JP6289025B2 - Electric compressor - Google Patents
Electric compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP6289025B2 JP6289025B2 JP2013219238A JP2013219238A JP6289025B2 JP 6289025 B2 JP6289025 B2 JP 6289025B2 JP 2013219238 A JP2013219238 A JP 2013219238A JP 2013219238 A JP2013219238 A JP 2013219238A JP 6289025 B2 JP6289025 B2 JP 6289025B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- space
- igbts
- power switching
- switching elements
- refrigerant
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 31
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 25
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 14
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
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
- 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
-
- 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
- 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
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
- F04C29/047—Cooling of electronic devices installed inside the pump housing, e.g. inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- 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)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Compressor (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
本発明は、車両用空調装置などにおいて冷媒の圧縮に用いられ、インバータを含むモータ駆動回路を一体に備える電動圧縮機(インバータ一体型電動圧縮機)に関し、特にインバータを構成する複数のパワースイッチング素子の配置構造に関する。 The present invention relates to an electric compressor (inverter-integrated electric compressor) that is used to compress refrigerant in a vehicle air conditioner or the like and integrally includes a motor drive circuit including an inverter, and more particularly, a plurality of power switching elements that constitute the inverter. Relates to the arrangement structure.
車両用空調装置に使用される電動圧縮機では、バッテリからの直流電流をインバータにより交流電流に変換しつつ圧縮機構駆動用の電動モータへの給電を制御しており、インバータを含むモータ駆動回路を内蔵させている(特許文献1参照)。
従って、電動圧縮機のハウジング内には、圧縮機構及びモータを収容する第1空間と仕切壁により隔てられた第2空間が設けられ、この第2空間にインバータを含むモータ駆動回路が収容されている。
In an electric compressor used in a vehicle air conditioner, power supply to an electric motor for driving a compression mechanism is controlled while a direct current from a battery is converted into an alternating current by an inverter, and a motor drive circuit including the inverter is controlled. It is built in (see Patent Document 1).
Accordingly, the housing of the electric compressor is provided with a second space separated from the first space for accommodating the compression mechanism and the motor by the partition wall, and a motor drive circuit including an inverter is accommodated in the second space. Yes.
また、インバータは、電動モータへの電圧印加を制御する複数のパワースイッチング素子を含んで構成され、これらのパワースイッチング素子については発熱による温度上昇を抑制することが求められる。
このため、特許文献1では、複数のパワースイッチング素子を仕切壁の平面上に密着させて並べている。仕切壁により隔てられる第1空間には吸入冷媒が通流しているので、複数のパワースイッチング素子を仕切壁を介して吸入冷媒により冷却するためである。
尚、特許文献2、3には、仕切壁に第1空間側に突出する膨出部を設け、この膨出部の内部にコンデンサ、コイルなどの大型部品を収納するようにしたものが開示されているが、いずれにおいても、パワースイッチング素子は仕切壁の平面上に配置されている。
The inverter includes a plurality of power switching elements that control voltage application to the electric motor, and these power switching elements are required to suppress a temperature increase due to heat generation.
For this reason, in Patent Document 1, a plurality of power switching elements are arranged in close contact with each other on the plane of the partition wall. This is because the suction refrigerant flows through the first space separated by the partition wall, and the plurality of power switching elements are cooled by the suction refrigerant through the partition wall.
Patent Documents 2 and 3 disclose a partition wall provided with a bulging portion that protrudes toward the first space and accommodates large parts such as a capacitor and a coil inside the bulging portion. However, in any case, the power switching element is arranged on the plane of the partition wall.
しかしながら、従来技術のように、複数のパワースイッチング素子を仕切壁の平面上に並べて配置する構成では、大きな設置面積が必要となり、また放熱しにくいモータシャフト部を避けたりする必要から、ハウジングの径方向の体格が大きくなり、小型化の制約になる。 However, in the configuration in which a plurality of power switching elements are arranged side by side on the plane of the partition wall as in the prior art, a large installation area is required and it is necessary to avoid a motor shaft portion that is difficult to dissipate heat. The physique of the direction becomes large, and it becomes a restriction of miniaturization.
