and includes a thermo module having a heat radiating surface and a heat absorbing surface; The heat absorption surface is provided so as to be able to conduct heat with the heat generating portion of the inverter control device, the refrigerant case sucked into the compression mechanism portion is formed by the inverter case, and the thermo module is placed in the vicinity of the suction refrigerant passage. And the heat dissipating surface of the thermo module is provided so as to be able to exchange heat with the suction refrigerant passage wall surface, and the inverter Provided the heat generating portion of the control device to be the suction refrigerant passage wall surface and the heat conduction, in which the inverter control device is assisted cooled by the thermo-module.

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の冷却を、圧縮機構部の吸入冷媒（戻り冷媒）の冷熱を利用しての冷却に加えて、前記サーモモジュールの吸熱作用にて行えるため、前記発熱部の冷却効果を高めることが可能となり、インバータ部品の劣化加速が抑制できる。また、前記インバータケースは、ケースカバーによって閉塞されているため、故障の要因となる雨水、塵埃等の侵入が抑制でき、信頼性を高めることができるものである。また、サーモモジュールの吸熱作用を高温熱部と、また放熱作用を低温熱部とそれぞれ行うことになり、その結果、サーモモジュールの吸熱作用と放熱作用の均衡が図れ、サーモモジュールの動作効率を高めることができる。また、前記イン
バータ制御装置の発熱部は前記吸入冷媒通路壁面を介して吸入冷媒と熱交換するため、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。 With this configuration, the heat generation unit in the inverter control device can be cooled by the heat absorption action of the thermo module in addition to the cooling using the cold heat of the suction refrigerant (return refrigerant) of the compression mechanism unit. The cooling effect of the heat generating portion can be enhanced, and the acceleration of deterioration of the inverter components can be suppressed. Further, since the inverter case is closed by the case cover, it is possible to suppress the intrusion of rainwater, dust, and the like that cause failure, and to improve the reliability. In addition, the heat absorption action of the thermo module is performed with the high temperature heat section and the heat radiation action is performed with the low temperature heat section. As a result, the heat absorption action and the heat radiation action of the thermo module are balanced, and the operation efficiency of the thermo module is increased. be able to. In addition, the in
Since the heat generating part of the barter control device exchanges heat with the sucked refrigerant through the suction refrigerant passage wall surface, it is possible to suppress deterioration of the inverter parts due to heat.

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、低回転領域において冷媒循環量が減少した場合に補助的に冷却されるようにしたものである。 The invention according to claim 2 is such that, in the invention according to claim 1, the cooling is supplementarily performed when the refrigerant circulation amount decreases in the low rotation region .

かかる構成とすることにより、ヒートシンク部での冷却作用のみでは効果が期待できなくなり、インバータが想定以上に高温となった場合でも、サーモモジュールを通電制御することにより、その吸熱面でインバータにおける発熱部の発熱を吸収”し、発熱面で端部壁における凹部の底壁を介して戻り冷媒と熱交換を行うことにより、インバータの異常な温度上昇を抑止することが可能となるものである。 By adopting such a configuration, it is impossible to expect an effect only by the cooling action at the heat sink part, and even when the inverter becomes hotter than expected, by controlling the energization of the thermo module, the heat generating part in the inverter on the heat absorption surface In this case, the heat generation surface absorbs the heat and exchanges heat with the return refrigerant through the bottom wall of the recess in the end wall on the heat generation surface, thereby suppressing an abnormal temperature rise of the inverter.

請求項３に記載の発明は、前記吸入冷媒通路壁面にサーモモジュールを収納する凹部を設け、凹部の底面にサーモモジュールの放熱面を密着させたものであり、サーモモジュールの取付け時の位置決めが可能となり、また凹部形成によって吸入冷媒通路の壁厚が薄くなるため、その分サーモモジュールにおける放熱面と吸入冷媒との熱交換効率が向上する。 According to a third aspect of the present invention, a recess for housing the thermo module is provided on the wall surface of the suction refrigerant passage, and the heat radiation surface of the thermo module is in close contact with the bottom surface of the recess, and positioning when the thermo module is mounted is possible. Further, since the wall thickness of the suction refrigerant passage is reduced by forming the recess, the heat exchange efficiency between the heat radiation surface and the suction refrigerant in the thermo module is improved accordingly.

請求項４に記載の発明は、前記サーモモジュールと凹部の周壁との間に断熱層を設けたものであり、前記断熱層によってサーモモジュールにおける放熱面側から吸熱面側への熱のリークを抑制することができ、その結果、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、放熱作用が正規の状態もしくはそれに近い状態で行え、冷却効率の維持が図れるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, a heat insulating layer is provided between the thermo module and the peripheral wall of the recess, and the heat insulating layer suppresses heat leakage from the heat radiation surface side to the heat absorption surface side in the thermo module. As a result, the endothermic surface, the endothermic action from the radiating surface, and the endothermic action of the thermomodule can be performed in a normal state or a state close thereto, and the cooling efficiency can be maintained.

請求項５に記載の発明は、前記サーモモジュールの制御部をインバータケース内に配置したものであり、インバータ制御装置とサーモモジュールの回路系統の組込みが一括して行え、組立て作業性の向上が可能となる。 The invention according to claim 5 is the one in which the control part of the thermo module is arranged in the inverter case, and the circuit system of the inverter control device and the thermo module can be integrated at a time, and the assembly workability can be improved. It becomes.

請求項６に記載の発明は、インバータ制御装置の発熱部とサーモモジュールの吸熱面を当接し、さらに前記サーモモジュールの放熱面と吸入冷媒通路壁面を当接した構成において、前記インバータ制御装置とサーモモジュールの離反および前記サーモモジュールの前記吸入通路壁面からの離反を規制する離反規制手段を設けたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a configuration in which the heat generating portion of the inverter control device and the heat absorption surface of the thermo module are in contact with each other, and the heat dissipation surface of the thermo module and the suction refrigerant passage wall surface are in contact with each other. Separation regulating means for regulating separation of the module and separation of the thermo module from the suction passage wall surface is provided.

かかる構成によれば、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、離反規制手段によってインバータ制御装置とサーモモジュールと吸入冷媒通路のそれぞれの当接を維持することが可能となり、その結果、サーモモジュールの吸熱作用および放熱作用がインバータ制御装置および吸入通路壁面との間において安定して行え、インバータ制御装置の発熱部における冷却作用の信頼性を向上させることができる。 According to such a configuration, even if the inverter case is slightly distorted due to thermal expansion / contraction, etc., the contact between the inverter control device, the thermo module, and the suction refrigerant passage can be maintained by the separation regulating means. As a result, the heat absorbing action and heat releasing action of the thermo module can be stably performed between the inverter controller and the suction passage wall surface, and the reliability of the cooling action in the heat generating portion of the inverter controller can be improved.

請求項７に記載の発明は、インバータ制御装置を構成する基板を、インバータケースに固定することにより、前記インバータ制御装置とサーモモジュールの離反および前記サーモモジュールの前記吸入通路壁面からの離反を規制するようにしたものであり、インバータ制御装置のインバータケースへの固定と、インバータ装置と吸入冷媒通路壁によるサーモモジュールの挟持固定および前述の離反規制が同時に行え、組立て作業性の向上が可能となる。 The invention according to claim 7 regulates separation of the inverter control device and the thermo module and separation of the thermo module from the suction passage wall surface by fixing a substrate constituting the inverter control device to the inverter case. Thus, the inverter control device can be fixed to the inverter case, the thermo module can be held and fixed by the inverter device and the suction refrigerant passage wall, and the above-described separation control can be performed at the same time, and the assembly workability can be improved.

