JP5183996B2 - Electric compressor - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチング素子等の発熱素子の冷却を吸入冷媒を用いて行う電動コンプレッサに関する。 The present invention relates to an electric compressor that cools a heating element such as a switching element by using a suction refrigerant.
この種の従来の電動コンプレッサとしては、特許文献1に開示されたものがある。この電動コンプレッサ100は、図5に示すように、圧縮機構部及びこれを駆動するモータを収容するハウジング101と、このハウジング101の外面に配置されたモータ制御部102とを備えている。吸入冷媒が近くを通るハウジング101の外面には、ベースプレート103がねじ104で固定されている。このベースプレート103上にモータ制御部102が配置されている。モータ制御部102は、複数の発熱素子である電力スイッチング素子105を有する。この各電力スイッチング素子105は、ねじ106によってベースプレート103に密着状態で固定されている。つまり、電力スイッチング素子105は、ねじ106でベースプレート103を介してハウジング101に固定されている。
A conventional electric compressor of this type is disclosed in
上記構成において、モータ制御部102によってモータ(図示せず)が駆動される。モータが駆動されると圧縮機構部(図示せず)が駆動し、冷媒が圧縮される。すると、ハウジング101内を流通する吸入冷媒によってハウジング101、ベースプレート102が冷却される。冷却されたベースプレート102と電力スイッチング素子105間で熱交換が行われ、電力スイッチング素子105が冷却される。以上より、専用の冷却手段を設けることなく電力スイッチング素子105を冷却できる。
しかしながら、従来の電動コンプレッサ100では、電力スイッチング素子105がねじ106の締結力でベースプレート103に固定されている。そのため、ハウジング101及びこれに固定されたベースプレート103が内部の圧力上昇等によって外側に向かって膨張するような変形をすると、この変形に倣うように電力スイッチング素子105自体が変形する。電力スイッチング素子105自体が撓み等の変形をすると、電力スイッチング素子105がダメージを受ける。電力スイッチング素子105自体の変形が大きくなると、電力スイッチング素子105の破損等に至る可能性もある。
However, in the conventional
そこで、本発明は、ハウジングの変形に起因する発熱素子の変形、破損等を防止できる電動コンプレッサを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric compressor that can prevent deformation, breakage, etc. of a heating element due to deformation of a housing.
上記目的を達成する請求項1の発明は、圧縮機構部を収容するハウジングと、内部に冷媒吸入経路が形成され内部の圧力上昇によって外側に向かって膨張する前記ハウジングの外面に配置された発熱素子と、前記発熱素子を前記ハウジングの外面にバネ力によって固定するバネ性固定部材とを備え、前記バネ性固定部材は、前記発熱素子の中心領域を付勢することを特徴とする。
The invention according to
請求項2の発明は、請求項1記載の電動コンプレッサであって、前記バネ性固定部材は、導電性材にて形成され、前記バネ性固定部材を介してアース経路が構成されたことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the electric compressor according to the first aspect, wherein the springy fixing member is formed of a conductive material, and a ground path is formed through the springy fixing member. And
請求項1の発明によれば、冷媒吸入経路を通ってハウジング内に吸入される冷媒は低温であるため、ハウジングは低温とされ、ハウジングの外面に配置された発熱素子との間で熱交換が行われる。この熱交換によって、発熱素子が冷却することができる。また、ハウジングの外面が内部の圧力上昇等によって外側に向かって膨張するような変形をすると、発熱素子がバネ性固定部材のバネ力に抗してハウジングの外面より離間する方向に変移するため、発熱素子自体が撓み等の変形をすることがない。従って、ハウジングの変形に起因する発熱素子の変形、破損等を防止できる。また、発熱素子の両端部をバネ性固定部材によって付勢する場合には、ハウジングの外面で、且つ、発熱素子の中心領域に対応する箇所が膨出する変形時では発熱素子が撓み変形する。これに対し、発熱素子の中心領域を付勢すると上記のようなハウジングの変形時でも発熱素子に撓み変形が発生しない。従って、発熱素子の変形、破損等を確実に防止できる。
According to the first aspect of the present invention, since the refrigerant sucked into the housing through the refrigerant suction path is at a low temperature, the housing is at a low temperature, and heat exchange is performed with the heat generating element disposed on the outer surface of the housing. Done. The heat generating element can be cooled by this heat exchange. Further, when the outer surface of the housing is deformed so as to expand outward due to an internal pressure increase or the like, the heat generating element changes in a direction away from the outer surface of the housing against the spring force of the spring-like fixing member. The heating element itself does not deform such as bending. Accordingly, it is possible to prevent the heating element from being deformed or damaged due to the deformation of the housing. In addition, when both ends of the heat generating element are urged by the spring-like fixing member, the heat generating element is bent and deformed at the time of deformation in which the portion corresponding to the central region of the heat generating element bulges on the outer surface of the housing. On the other hand, when the central region of the heat generating element is energized, the heat generating element does not bend and deform even when the housing is deformed as described above. Therefore, it is possible to reliably prevent the heating element from being deformed or damaged.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、発熱素子等のノイズ除去性能を向上させることができる。
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4は本発明の一実施の形態を示し、図1は電動コンプレッサの正面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のB−B線断面図、図4は電動コンプレッサのカバー及び回路基板を取り外した正面図である。 1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view of an electric compressor, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 4 is a front view of the electric compressor with the cover and circuit board removed.