本発明は、このような実状に鑑み、パワースイッチング素子の配置構造を工夫することにより、パワースイッチング素子に対する冷却性能を確保しつつ、圧縮機の径方向の体格増大を抑制することを課題とする。 In view of such a situation, it is an object of the present invention to suppress an increase in the size of the compressor in the radial direction while ensuring cooling performance for the power switching element by devising an arrangement structure of the power switching element. .
本発明に係る電動圧縮機は、ハウジング内に、冷媒を圧縮する圧縮機構と、この圧縮機構を駆動する電動モータと、この電動モータへの電圧印加を制御する複数のパワースイッチング素子を有するモータ駆動回路と、を備える。
前記ハウジングは、前記圧縮機構と前記電動モータとを軸方向に直列に収容し吸入冷媒が通流する第1空間と、前記第1空間に対し前記軸方向に隣接して前記モータ駆動回路を収容する第2空間と、を仕切る仕切壁を有する。
ここにおいて、前記仕切壁は、前記第1空間側に向けて突出する膨出部を有する。そして、前記複数のパワースイッチング素子は、前記膨出部の内面に熱的に接して配置される。
望ましくは、前記仕切壁は、前記第1空間側に向けて突出する複数の膨出部を有し、
前記複数のパワースイッチング素子は、2つずつペアにして、前記各膨出部の互いに対向する内面に、互いに対向させて配置されると共に、前記各パワースイッチング素子の外側の面が前記膨出部の内面に熱的に接して配置され、
前記対向するパワースイッチング素子の間に、これらのパワースイッチング素子を前記内面に押付ける押圧固定具が配置され、
前記ハウジングに設けられる冷媒吸入口は、前記第1空間内へ吸入される冷媒の少なくとも一部が前記膨出部の両外面に向かい、両外面に沿って流れるように構成される。
An electric compressor according to the present invention is a motor drive having a compression mechanism for compressing a refrigerant, an electric motor for driving the compression mechanism, and a plurality of power switching elements for controlling voltage application to the electric motor in a housing. A circuit.
The housing accommodates the compression mechanism and the electric motor in series in the axial direction and accommodates the motor drive circuit adjacent to the first space in the axial direction and through which the suction refrigerant flows. A partition wall that partitions the second space.
Here, the partition wall has a bulging portion that protrudes toward the first space. The plurality of power switching elements are disposed in thermal contact with the inner surface of the bulging portion.
Desirably, the partition wall has a plurality of bulging portions protruding toward the first space side,
The plurality of power switching elements are arranged in pairs, and are arranged to face each other on the inner surfaces facing each other of the bulging portions, and the outer surface of each power switching element is the bulging portion Placed in thermal contact with the inner surface of the
Between the opposing power switching elements, a pressing fixture for pressing these power switching elements against the inner surface is disposed,
The refrigerant suction port provided in the housing is configured such that at least a part of the refrigerant sucked into the first space flows toward both outer surfaces of the bulging portion and flows along both outer surfaces.
本発明によれば、複数のパワースイッチング素子をコンパクトに配置することが可能となり、圧縮機の径方向の体格増大を抑制することができる。
また、複数のパワースイッチング素子を第1空間側に突出する膨出部を介して第1空間内の吸入冷媒により効果的に冷却でき、冷却性能向上をも期待できる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to arrange | position a several power switching element compactly, and can suppress the physique increase of the radial direction of a compressor.
In addition, the plurality of power switching elements can be effectively cooled by the suction refrigerant in the first space via the bulging portion protruding to the first space side, and an improvement in cooling performance can be expected.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る電動圧縮機の概略構成を示す。
本実施形態において、電動圧縮機1のハウジング2は、メインハウジング2A、インバータハウジング2B、及び、蓋部材2C、2Dにより形成されている。これらは一体的に締結される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an electric compressor according to an embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the housing 2 of the electric compressor 1 is formed by a main housing 2A, an inverter housing 2B, and lid members 2C and 2D. These are fastened together.