請求項８に記載の発明は、離反規制手段を、ケースカバーに設けられた押圧部材で形成し、この押圧部材により少なくともインバータ制御装置を構成する基板を介してサーモモジュールを吸入冷媒通路壁面へ押圧するようにしたものであり、押圧部材の押圧力にてインバータ制御装置とサーモモジュールと吸入冷媒通路のそれぞれの離反を規制しているため、熱膨張・収縮等に起因したインバータケースの微妙な歪に追従して前記インバータ制御装置とサーモモジュールと吸入冷媒通路のそれぞれの当接が維持でき、その結果、サーモモジュールによるインバータ制御装置の発熱部における冷却作用の信頼性を向上させることができる。 According to an eighth aspect of the present invention, the separation regulating means is formed by a pressing member provided on the case cover, and the thermo module is pressed against the suction refrigerant passage wall surface by at least the substrate constituting the inverter control device by the pressing member. Because the separation of the inverter control device, thermo module, and suction refrigerant passage is regulated by the pressing force of the pressing member, subtle distortion of the inverter case due to thermal expansion / contraction, etc. Accordingly, the contact between the inverter control device, the thermo module, and the suction refrigerant passage can be maintained. As a result, the reliability of the cooling action in the heat generating portion of the inverter control device by the thermo module can be improved.

請求項９に記載の発明は、前記押圧部材を、バネ部材としたものであり、バネ係数の選択により最適な押圧力が得られ、インバータ制御装置の基板の損傷等が防止できる。 According to the ninth aspect of the present invention, the pressing member is a spring member, and an optimum pressing force can be obtained by selecting a spring coefficient, and damage to the substrate of the inverter control device can be prevented.

請求項１０に記載の発明は、ケースカバーの外殻を覆う断熱カバーを設けたもので、かかることにより、外部の熱のインバータケース内への侵入が抑制できるため、インバータ制御装置およびサーモモジュールは外部の熱の影響を直接受けることが抑制され、その結果、インバータ制御装置における温度上昇の助成要因の一つを排除し、前記サーモモジュールの熱負荷の増大およびこれに起因する入力の増加を抑制することができ、総合的な消費電力の増加抑制を図ることができる。 The invention according to claim 10 is provided with a heat insulating cover that covers the outer shell of the case cover, and by doing so, it is possible to suppress the entry of external heat into the inverter case. Therefore, the inverter control device and the thermo module are The direct influence of external heat is suppressed, and as a result, one of the subsidies for the temperature rise in the inverter control device is eliminated, and the increase in the thermal load of the thermo module and the increase in input due to this are suppressed. Therefore, it is possible to suppress the increase in the overall power consumption.

請求項１１に記載の発明は、機体容器とインバータケースの接合部に断熱手段を設けたもので、かかることにより、機体容器からインバータケースへの熱の侵入を抑制することができ、インバータ制御装置における温度上昇の助成要因の一つを排除し、サーモモジュールの消費電力の増加を抑制することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, a heat insulating means is provided at the joint portion between the fuselage container and the inverter case, and as a result, the intrusion of heat from the fuselage container to the inverter case can be suppressed. This can eliminate one of the subsidizing factors for the temperature rise and suppress the increase in power consumption of the thermo module.

請求項１２に記載の発明は、ケースカバー内の熱を外部へ排出する換気手段を設けたもので、かかることにより、ケースカバーとインバータケースで形成される空間内の熱のこもりが抑制でき、インバータ制御装置における温度上昇の助成要因の一つを排除してインバータ装置の冷却が効率よく行えるものである。 The invention according to claim 12 is provided with ventilation means for discharging the heat in the case cover to the outside, and thereby, heat accumulation in the space formed by the case cover and the inverter case can be suppressed, This eliminates one of the subsidizing factors for temperature rise in the inverter control device and allows the inverter device to be cooled 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縦断面図である。図１においては、電動圧縮機１の胴部の周りにある取付け脚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、同電動圧縮機１における要部の斜視断面図で、インバータ制御装置７とサーモモジュール５０の取付け部の断面を示す。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the electric compressor according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the case of the horizontal type electric compressor installed sideways by the attachment leg 2 around the trunk | drum of the electric compressor 1 is shown as an example. FIG. 2 is a perspective cross-sectional view of the main part of the electric compressor 1, and shows a cross section of the attachment part of the inverter control device 7 and the thermo module 50.

電動圧縮機１は、端部壁３ａを底壁とする有底円筒状に形成されたアルミダイキャスト等の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４ａと回転子４ｂ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の回転軸は、圧縮機構部５の駆動軸１３を構成している。 The electric compressor 1 includes a casing body 3 made of metal such as an aluminum die cast formed in a bottomed cylindrical shape with an end wall 3a as a bottom wall, and a stator 4a incorporated in the casing body 3 and a rotation. An electric motor (DC brushless motor) 4 having a child 4b and a compression mechanism portion 5 fitted or press-fitted into the casing body 3 are the main components, and the rotation shaft of the electric motor 4 constitutes a drive shaft 13 of the compression mechanism portion 5. is doing.

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、一端（一面）が開口したアルミダイキャスト等の金属製のインバータケース６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。前記インバータケース６とケーシング本体３は、本発明の機体容器を構成するものである。 And the opening edge part by the side of the compression mechanism part 5 in the casing main body 3 is obstruct | occluded by metal inverter cases 6, such as the aluminum die-casting which one end (one surface) opened, and the inside of the casing main body 3 is made into the sealing state. The inverter case 6 and the casing body 3 constitute the fuselage container of the present invention.

電動機４は、インバータケース６内に組込まれたインバータ制御装置（以下、インバータと称す）７によって駆動およびその回転数が制御される。また、ケーシング本体３内には、圧縮機構部５を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部８を備えている。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、圧縮機構部５における各摺動部の潤滑やシールに供する液としては潤滑油９を採用している。 The electric motor 4 is driven and its rotational speed is controlled by an inverter control device (hereinafter referred to as an inverter) 7 incorporated in an inverter case 6. Further, the casing body 3 is provided with a liquid storage part 8 for storing a liquid used for lubrication of each sliding part including the compression mechanism part 5. In the electric compressor 1, the refrigerant to be handled is a gas refrigerant, and the lubricating oil 9 is used as a liquid for lubrication and sealing of each sliding portion in the compression mechanism portion 5.

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ある。このスクロール方式の構成（スクロール機構）は、周知の如く、固定鏡板１１ａおよび旋回鏡板１２ａを具備し、各鏡板部１１ａ、１２ａからそれぞれ羽根が立ち上がった構成の固定スクロール１１と旋回スクロール１２とを噛合わせて圧縮空間１０を形成するもので、電動機４を駆動することにより、駆動軸１３を介して旋回スクロール１２を固定スクロール１１に対して円軌道運動させ、これによって圧縮空間１０に移動が伴う容積変化を生じさせる。 The compression mechanism unit 5 of the electric compressor 1 according to the first embodiment is of a scroll type. As is well known, this scroll type configuration (scroll mechanism) includes a fixed end plate 11a and a revolving end plate 12a, and engages the fixed scroll 11 and the revolving scroll 12 with blades rising from the end plate portions 11a and 12a. In combination, the compression space 10 is formed. By driving the electric motor 4, the orbiting scroll 12 is moved in a circular orbit with respect to the fixed scroll 11 via the drive shaft 13. Make a change.