図1〜図4に示すように、電動コンプレッサ1は、ハウジング2を有する。このハウジング2は、円筒状のコンプレッサハウジング部材3と、このコンプレッサハウジング部材3の一方の開口側の側面に配置されたフロントハウジング部材4と、コンプレッサハウジング部材3の他方の側面に配置されたリアハウジング部材(図示せず)とから構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
フロントハウジング部材4は、アルミ合金製のフロントハウジング本体4Aとこのフロントハウジング本体4Aの外側に固定された合成樹脂製のフロント樹脂ハウジング4Bとから構成されている。又、コンプレッサハウジング部材3及びリアハウジング部材(図示せず)は、一体物であり、アルミ合金製である。
The
圧縮機構部10は、コンプレッサハウジング部材3の内部に収容されている。圧縮機構部10は、ほぼ楕円形状の内周面が形成されたシリンダブロック11と、このシリンダブロック11の側面に配置されたフロントサイドブロック12及びリアサイドブロック13とを備えている。これらブロック11,12,13内にシリンダ室14が形成されている。これらブロック11,12,13はアルミ合金製である。
The
シリンダ室14内にはロータ15が収容されている。このロータ15の中心には回転軸16が貫通され、ロータ15と回転軸16は固定されている。この回転軸16は、フロントサイドブロック12とリアサイドブロック13に回転自在に支持されている。回転軸16のリアサイドブロック13側は、リアサイドブロック13より外部に突出されている。
A
ロータ15の外周の等間隔位置には、ベーン17が突出・後退自在にそれぞれ設けられている。各ベーン17は、ロータ15の回転時には背圧及び自らの遠心力によってシリンダ室14の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン17間によって、シリンダ室14内には複数の圧縮室が形成される。各圧縮室は、ロータ15の回転に応じてその容積を拡大し、冷媒を吸入する吸入工程と、容積を縮小し、吸入した冷媒を圧縮し、且つ、吐出する圧縮行程を繰り返す。
A
フロントサイドブロック12とフロントハウジング部材4には、吸入室18a吸入ポート(図示せず)等から成る冷媒吸入経路18が形成されている。リアサイドブロック13とコンプレッサハウジング部材3とリアハウジング部材(図示せず)には、吐出室、吐出ポート等から成る冷媒吐出経路(図示せず)が形成されている。そして、圧縮室の吸入工程時には、冷媒吸入経路18を介して冷媒がシリンダ室14の圧縮室に吸引され、圧縮行程の後半時には、シリンダ室14の圧縮室で圧縮された冷媒が冷媒吐出経路(図示せず)より排出される。
The
モータ(図示せず)は、リアハウジング部材(図示せず)の内部に収容されている。モータの回転軸(図示せず)は、圧縮機構部10の回転軸16に連結されている。モータは、モータ制御部20によって駆動される。
A motor (not shown) is housed inside a rear housing member (not shown). A rotation shaft (not shown) of the motor is connected to the
モータ制御部20は、フロントハウジング部材4側に以下のように設けられている。つまり、フロントハウジング部材4には、フロントハウジング本体4Aの外面で、且つ、フロント樹脂ハウジング4Bで囲まれた回路収容室21が形成されている。回路収容室21には、発熱素子であるスイッチング素子22等の電子部品と、スイッチング素子22等の電子部品を搭載する回路基板23が収容されている。
The
スイッチング素子22は、多数のスイッチング素子部を1つにパッケージ化した大型の素子である。このように大型のスイッチング素子22は、バネ性固定部材24のバネ力によってフロントハウジング本体4Aの外面に密着状態で固定されている。バネ性固定部材24は、フロント樹脂ハウジング4Bに一端が固定された第1バネ板24aと、スイッチング素子22の上面に一端が固定された第2バネ板24bとから構成され、第1バネ板24aと第2バネ板24bの双方の他端部が溶接等によって固定されている。バネ性固定部材24は、スイッチング素子22の中心領域を付勢している。
The switching
又、バネ性固定部材24の第1バネ板24a及び第2バネ板24bは、導電性材にて形成されている。そして、モータ制御部20のアース経路がバネ性固定部材24を介して構成されている。アース経路のバネ性固定部材24よりアース側の具体的構成の説明は省略する。回路収容室21は、カバー25によって閉塞されている。
Further, the
上記構成において、冷媒吸入経路18を通って冷媒が圧縮機構部10のシリンダ室14に吸引され、圧縮機構部10のシリンダ室14で圧縮された冷媒が冷媒吐出経路(図示せず)を通って排出される。ここで、冷媒吸入経路18を通って吸入される冷媒は低温であるため、フロントハウジング本体4Aは低温とされ、密着されたスイッチング素子22との間で熱交換が行われる。この熱交換によって、スイッチング素子22が冷却される。
In the above configuration, the refrigerant is sucked into the