メインハウジング2A内には、冷媒を圧縮する圧縮機構3と、圧縮機構3を駆動する電動モータ4とが収容されている。これらは軸方向に直列に配置される。
インバータハウジング2B内には、モータ駆動回路としてインバータ5が収容されている。
In the main housing 2A, a compression mechanism 3 for compressing the refrigerant and an electric motor 4 for driving the compression mechanism 3 are accommodated. These are arranged in series in the axial direction.
Inverter housing 2B accommodates inverter 5 as a motor drive circuit.
ここで、インバータハウジング2Bは、円筒部とその一端側の底壁部とから構成され、底壁部は、メインハウジング2A内とインバータハウジング2B内とを仕切る仕切壁6をなしている。インバータハウジング2Bの円筒部の他端側の開口部は蓋部材2Dによって閉止される。
従って、電動圧縮機1のハウジング2は、圧縮機構3と電動モータ4とを収納する第1空間S1と、インバータ5を収容する第2空間S2と、第1空間S1と第2空間S2とを仕切る仕切壁6とを有している。
Here, the inverter housing 2B is composed of a cylindrical portion and a bottom wall portion at one end thereof, and the bottom wall portion forms a partition wall 6 that partitions the main housing 2A and the inverter housing 2B. The opening on the other end side of the cylindrical portion of the inverter housing 2B is closed by the lid member 2D.
Therefore, the housing 2 of the electric compressor 1 includes a first space S1 that houses the compression mechanism 3 and the electric motor 4, a second space S2 that houses the inverter 5, and a first space S1 and a second space S2. And a partition wall 6 for partitioning.
尚、メインハウジング2Aの円筒部外壁には冷媒の吸入口(図示せず)が設けられ、この吸入口から吸入される冷媒は第1空間S1を通流した後、圧縮機構3内に吸入される。従って、第1空間S1内は吸入冷媒により冷却される。圧縮機構3にて圧縮された冷媒は、吐出口(図示せず)より吐出される。
また、モータ駆動回路としてのインバータ5からの給電線(図示せず)が電動モータ4に接続されるが、この給電線は仕切壁6を密閉端子(図示せず)を介して気液密に貫通している。
A refrigerant suction port (not shown) is provided on the outer wall of the cylindrical portion of the main housing 2A, and the refrigerant sucked from the suction port flows through the first space S1 and is then sucked into the compression mechanism 3. The Accordingly, the first space S1 is cooled by the suction refrigerant. The refrigerant compressed by the compression mechanism 3 is discharged from a discharge port (not shown).
In addition, a power supply line (not shown) from the inverter 5 as a motor drive circuit is connected to the electric motor 4, and this power supply line connects the partition wall 6 through a hermetic terminal (not shown). It penetrates.
図2は本実施形態でのモータ駆動回路(インバータ)を含む電動圧縮機の回路構成図である。
モータ駆動回路としてのインバータ5は、平滑用のコンデンサ11と、パワーモジュール12と、パワーモジュール制御回路13とを含んで構成される。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an electric compressor including a motor drive circuit (inverter) in the present embodiment.
The inverter 5 as a motor drive circuit includes a smoothing capacitor 11, a power module 12, and a power module control circuit 13.
コンデンサ11は、外部電源VBからの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をパワーモジュール12へ供給する。 Capacitor 11 smoothes the DC voltage from external power supply VB and supplies the smoothed DC voltage to power module 12.