圧縮空間１０の容積変化により、外部サイクル（図示せず）から帰還する吸入冷媒１４を、インバータケース６に設けた吸入口１５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１０で圧縮した後、圧縮空間１０の略中央に位置する吐出孔２９よりケーシング本体３内へ吐出し、ケーシング本体３に設けた吐出口１６より外部サイクルへ吐出する。外部サイクルは、一例として周知の冷凍サイクルが該当し、本発明の要旨と直接関係しないため、図示を省略する。 Due to the volume change of the compression space 10, the suction refrigerant 14 returning from an external cycle (not shown) is sucked into the suction side of the compression mechanism portion 5 from the suction port 15 provided in the inverter case 6, and the compression space 10 as described above. After being compressed in this way, it is discharged into the casing body 3 from the discharge hole 29 located at the approximate center of the compression space 10, and discharged from the discharge port 16 provided in the casing body 3 to the external cycle. The external cycle corresponds to a well-known refrigeration cycle as an example, and since it is not directly related to the gist of the present invention, illustration is omitted.

また、ケーシング本体３内には、軸線方向の一方の端部壁３ａ側からポンプ１７と、駆動軸１３の一方を支持する副軸受１８と、駆動軸１３の他方を支持する主軸受１９と、主軸受１９を固定した主軸受部材２０が配置されている。 Further, in the casing body 3, the pump 17 from the one end wall 3 a side in the axial direction, the auxiliary bearing 18 that supports one of the drive shafts 13, the main bearing 19 that supports the other of the drive shafts 13, A main bearing member 20 to which the main bearing 19 is fixed is disposed.

ポンプ１７は駆動軸１３の回転に伴って回転駆動されるもので、端部壁３ａの外面から収容し、その後にＯリング等のシール部材２１ａを介して嵌め付けたポンプカバー２１にて保持される。その結果、ポンプカバー２１の内側に吸上げ通路２３を介して貯液部８に通じるポンプ室２２が形成されている。副軸受１８は端部壁３ａに形成した支持部１８ａに支持固定されおり、駆動軸１３のポンプ１７に連結している側を軸支する。 The pump 17 is rotationally driven with the rotation of the drive shaft 13 and is held by a pump cover 21 that is received from the outer surface of the end wall 3a and then fitted through a seal member 21a such as an O-ring. The As a result, a pump chamber 22 is formed inside the pump cover 21 and communicates with the liquid storage unit 8 via the suction passage 23. The auxiliary bearing 18 is supported and fixed to a support portion 18a formed on the end wall 3a, and supports the side of the drive shaft 13 connected to the pump 17.

電動機４の固定子４ａは、金属製のあるいは適度な硬度である樹脂製の環状部材２４を介してケーシング本体３の内壁に嵌合固定され、駆動軸１３に嵌合等の適宜手段にて固定した回転子４ｂとによって駆動軸１３を回転駆動できるようにしている。なお、固定子４ａはケーシング本体３の内壁面に直接焼き嵌め固定してもよい。駆動軸１３の内部（中心軸部）には給油通路２５が形成されている。この給油通路２５は、ポンプ１７にて貯液部８より汲み上げた潤滑油９を圧縮機構部５の各摺動箇所へ供給する通路を構成している。 The stator 4a of the electric motor 4 is fitted and fixed to the inner wall of the casing body 3 via a metal or resin-made annular member 24 having an appropriate hardness, and fixed to the drive shaft 13 by appropriate means such as fitting. The drive shaft 13 can be rotationally driven by the rotor 4b. The stator 4 a may be directly shrink-fitted and fixed to the inner wall surface of the casing body 3. An oil supply passage 25 is formed in the drive shaft 13 (center shaft portion). The oil supply passage 25 constitutes a passage for supplying the lubricating oil 9 pumped up from the liquid storage section 8 by the pump 17 to each sliding portion of the compression mechanism section 5.

主軸受部材２０は、固定スクロール１１と旋回スクロール１２を噛合せた状態でボルト締め等の適宜手段（図示せず）によって固定スクロール１１に固定されている。そして、主軸受部材２０の周縁をケーシング本体３の内壁に形成した段部３ｂに当たるように位置させ、固定スクロール１１をケーシング本体３内に嵌入または圧入することにより圧縮機構５の固定が行われるものである。 The main bearing member 20 is fixed to the fixed scroll 11 by appropriate means (not shown) such as bolt tightening while the fixed scroll 11 and the orbiting scroll 12 are engaged. Then, the compression mechanism 5 is fixed by positioning the peripheral edge of the main bearing member 20 so as to contact the step 3b formed on the inner wall of the casing body 3 and fitting or press-fitting the fixed scroll 11 into the casing body 3. It is.

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１１ｃを介して密封性よく嵌合されたインバータケース６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、また前記インバータケース６の内面側に設けられた隔壁６ｃが固定スクロール１１と当接している。したがって、固定スクロール１１および主軸受部材２０は、ケーシング本体３の段部３ｂとインバータケース６によって挟持された状態で固定されている。また、駆動軸１３の圧縮機構部５側は主軸受１９により軸支されている。 On the other hand, the inverter case 6 fitted to the opening side of the casing body 3 with a good sealing property through a sealing member 11c such as an O-ring is fixed to the casing body 3 by appropriate means (not shown) such as bolt tightening. A partition wall 6 c provided on the inner surface side of the inverter case 6 is in contact with the fixed scroll 11. Therefore, the fixed scroll 11 and the main bearing member 20 are fixed in a state of being sandwiched between the step portion 3 b of the casing body 3 and the inverter case 6. In addition, the compression mechanism portion 5 side of the drive shaft 13 is pivotally supported by the main bearing 19.

さらに、スクロール機構は、主軸受部材２０と旋回スクロール１２の間にオルダムリング２６等の自転拘束部が設けられており、旋回スクロール１２の自転を防止して円運動させる構成となっている。そして、駆動軸１３を、偏心軸受２７を介して旋回スクロール１２に連結することにより、駆動軸１３の回転によって旋回スクロール１２を円軌道上で旋回させる構成となっている。 Further, the scroll mechanism is provided with a rotation restraining portion such as an Oldham ring 26 between the main bearing member 20 and the orbiting scroll 12, and is configured to prevent the orbiting scroll 12 from rotating and to make a circular motion. Then, by connecting the drive shaft 13 to the orbiting scroll 12 via the eccentric bearing 27, the orbiting scroll 12 is turned on a circular orbit by the rotation of the drive shaft 13.