ここで、フロントハウジング本体4Aの外面が内部の圧力上昇等によって外側に向かって膨張するような変形をすると、スイッチング素子22がバネ性固定部材24のバネ力に抗してフロントハウジング本体4Aの外面より離間する方向(図3のD矢印方向)に変移するため、スイッチング素子22自体が撓み等の変形をすることがない。従って、フロントハウジング本体4Aの変形に起因するスイッチング素子22の変形、破損等を防止できる。
Here, when the outer surface of the front housing body 4A is deformed so as to expand outward due to an internal pressure increase or the like, the switching
特に、本実施の形態のように、スイッチング素子22が多数のスイッチング素子部を1つにパッケージ化した大型のものである場合、従来例の固定構造ではフロントハウジング本体4Aの変形の影響を大きく受けることになるが、本発明では大型のスイッチング素子22であっても変形、破損等を防止できる。
In particular, as in the present embodiment, when the switching
この実施の形態では、バネ性固定部材24は、導電性材にて形成され、バネ性固定部材24を介してアース経路が構成されている。従って、スイッチング素子22等のノイズ除去性能を向上させることができる。
In this embodiment, the
この実施の形態では、バネ性固定部材24は、スイッチング素子22の中心領域を付勢する。スイッチング素子22の両端部をバネ性固定部材24によって付勢する場合には、フロントハウジング本体4Aの外面で、且つ、スイッチング素子22の中心領域に対応する箇所が膨出する変形時にはスイッチング素子22が撓み変形することなる。これに対し、スイッチング素子22の中心領域を付勢すると上記のようなフロントハウジング本体4Aの変形時でもスイッチング素子22に撓み変形が発生しない。従って、スイッチング素子22の変形、破損等を確実に防止できる。
In this embodiment, the
この実施の形態では、バネ性固定部材24は、フロント樹脂ハウジング4Bに固定された第1バネ板24aと、スイッチング素子22に固定された第2バネ板24bとから構成されている。しかし、バネ性固定部材24は、フロント樹脂ハウジング4Bとスイッチング素子22のいずれか一方に固定される一体物であっても良いし、いずれにも固定されない一体物であっても良い。フロント樹脂ハウジング4Bとスイッチング素子22のいずれかに固定された一体物の場合には、相手側の部材に溶接等によって固定する。いずれにも固定されていない一体物の場合には、双方の部材に溶接等によって固定することになる。
In this embodiment, the
又、この実施の形態では、スイッチング素子22を固定するバネ性固定部材24は、フロント樹脂ハウジング4Bに支持されているが、フロントハウジング部材4側に支持されれば良く、フロントハウジング本体4Aに支持しても良いことはもちろんである。但し、本実施の形態にようにフロント樹脂ハウジング4Bに固定する場合には、第1バネ板24aをフロント樹脂ハウジング4Bの成形時にインサート成形によって固定できるため、第1板バネ24aの固定作業が別途行う必要がない。
In this embodiment, the
この実施の形態では、発熱素子はスイッチング素子22であるが、スイッチング素子22以外のものであっても本発明を適用できることはもちろんである。
In this embodiment, the heat generating element is the switching
この実施の形態では、スイッチング素子22の底面にフロントハウジング本体4Aに直に密着させているが、スイッチング素子22とフロントハウジング本体4Aとの間にグリスや放熱シートを介在させても良い。このように構成にすると、スイッチング素子22がフロントハウジング本体4Aの変形に追従して図3のD矢印方向に多少変移しても、スイッチング素子22とフロントハウジング本体4Aとの間に空気層ができることがなく、スイッチング素子22とフロントハウジング本体4A間の直接の熱伝導を維持できる。これによって、スイッチング素子22の冷却性能の向上を図ることができる。
In this embodiment, the switching
1 電動コンプレッサ
2 ハウジング
10 圧縮機構部
22 スイッチング素子(発熱素子)
24 バネ性固定部材
DESCRIPTION OF
24 Spring fixing member
Claims (2)
前記バネ性固定部材(24)は、導電性材にて形成され、前記バネ性固定部材(24)を介してアース経路が構成されたことを特徴とする電動コンプレッサ(1)。 An electric compressor (1) according to claim 1,
The electric compressor (1), wherein the spring fixing member (24) is made of a conductive material, and an earth path is formed through the spring fixing member (24).
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