パワーモジュール12は、パワースイッチング素子として用いた絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(以下「IGBT」という;IGBT=Insulated Gate Bipolar Transistor )Q1〜Q6と、ダイオードD1〜D6とを含んで構成される。
パワーモジュール12について更に詳しく説明すると、パワーモジュール12は、PWM制御(擬似的に正弦波を得るために一定周期でパルス幅を変調した電圧を発生させる制御)により、コンデンサ11からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ4に供給するもので、コンデンサ11の電源ラインと接地ラインとの間に、並列に、U相アームと、V相アームと、W相アームとを備える。
U相アームは、コンデンサ11の電源ラインと接地ラインとの間に直列に、2つのIGBT・Q1、Q2を備え、各IGBT・Q1、Q2にダイオードD1、D2がそれぞれ逆並列に接続される。
V相アームも、コンデンサ11の電源ラインと接地ラインとの間に直列に、2つのIGBT・Q3、Q4を備え、各IGBT・Q3、Q4にダイオードD3、D4がそれぞれ逆並列に接続される。
W相アームも、コンデンサ11の電源ラインと接地ラインとの間に直列に、2つのIGBT・Q5、Q6を備え、各IGBT・Q5、Q6にダイオードD5、D6がそれぞれ逆並列に接続される。
U、V、W各相アームの中間点は、モータ4の各一端においてスター結線されたU、V、W各相コイルの他端に接続される。すなわち、IGBT・Q1、Q2の中間点がU相コイルに接続され、IGBT・Q3、Q4の中間点がV相コイルに接続され、IGBT・Q5、Q6の中間点がW相コイルに接続される。
従って、U、V、W各相への正弦波電圧に合わせて、各相アームの電源側のIGBTのON期間と接地側のIGBTのON期間との比率を制御することにより、擬似的な交流電圧を得て、モータ4を駆動することができる。
The power module 12 includes insulated gate bipolar transistors (hereinafter referred to as “IGBT”) Q1 to Q6 used as power switching elements and diodes D1 to D6.
The power module 12 will be described in more detail. The power module 12 converts the DC voltage from the capacitor 11 into an alternating current by PWM control (control that generates a voltage whose pulse width is modulated at a constant period in order to obtain a pseudo sine wave). The voltage is converted into voltage and supplied to the motor 4. A U-phase arm, a V-phase arm, and a W-phase arm are provided in parallel between the power supply line and the ground line of the capacitor 11.
The U-phase arm includes two IGBTs Q1 and Q2 in series between the power supply line and the ground line of the capacitor 11, and the diodes D1 and D2 are connected in antiparallel to the IGBTs Q1 and Q2, respectively.
The V-phase arm also includes two IGBTs Q3 and Q4 in series between the power supply line and the ground line of the capacitor 11, and diodes D3 and D4 are connected in antiparallel to the IGBTs Q3 and Q4, respectively.
The W-phase arm also includes two IGBTs Q5 and Q6 in series between the power supply line and the ground line of the capacitor 11, and diodes D5 and D6 are connected in antiparallel to the IGBTs Q5 and Q6, respectively.
The midpoint of each U, V, W phase arm is connected to the other end of each U, V, W phase coil that is star-connected at one end of the motor 4. That is, the intermediate point of IGBTs Q1, Q2 is connected to the U-phase coil, the intermediate point of IGBTs Q3, Q4 is connected to the V-phase coil, and the intermediate point of IGBTs Q5, Q6 is connected to the W-phase coil. .
Therefore, by controlling the ratio of the ON period of the IGBT on the power supply side and the ON period of the IGBT on the ground side in accordance with the sine wave voltage to each phase of U, V, and W, pseudo alternating current The motor 4 can be driven by obtaining a voltage.
パワーモジュール制御回路13は、外部の空調制御装置からの制御信号(A/C)に基づいて、モータ4、従って圧縮機を駆動すべく、IGBT・Q1〜Q6を制御する。 The power module control circuit 13 controls the IGBTs Q <b> 1 to Q <b> 6 to drive the motor 4, and thus the compressor, based on a control signal (A / C) from an external air conditioning control device.