また、インバータケース６においては、その内面に設けた隔壁６ｃとその先端に設けたＯリング等のシール部材１１ｂにより、固定スクロール１１の固定鏡板１１ａと気密的に組合せ、この組合せにより端部壁６ａ（本発明の吸入冷媒通路壁面に相当）とともに吸入口１５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冷媒通路２８を形成している。吸入冷媒通路２８の空間の一部には、固定スクロール１１に設けられた吐出室壁３０ａと、この吐出室壁３０ａにボルト等の適宜手段によって固定された吐出室カバー３７によって吐出室３０が形成され、固定スクロール１１の吐出孔２９が吐出室３０内に開口している。そして、吐出室３０内には、吐出孔２９に設けられた所定圧力で開くリード弁２９ａと、このリード弁２９ａの開き度合いを規制するリード弁押え２９ｂが設けられている。吐出室３０は、固定スクロール１１および主軸受部材２０におけるそれぞれの外周の一部に設けられた溝部３１ａとケーシング本体３の内周面で形成される連絡通路３１を通じて電動機４側に連通している。 Further, in the inverter case 6, the partition wall 6c provided on the inner surface of the inverter case 6 and the sealing member 11b such as an O-ring provided at the tip thereof are hermetically combined with the fixed end plate 11a of the fixed scroll 11, and this combination results in the end wall 6a. The suction refrigerant passage 28 is formed by forming a sealed space that leads to the suction side of the compression mechanism portion 5 from the suction port 15 (corresponding to the suction refrigerant passage wall surface of the present invention). A discharge chamber 30 is formed in a part of the space of the suction refrigerant passage 28 by a discharge chamber wall 30a provided in the fixed scroll 11 and a discharge chamber cover 37 fixed to the discharge chamber wall 30a by appropriate means such as a bolt. In addition, the discharge hole 29 of the fixed scroll 11 opens into the discharge chamber 30. In the discharge chamber 30, a reed valve 29 a provided at a predetermined pressure provided in the discharge hole 29 and a reed valve presser 29 b that regulates the degree of opening of the reed valve 29 a are provided. The discharge chamber 30 communicates with the motor 4 through a communication passage 31 formed by a groove portion 31 a provided in a part of the outer periphery of each of the fixed scroll 11 and the main bearing member 20 and the inner peripheral surface of the casing body 3. .

インバータ７は、インバータケース６の端部壁６ａを挟んで吸入冷媒通路２８の反対面に配置され、回路基板３２と電解コンデンサ（図示せず）等を備えて構成されている。インバータケース６の端部壁６ａには、インバータ７の発熱部３３が当接するヒートシンク部６ｂと、薄肉部として形成した凹部５２が設けられている。ここで、ヒートシンク部６ｂは端部壁６ａの肉厚で形成されており、インバータ７における発熱部３３との密着位置を定義するために称しているもので、特に熱容量を多くするために肉厚を厚くする等の加工は施していない。 The inverter 7 is disposed on the opposite surface of the suction refrigerant passage 28 across the end wall 6a of the inverter case 6, and includes a circuit board 32, an electrolytic capacitor (not shown), and the like. The end wall 6a of the inverter case 6 is provided with a heat sink portion 6b with which the heat generating portion 33 of the inverter 7 abuts and a concave portion 52 formed as a thin portion. Here, the heat sink portion 6b is formed with the thickness of the end wall 6a, and is referred to in order to define the close contact position with the heat generating portion 33 in the inverter 7, and is particularly thick to increase the heat capacity. Processing such as thickening is not performed.

そして、図２に示す如く回路基板３２には、発熱度の高いスイッチング素子を含むＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）３２ａおよびマイクロコンピュータを主体とする制御回路部３２ｂ等が配置され、このＩＰＭ３２ａの発熱部３３が端部壁６ａのヒートシンク部６ｂで熱的に密着している。 As shown in FIG. 2, the circuit board 32 includes an IPM (intelligent power module) 32a including a switching element having a high heat generation, a control circuit unit 32b mainly composed of a microcomputer, and the like, and a heat generating unit 33 of the IPM 32a. Is in thermal contact with the heat sink portion 6b of the end wall 6a.

また、回路基板３２は、インバータケース６の適宜箇所に形成したボス部６ｅにボルト３９によって固定されている。さらにサーモモジュール５０の通電を制御する回路３２ｄを具備したモジュール制御基板３２ｃも並設されており、このモジュール制御基板３２ｃも、前記回路基板３２と同様にインバータケース６の適宜箇所に形成したボス部６ｅにボルト締めされている。 The circuit board 32 is fixed to a boss 6e formed at an appropriate location of the inverter case 6 by a bolt 39. Further, a module control board 32c provided with a circuit 32d for controlling energization of the thermo module 50 is also provided in parallel. This module control board 32c is also a boss formed at an appropriate location of the inverter case 6 in the same manner as the circuit board 32. It is bolted to 6e.

さらに、インバータケース６の凹部５２には、サーモモジュール５０が前記凹部５２の側壁と断熱層５１を形成する如く、所定の間隔を形成して配置されている。サーモモジュール５０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、熱伝導性を有する電気絶縁体の基板上に複数の熱電素子を電流が直列に流れるように配置したもので、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。 Furthermore, in the recess 52 of the inverter case 6, the thermo module 50 is arranged with a predetermined interval so as to form the side wall of the recess 52 and the heat insulating layer 51. As is well known, the thermo module 50 is also called a Peltier element or a Peltier module, and is formed by arranging a plurality of thermoelectric elements on an electrically insulating substrate having thermal conductivity so that current flows in series. Generates heat on one side and absorbs heat on the other side.

サーモモジュール５０は、その吸熱面がインバータ７の発熱部３３と密着し、放熱面が端部壁６ａ（凹部５２の底面）と密着するように設けられており、さらに詳述すると発熱部３３と吸熱面、端部壁６ａ面と発熱面は、それぞれ熱良導性の熱伝導グリース等を介して密着している。そして、サーモモジュール５０と発熱部３３、端部壁６ａとの密着は、図２に示す如く、インバータケース６の適宜箇所に設けたボス部６ｅにインバータ７の回路基板３２をボルト３９にて締付け固定することにより保持されている。特に、回路基板３２は、ボス部６ｅの高さ設定あるいはボルト３９の締付け度合いにより微妙に撓んだ状態にあり、その撓みの反発力でサーモモジュール５０を端部壁６ａに押付けている。 The thermo module 50 is provided such that its heat absorption surface is in close contact with the heat generating portion 33 of the inverter 7 and its heat dissipation surface is in close contact with the end wall 6a (the bottom surface of the recess 52). The heat absorbing surface, the end wall 6a surface, and the heat generating surface are in close contact with each other via a heat conductive grease or the like. The thermo module 50, the heat generating portion 33, and the end wall 6a are brought into close contact with each other by fastening the circuit board 32 of the inverter 7 to the boss portion 6e provided at an appropriate location of the inverter case 6 with a bolt 39 as shown in FIG. It is held by fixing. In particular, the circuit board 32 is in a slightly bent state depending on the height setting of the boss 6e or the tightening degree of the bolt 39, and the thermo module 50 is pressed against the end wall 6a by the repulsive force of the bending.

また、断熱層５１は、ヒートシンク部６ｂからの直接の熱伝達（熱伝導）を阻止し、その熱のサーモモジュール５０への影響を抑制することに加え、サーモモジュール５０における放熱面側から吸熱面側への熱のリーク（熱伝導経路の短絡）を抑制するためのものである。したがって、サーモモジュール５０は、前述の熱のリークが抑制されているため、その吸熱面からの吸熱作用と、放熱面からの放熱作用が定格の状態もしくはそれに近い状態で行え、冷却効率の低下が抑制された構成で取付けられている。この断熱層５１は空気層でも良いが、耐熱性の断熱材を設けることにより一層高い断熱効果が期待でき、さらに冷却効率の低下抑制が期待できる。 Further, the heat insulating layer 51 prevents direct heat transfer (heat conduction) from the heat sink portion 6b and suppresses the influence of the heat on the thermo module 50, and in addition, the heat absorption surface from the heat radiation surface side of the thermo module 50. This is to suppress heat leakage to the side (short circuit of the heat conduction path). Therefore, the thermo module 50 suppresses the above-described heat leakage, so that the heat absorbing action from the heat absorbing surface and the heat releasing action from the heat radiating surface can be performed in a rated state or a state close thereto, and the cooling efficiency is reduced. Installed in a constrained configuration. The heat insulating layer 51 may be an air layer, but by providing a heat resistant heat insulating material, a higher heat insulating effect can be expected, and further a reduction in cooling efficiency can be expected.

さらに、インバータケース６には隔壁６ｃを挟み吸入冷媒通路２８と並んで位置する接続室６ｄが設けられており、この接続室６ｄには、電動機４に接続された雄型ハーネス部（圧縮機ターミナル）３４と、インバータ７に接続された雌型ハーネス部３５が設けられている。雄型ハーネス部３４と雌型ハーネス部３５の取付け位置は前述に限るものではないが、インバータ７と電動機４を電気的に接続するものである。 Further, the inverter case 6 is provided with a connection chamber 6d that is positioned alongside the suction refrigerant passage 28 with the partition wall 6c interposed therebetween, and a male harness portion (compressor terminal) connected to the motor 4 is provided in the connection chamber 6d. ) 34 and a female harness portion 35 connected to the inverter 7. Although the attachment position of the male harness part 34 and the female harness part 35 is not limited to the above, the inverter 7 and the electric motor 4 are electrically connected.

インバータ７による電動機４の駆動制御は、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。 The drive control of the electric motor 4 by the inverter 7 is performed by monitoring the load such as the air-conditioning room temperature and the refrigerant temperature by a detecting means (not shown), and the electric motor 4 is controlled at a predetermined frequency by a load signal and a control signal based on the result. It controls rotation. 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６の開口面は、アルミダイキャスト等の金属製のケースカバー３６によって閉塞され、防水、防塵構造が施されている。このケースカバー３６は、ボルト３６ａによってインバータケース６あるいはケーシング本体３に取付けられている。またケースカバー３６には、内部の熱（空気）のこもりを防止するための流入口３６ｂと流出口３６ｃが設けられている。したがって、ケースカバー３６内部の熱は、所定の条件（外部とケースカバー３６内部の温度差あるいは風等による外部とケースカバー３６内部の圧力差等）によって点線矢印で示す如く流入口３６ｂから流入し、流出口３６ｃから流出する気流によって排出される。この流れは、条件によっては逆の流れとなる場合もある。また、必要に応じてこの流入口３６ｂと流出口３６ｃ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。 Further, the opening surface of the inverter case 6 is closed by a metal case cover 36 such as aluminum die cast, and a waterproof and dustproof structure is provided. The case cover 36 is attached to the inverter case 6 or the casing body 3 by bolts 36a. The case cover 36 is provided with an inflow port 36b and an outflow port 36c for preventing internal heat (air) accumulation. Therefore, the heat inside the case cover 36 flows from the inlet 36b as indicated by the dotted arrow by a predetermined condition (temperature difference between the outside and the case cover 36 or pressure difference between the outside and the case cover 36 due to wind, etc.). The air is discharged by the airflow flowing out from the outflow port 36c. This flow may be the reverse flow depending on conditions. Further, if necessary, a known film body that allows permeation of air and rejects permeation of moisture may be provided at the inflow port 36b and the outflow port 36c.

次に、上記構成からなる電動圧縮機１の動作について説明する。 Next, the operation of the electric compressor 1 having the above configuration will be described.

インバータ７の起動制御によって電動機４が回転すると、これに伴って駆動軸１３が回転し、駆動軸１３を介して圧縮機構部５の旋回スクロール１２が円軌道運動するとともに、ポンプ１７を駆動する。ポンプ１７により貯液部８の潤滑油９が駆動軸１３の給油通路２５を通じて圧縮機構部５に供給され、旋回スクロール１２は供給された潤滑油９によって潤滑およびシール作用を受けながら回転し、インバータケース６に設けた吸入口１５を通じて冷凍サイクルから帰還した冷媒１４を吸入する。吸入された低温の冷媒１４は、吸入冷媒通路２８の空間において端部壁６ａを冷却し、固定鏡板１１ａの通路穴（図示せず）を介して圧縮空間１０に流入する。この端部壁６ａの冷却は、端部壁６ａに形成したヒートシンク部６ｂを含めて行われる。 When the electric motor 4 is rotated by the start control of the inverter 7, the drive shaft 13 rotates along with this, and the orbiting scroll 12 of the compression mechanism unit 5 moves circularly via the drive shaft 13 and drives the pump 17. The pump 17 supplies the lubricating oil 9 in the liquid storage unit 8 to the compression mechanism unit 5 through the oil supply passage 25 of the drive shaft 13, and the orbiting scroll 12 rotates while receiving lubrication and sealing action by the supplied lubricating oil 9. The refrigerant 14 returned from the refrigeration cycle is sucked through the suction port 15 provided in the case 6. The sucked low-temperature refrigerant 14 cools the end wall 6a in the space of the suction refrigerant passage 28, and flows into the compression space 10 through a passage hole (not shown) of the fixed end plate 11a. The end wall 6a is cooled including the heat sink portion 6b formed on the end wall 6a.

圧縮空間１０に流入した冷媒は、圧縮機構５の円軌道運動に伴う圧縮空間１０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２９から吐出室３０に吐出される。吐出孔２９から吐出室３０に吐出された冷媒は、固定スクロール１１の外周部に設けられた溝部３１ａ、およびケーシング本体３の内周面に形成された連絡通路３１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１６から吐出される。吐出口１６から吐出されるまでの過程にある冷媒は、所定箇所との衝突、回転子４ｂの回転に伴う遠心力、さらには細部空間の通過に伴う絞り作用等に起因して各種の気液分離が行われ、またこれによって分離された一部の潤滑油９は副軸受１８の潤滑も行う。 The refrigerant that has flowed into the compression space 10 is compressed by the volume reduction movement of the compression space 10 accompanying the circular orbit movement of the compression mechanism 5, and is discharged into the discharge chamber 30 from the discharge hole 29 communicating with the final compression space. The refrigerant discharged from the discharge hole 29 into the discharge chamber 30 enters the electric motor 4 through the groove 31 a provided in the outer peripheral portion of the fixed scroll 11 and the communication passage 31 formed in the inner peripheral surface of the casing body 3. The electric motor 4 is discharged from the discharge port 16 of the casing body 3 while being cooled. The refrigerant that is in the process until it is discharged from the discharge port 16 has various gas liquids due to a collision with a predetermined location, a centrifugal force accompanying the rotation of the rotor 4b, a squeezing action accompanying the passage through the detailed space, and the like. Separation is performed, and a part of the lubricating oil 9 separated thereby also lubricates the auxiliary bearing 18.

上記冷媒の流れを連続することにより、インバータ７は、連続した電動機４の回転制御に伴い発熱部３３から発熱するが、この発熱部３３はヒートシンク部６ｂを介して吸入冷媒１４と熱交換し、冷却されるため、その温度上昇は抑制される。 By continuing the flow of the refrigerant, the inverter 7 generates heat from the heat generating part 33 with continuous rotation control of the electric motor 4, and the heat generating part 33 exchanges heat with the sucked refrigerant 14 through the heat sink part 6b. Since it is cooled, the temperature rise is suppressed.

しかしながら、インバータ７の温度上昇の抑制は、電動圧縮機１の所定範囲の回転領域では一定の効果が期待できるものの、低回転領域において冷媒循環量が減少した場合や、車両停止直後のエンジンからの高輻射熱によって圧縮機が高温状態になった場合、さらには空調負荷等の増大により吸入冷媒温度が上昇した場合等では、前述のヒートシンク部６ｂでの冷却作用のみでは効果が期待できなくなり、インバータ７が想定以上に高温となる可能性がある。 However, although the suppression of the temperature rise of the inverter 7 can be expected to have a certain effect in the rotation range of the electric compressor 1 in a predetermined range, when the refrigerant circulation amount decreases in the low rotation range or from the engine immediately after the vehicle stops. When the compressor is brought into a high temperature state due to high radiant heat, or when the intake refrigerant temperature rises due to an increase in the air conditioning load or the like, an effect cannot be expected only by the cooling action in the heat sink portion 6b. May become hotter than expected.

本実施の形態１においては、サーモモジュール５０を通電制御することにより、その吸熱面でインバータ７における発熱部３３の発熱を吸収し、発熱面で端部壁６ａにおける凹部５２の底壁を介して戻り冷媒１４と熱交換を行うものであり、インバータ７の異常な温度上昇を抑止することが可能となる。 In the first embodiment, by controlling the energization of the thermo module 50, the heat absorption surface absorbs heat generated by the heat generating portion 33 in the inverter 7, and the heat generating surface passes through the bottom wall of the recess 52 in the end wall 6a. Heat exchange with the return refrigerant 14 is performed, and an abnormal temperature rise of the inverter 7 can be suppressed.

すなわち、サーモモジュール５０は通電量（電流量）に比例して吸熱量、発熱量が制御できるもので、通電量を最適値に制御することにより、ヒートシンク部６ｂを介しての吸入冷媒温度による冷却作用に加え、サーモモジュール５０の吸放熱作用を利用した冷却作用との組合せによってインバータ７の温度上昇を抑制でき、その結果、インバータ７を構成する各部品の熱劣化を抑制することができる。 That is, the thermo module 50 can control the heat absorption amount and the heat generation amount in proportion to the energization amount (current amount). By controlling the energization amount to an optimum value, cooling by the intake refrigerant temperature through the heat sink portion 6b. In addition to the action, the temperature rise of the inverter 7 can be suppressed by a combination with the cooling action utilizing the heat absorbing / dissipating action of the thermo module 50, and as a result, the thermal deterioration of each component constituting the inverter 7 can be suppressed.

ここで、サーモモジュール５０によるインバータ７の冷却は補助冷却の位置づけにあり、吸入冷媒熱を利用した冷却を主冷却とすることにより節電効果が図れる。また、サーモモジュール５０の制御部であるモジュール制御基板３２ｃは、インバータケース６内において、電動機４駆動用の回路基板３２に並設されており、制御に必要な通電用の電源等が回路基板３２と共用されている。 Here, the cooling of the inverter 7 by the thermo module 50 is in the position of auxiliary cooling, and the power saving effect can be achieved by using the cooling using the intake refrigerant heat as the main cooling. The module control board 32c, which is a control unit of the thermo module 50, is arranged in parallel with the circuit board 32 for driving the electric motor 4 in the inverter case 6, and a power supply for energization necessary for control is supplied to the circuit board 32. And shared.

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５０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７の補助冷却が可能となり、車両への装着性を損なうこともない。そして、サーモモジュール５０の放熱面を圧縮機構部５の吸入冷媒通路２８上（端部壁６ａ）に装着したことにより、素子の吸熱作用が放熱作用とバランスよく行え、サーモモジュール５０を高い効率で運転することができる。その結果、インバータ７の発熱部３３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を抑制できる。 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 adding a small and light component called the thermo module 50. 7 can be cooled, and the mounting property to the vehicle is not impaired. Since the heat radiation surface of the thermo module 50 is mounted on the suction refrigerant passage 28 (end wall 6a) of the compression mechanism section 5, the heat absorption action of the element can be balanced with the heat radiation action, and the thermo module 50 can be made highly efficient. You can drive. As a result, the heat generating portion 33 of the inverter 7 can be efficiently cooled, and acceleration of deterioration due to heat of the inverter components can be suppressed.

また、サーモモジュール５０は、吸入冷媒通路２８の壁面（端部壁６ａ）に設けた凹部５２に位置させ、その底壁に密着させているため、組立て時におけるサーモモジュール５０の取付け時の位置決めが容易となり、作業性の向上が図れ、さらに、凹部５２の形成によってその底壁部における端部壁６ａの壁厚が薄くなるため、その分サーモモジュール５０における放熱面と吸入冷媒との熱交換効率が向上し、サーモモジュール５０をより効率よく運転することができる。 Further, since the thermo module 50 is positioned in the recess 52 provided on the wall surface (end wall 6a) of the suction refrigerant passage 28 and is in close contact with the bottom wall, positioning of the thermo module 50 during assembly is facilitated. Further, the workability can be improved, and the wall thickness of the end wall 6a at the bottom wall portion is reduced by the formation of the recess 52, so that the heat exchange efficiency between the heat radiation surface of the thermo module 50 and the suction refrigerant is correspondingly reduced. Thus, the thermo module 50 can be operated more efficiently.

さらに、サーモモジュール５０とインバータ７の当接するヒートシンク部６ｂの間には断熱層５１が設けられているため、サーモモジュール５０の放熱面からの熱が凹部５２周壁からサーモモジュール５０の吸熱面へ直接伝達されるといった熱のリークが抑制される。その結果、サーモモジュール５０における吸熱面、放熱面からの吸熱作用、放熱作用が正規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が低減でき、サーモモジュール５０を効率よく運転することができる。 Further, since the heat insulating layer 51 is provided between the thermo module 50 and the heat sink portion 6b where the inverter 7 abuts, the heat from the heat radiation surface of the thermo module 50 directly flows from the peripheral wall of the recess 52 to the heat absorption surface of the thermo module 50. Heat leakage such as being transmitted is suppressed. As a result, the endothermic surface, the endothermic action from the radiating surface, and the radiating action in the thermo module 50 can be performed in a normal state or a state close thereto, obstruction of maintaining cooling efficiency can be reduced, and the thermo module 50 can be operated efficiently. .

また、サーモモジュール５０のモジュール制御基板３２ｃをインバータケース６内に配置しているため、インバータ７の回路基板３２とモジュール制御基板３２ｃの電源あるいは検出信号等の共有化が可能となり、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同一方向から一括して行え、組立て作業性の向上が可能となる。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５０の通電を制御することにより、検出信号の共用化が可能となり、回路を簡略化することができる。 Further, since the module control board 32c of the thermo module 50 is arranged in the inverter case 6, it becomes possible to share the power supply or detection signal of the circuit board 32 and the module control board 32c of the inverter 7 and simplify the circuit configuration. In addition, the electric circuit system can be integrated from the same direction 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 fluctuations in the refrigeration cycle load (air conditioning load), and the detection signal can be shared by controlling the energization of the thermo module 50 by the fluctuation signal of the refrigeration cycle load. The circuit can be simplified.

さらに、インバータ７とサーモモジュール５０の密着、およびサーモモジュール５０と吸入冷媒通路２８（端壁部６ａ）の密着をボルト３９による回路基板３２、制御基板３２ｃのボルト締めによって維持しているため、熱膨張・収縮等に起因して微妙にインバータケース６に歪みが生じても、インバータ７とサーモモジュール５０と吸入冷媒通路２８のそれぞれの当接を維持することが可能となり、その結果、サーモモジュール５０の吸熱作用および放熱作用の維持を可能とし、インバータ７の発熱部３３における冷却作用の信頼性を向上させることができる。 Further, since the close contact between the inverter 7 and the thermo module 50 and the close contact between the thermo module 50 and the suction refrigerant passage 28 (end wall portion 6a) are maintained by bolting the circuit board 32 and the control board 32c with bolts 39, Even if the inverter case 6 is slightly distorted due to expansion / contraction, etc., it is possible to maintain contact between the inverter 7, the thermo module 50, and the suction refrigerant passage 28, and as a result, the thermo module 50. Thus, it is possible to maintain the heat absorbing action and the heat releasing action, and to improve the reliability of the cooling action in the heat generating portion 33 of the inverter 7.

なお、前記回路基板３２、制御基板３２ｃのボス部６ｅへのボルト締めに際し、回路基板３２、制御基板３２ｃとボス部６ｅの間に、弾性体（図示せず）を介在することにより、インバータケース６の歪みに伴う応力の回路基板３２、制御基板３２ｃへの影響を緩和することができる。 In addition, when bolting the boss 6e of the circuit board 32 and the control board 32c, an elastic body (not shown) is interposed between the circuit board 32, the control board 32c and the boss 6e, so that the inverter case 6 can alleviate the influence of the stress on the circuit board 32 and the control board 32c.

加えて、サーモモジュール５０は凹部５２によって位置決めと保持が行われているため、車両あるいはエンジンの振動等に起因して位置ずれあるいは脱落を生じてインバータ７の発熱部３３から外れてしまう不具合も解消し、インバータ７の発熱部３３における冷却作用の信頼性を向上させることができる。特に、断熱層５１を単なる空気層ではなく、その空気層に断熱材を充填した構成とすることにより、上記信頼性を一層高めることができる。 In addition, since the thermo module 50 is positioned and held by the recess 52, the problem that the thermo module 50 is displaced from the heat generating portion 33 of the inverter 7 due to displacement or dropping due to vibration of the vehicle or the engine is also eliminated. And the reliability of the cooling action in the heat generating part 33 of the inverter 7 can be improved. In particular, the reliability can be further improved by configuring the heat insulating layer 51 not to be a simple air layer but to fill the air layer with a heat insulating material.

また、回路基板３２、制御基板３２ｃのボルト締めは、インバータ７のインバータケース６への固定と、インバータ７と端部壁６ａによるサーモモジュール５０の挟持固定を同時に行うもので、組立て作業性の向上がはかれるものである。 Further, the bolting of the circuit board 32 and the control board 32c simultaneously fixes the inverter 7 to the inverter case 6 and clamps and fixes the thermo module 50 by the inverter 7 and the end wall 6a, thereby improving the assembly workability. Will be removed.

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における電動圧縮機の縦断面図で、インバータ７とサーモモジュール５０の異なる固定構造を具備した電動圧縮機１の断面図である。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。 (Embodiment 2)
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the electric compressor according to the second embodiment of the present invention, and is a sectional view of the electric compressor 1 having different fixing structures for the inverter 7 and the thermo module 50. Here, only different parts from the first embodiment will be described, the same constituent elements as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description of the same operation and the like will be omitted.

同図において、インバータ７の回路基板３２をボス部６ｅとボルト３９によってボルト締めすることにより、サーモモジュール５０が、吸入冷媒通路２８を形成する端部壁６ａの凹部５２とインバータ７によって挟持固定されているのは、実施の形態１と同様である。しかしながら、実施の形態１においても説明したように、このボルト締めをインバータ７の発熱部３３とサーモモジュール５０の吸熱面との密着、および吸入冷媒通路２８（端部壁６ａ）とサーモモジュール５０の放熱面との密着を良好ならしめる締結としているため、インバータケース６の熱膨張等に起因して回路基板３２に曲げ応力が作用する。 In this figure, the thermo module 50 is clamped and fixed between the recess 52 of the end wall 6a forming the suction refrigerant passage 28 and the inverter 7 by bolting the circuit board 32 of the inverter 7 with the boss portion 6e and the bolt 39. This is the same as in the first embodiment. However, as described in the first embodiment, this bolting is performed so that the heat generating portion 33 of the inverter 7 and the heat absorbing surface of the thermo module 50 are in close contact with each other, and the suction refrigerant passage 28 (end wall 6a) and the thermo module 50 are Since the fastening is performed so that the contact with the heat radiating surface is good, bending stress acts on the circuit board 32 due to thermal expansion of the inverter case 6 or the like.

本実施の形態２においてはこの点を考慮し、ボルト締めはサーモモジュール５０の定位置固定を維持し、各部との密着はインバータケース６と対を成すケースカバー３６の内面に設けたバネ部材５３の押圧力で行う構成としたものである。 In the second embodiment, in consideration of this point, the bolting maintains the fixed position of the thermo module 50, and the close contact with each part is a spring member 53 provided on the inner surface of the case cover 36 that forms a pair with the inverter case 6. It is set as the structure performed by pressing force of.

かかる構成とすることにより、バネ部材５３の押圧力にてインバータ７とサーモモジュール５０と吸入冷媒通路２８のそれぞれの当接を維持するため、熱膨張・収縮等に起因したインバータケース６の微妙な歪みに追従して当接が維持でき、その結果、サーモモジュール５０によるインバータ７の発熱部３３における冷却作用の信頼性を向上させることができる。 With this configuration, the contact of the inverter 7, the thermo module 50, and the suction refrigerant passage 28 is maintained by the pressing force of the spring member 53, so that the subtle case of the inverter case 6 caused by thermal expansion / contraction is caused. The contact can be maintained following the distortion, and as a result, the reliability of the cooling action in the heat generating portion 33 of the inverter 7 by the thermo module 50 can be improved.

また、バネ部材５３の位置を、インバータ７、サーモモジュール５０の押圧およびバネ部材５３の組込みに最適な位置に設定することができ、サーモモジュール５０の吸熱作用、放熱作用を効率よくインバータ７における発熱部３３の冷却に供することができる。さらに、バネ部材５３におけるバネ係数の選択により最適な押圧力が得られ、インバータ７の回路基板３２の損傷等が防止できる。 Further, the position of the spring member 53 can be set to an optimum position for the pressing of the inverter 7 and the thermo module 50 and the incorporation of the spring member 53, and the heat absorbing action and heat releasing action of the thermo module 50 are efficiently generated in the inverter 7. The portion 33 can be used for cooling. Furthermore, the optimum pressing force can be obtained by selecting the spring coefficient in the spring member 53, and the circuit board 32 of the inverter 7 can be prevented from being damaged.

（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における電動圧縮機の縦断面図で、ケースカバー３６に断熱構造を具備した電動圧縮機１の断面図である。 (Embodiment 3)
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the electric compressor according to Embodiment 3 of the present invention, and is a sectional view of the electric compressor 1 in which the case cover 36 has a heat insulating structure.

ここでは先の実施の形態１、２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。 Here, only the parts different from those of the first and second embodiments will be described, the same components 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、ケースカバー３６の外表面には、本発明の断熱手段に相当する耐熱性と断熱性を有する断熱カバー５４が設けられており、エンジンルーム等の外部からの熱のケースカバー３６内への侵入を防止し、ケースカバー３６内の温度上昇の要因を極力排除するようにしている。 In the figure, a heat insulating cover 54 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 case cover 36, and the heat inside the case cover 36 from outside such as an engine room is provided. Intrusion into the case is prevented, and the cause of temperature rise in the case cover 36 is eliminated as much as possible.

これにより、ケースカバー３６の内部は、外部からの熱移動を受けることが少ない状態となり、その結果、インバータ７の冷却の阻害要因を排除し、前記サーモモジュール５０による冷却作用と吸入冷媒の冷却作用によってインバータ７を冷却することができ、インバータ７の熱による劣化を抑制することができる。 As a result, the inside of the case cover 36 is less likely to receive heat transfer from the outside. As a result, the cooling factor of the inverter 7 is eliminated, and the cooling action by the thermo module 50 and the cooling action of the suction refrigerant are performed. Thus, the inverter 7 can be cooled, and deterioration of the inverter 7 due to heat can be suppressed.

前記断熱カバー５４は、有底筒状に形成され、ケースカバー３６に設けた流入口３６ｂと流出口３６ｃにそれぞれ対応した通気穴５５を具備し、ケースカバー３６内における空間の換気が行えるように構成している。 The heat insulating cover 54 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and has ventilation holes 55 respectively corresponding to the inflow port 36b and the outflow port 36c provided in the case cover 36 so that the space in the case cover 36 can be ventilated. It is composed.

また、インバータケース６とケーシング本体３との嵌合部には、断熱材５６が設けられ、ケーシング本体３側とインバータケース６間における熱の移動を防止している。この断熱材５６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。 Further, a heat insulating material 56 is provided at the fitting portion between the inverter case 6 and the casing body 3 to prevent heat from moving between the casing body 3 side and the inverter case 6. It is preferable that the heat insulating material 56 has a heat resistance function in addition to a sealing property such as a sealing material containing any one of acrylic resin, fluorine rubber, fluorine resin, or plastic rubber. Specific materials can be selected within a well-known range.

したがって、本実施の形態３においては、外部の熱がインバータケース６とケースカバー３６で形成される空間へ侵入することを抑制し、侵入熱によるインバータ７の温度上昇の助成を抑制して熱負荷の増加抑止を図り、熱によるインバータ７の劣化加速を抑制することができる。 Therefore, in the third embodiment, it is possible to suppress the external heat from entering the space formed by the inverter case 6 and the case cover 36, and to suppress the subsidy for the temperature rise of the inverter 7 due to the intrusion heat. Can be suppressed, and acceleration of deterioration of the inverter 7 due to heat can be suppressed.

なお、ケースカバー３６と断熱カバー５４の組合せに限らず、金属製のケースカバー３６を、比較的硬度が高く、耐熱性、断熱性を有する合成樹脂製の材料で形成することにより、同様の作用効果が期待できることに加えて、部品数の削減および電動圧縮機１全体の小型化が図れるもので、かかる構成においても本発明を逸脱するものではない。 Not only the combination of the case cover 36 and the heat insulating cover 54, but also the metal case cover 36 is formed of a synthetic resin material having a relatively high hardness, heat resistance and heat insulating properties, thereby achieving the same effect. In addition to the expectation of the effect, the number of parts can be reduced and the electric compressor 1 as a whole can be reduced in size, and such a configuration does not depart from the present invention.

以上のように、本発明にかかる電動圧縮機は、従来のインバータ装置内蔵の電動圧縮機と比較してインバータ装置の補助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、さらに、補助冷却手段の組立て作業性も良好であり、ハイブリッド車等の環境車両に限らず、幅広く車両に適用でき、また居室用の冷凍空調システム用として、さらには、物品貯蔵用の冷凍システムとして幅広く適用できる。 As described above, the electric compressor according to the present invention can improve the reliability of the electronic component by providing the auxiliary cooling means of the inverter device as compared with the electric compressor built in the conventional inverter device, The assembly workability of the auxiliary cooling means is also good, and it can be applied to a wide range of vehicles, not limited to environmental vehicles such as hybrid vehicles, and also widely used as refrigeration and air conditioning systems for living rooms and as refrigeration systems for storing goods. it can.

本発明の実施の形態１における電動圧縮機の縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the electric compressor in Embodiment 1 of this invention 同実施の形態１における電動圧縮機の要部を拡大した斜視断面図The perspective sectional view which expanded the principal part of the electric compressor in the Embodiment 1 本発明の実施の形態２における電動圧縮機の縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the electric compressor in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態３における電動圧縮機の縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the electric compressor in Embodiment 3 of this invention 従来例を示す電動圧縮機の縦断面図Vertical section of an electric compressor showing a conventional example

Explanation of symbols

１電動圧縮機
３ケーシング本体（機体容器）
４電動機
５圧縮機構部
６インバータケース
６ａ端部壁
６ｂヒートシンク部
７インバータ
１４冷媒
２８吸入冷媒通路
３０吐出室
３１連絡通路
３２回路基板
３２ｃ制御基板
３３発熱部
３６ケースカバー
５０サーモモジュール
５１断熱層
５２凹部
５３バネ部材（押圧部材）
５４断熱カバー（断熱手段） 1 Electric compressor 3 Casing body (airframe container)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Electric motor 5 Compression mechanism part 6 Inverter case 6a End wall 6b Heat sink part 7 Inverter 14 Refrigerant 28 Intake refrigerant path 30 Discharge chamber 31 Communication path 32 Circuit board 32c Control board 33 Heat generating part 36 Case cover 50 Thermo module 51 Heat insulation layer 52 Recessed part 53 Spring member (pressing member)
54 Insulation cover (insulation means)

Claims

A compressor mechanism for sucking, compressing and discharging refrigerant, a fuselage container having a motor for driving the compressor mechanism, an inverter case having an inverter control device for driving the motor, and closing the inverter case An electric compressor including a case cover and further configured to cool a heat generating portion of the inverter control device with a suction refrigerant, includes a thermo module having a heat radiating surface and a heat absorbing surface, and the heat absorbing surface of the inverter control device. A heat- dissipating surface of the thermo module is provided so as to be able to conduct heat with the heat generating portion , forming an intake refrigerant passage for refrigerant sucked into the compression mechanism portion by the inverter case, and disposing the thermo module in the vicinity of the intake refrigerant passage. Is provided so as to be able to exchange heat with the wall surface of the suction refrigerant passage, and the heat generating part of the inverter control device is Refrigerant passage walls and heat conductively provided, an electric compressor, characterized in that the inverter control device is assisted cooled by the thermo-module.

The electric compressor according to claim 1, wherein the auxiliary cooling is performed when a refrigerant circulation amount decreases in a low rotation region .

3. The electric compressor according to claim 1, wherein a recess for housing the thermo module is provided on a wall surface of the suction refrigerant passage, and a heat radiating surface of the thermo module is closely attached to a bottom surface of the recess.

The electric compressor according to claim 3, wherein a heat insulating layer is provided between the thermo module and the peripheral wall of the recess.

The electric compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the controller of the thermo module is arranged in the inverter case.

In the configuration in which the heat generating part of the inverter control device and the heat absorption surface of the thermo module are in contact, and the heat dissipation surface of the thermo module and the suction refrigerant passage wall surface are in contact, the separation of the inverter control device and the thermo module and the thermo module 6. The electric compressor according to claim 1, further comprising a separation regulating unit that regulates separation from the wall surface of the suction passage.

The board that constitutes the inverter control device is fixed to an inverter case, whereby the separation between the inverter control device and the thermo module and the separation of the thermo module from the suction passage wall surface are regulated. Item 7. The electric compressor according to Item 6.

The separation regulating means is formed of a pressing member provided on the case cover, and the thermo module is pressed against the suction refrigerant passage wall surface by at least the substrate constituting the inverter control device by the pressing member. The electric compressor according to claim 7.

The electric compressor according to claim 8, wherein the pressing member is a spring member.

The electric compressor according to claim 1, further comprising a heat insulating cover that covers an outer shell of the case cover.

The electric compressor according to any one of claims 1 to 10, wherein a heat insulating means is provided at a joint portion between the fuselage container and the inverter case.

The electric compressor according to any one of claims 1 to 11, further comprising a ventilation unit that discharges heat inside the case cover to the outside.