図3は本実施形態でのインバータハウジング部の概略断面図、図4はインバータハウジング部の概略平面図(図3のA−A矢視図)である。これらの図を参照して、本実施形態でのIGBT・Q1〜Q6の配置構造について説明する。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the inverter housing portion in the present embodiment, and FIG. 4 is a schematic plan view of the inverter housing portion (a view taken along the line AA in FIG. 3). With reference to these drawings, the arrangement structure of the IGBTs Q1 to Q6 in this embodiment will be described.
本実施形態では、IGBT・Q1〜Q6を配置するため、インバータハウジング2Bの底壁部である仕切壁6に、第1空間S1(メインハウジング2A)側に膨出する膨出部22を形成してある。
また、膨出部22の形成に先立って、仕切壁6の膨出部22形成部の周囲に第2空間S2側に膨出する膨出部21を形成してある。このように、仕切壁6の一部を一旦第2空間S2側へ膨出させ、その中央部を第1空間S1側に膨出させることで、膨出部22の膨出方向の長さを充分に確保するも、第1空間S1のスペースが狭くなるのを抑制している。
また、本実施形態での膨出部22は横長の略矩形形状で、インバータハウジング2Bの周方向に長く形成されている。
In the present embodiment, in order to arrange the IGBTs Q1 to Q6, a bulging portion 22 that bulges toward the first space S1 (main housing 2A) is formed in the partition wall 6 that is the bottom wall portion of the inverter housing 2B. It is.
Prior to the formation of the bulging portion 22, a bulging portion 21 that bulges toward the second space S <b> 2 is formed around the bulging portion 22 forming portion of the partition wall 6. In this way, a part of the partition wall 6 is once bulged to the second space S2 side, and its central portion is bulged to the first space S1 side, thereby increasing the length of the bulging portion 22 in the bulging direction. Although it is sufficiently ensured, the space of the first space S1 is suppressed from being narrowed.
Further, the bulging portion 22 in the present embodiment has a horizontally long and substantially rectangular shape, and is formed long in the circumferential direction of the inverter housing 2B.
ここにおいて、6個のIGBT・Q1〜Q6は、膨出部22の内面、すなわち、第1空間S1側に突出する膨出部22により第2空間S2側に形成される凹部の内面に、熱的に接して配置される。
より詳しくは、IGBT・Q1〜Q6は、2つずつペアにして、膨出部22の互いに対向する内面22a、22bに、互いに対向させて配置する。
ペアにするのは、図2で同じアームのIGBTであり、U相アームのQ1とQ2とをペアにし、V相アームのQ3とQ4とをペアにし、W相アームのQ5とQ6とをペアにする。
従って、膨出部22の互いに対向する横長の内面の一方(22a)に、IGBT・Q1、Q3、Q5が配置され、他方(22b)に、IGBT・Q2、Q4、Q6が配置される。よって、6個のIGBT・Q1〜Q6は、対向する内面22a、22bに沿って2列に配置される。
Here, the six IGBTs Q1 to Q6 are heated on the inner surface of the bulging portion 22, that is, the inner surface of the concave portion formed on the second space S2 side by the bulging portion 22 protruding to the first space S1 side. Arranged in contact with each other.
More specifically, the IGBTs Q1 to Q6 are arranged in pairs so as to be opposed to each other on the inner surfaces 22a and 22b of the bulging portion 22 facing each other.
The pair is the IGBT of the same arm in FIG. 2, the U phase arm Q1 and Q2 are paired, the V phase arm Q3 and Q4 are paired, and the W phase arm Q5 and Q6 are paired To.
Accordingly, IGBTs Q1, Q3, and Q5 are disposed on one (22a) of the horizontally long inner surfaces of the bulging portion 22 facing each other, and IGBTs Q2, Q4, and Q6 are disposed on the other (22b). Accordingly, the six IGBTs Q1 to Q6 are arranged in two rows along the inner surfaces 22a and 22b facing each other.
また、対向するIGBTの間には、これらのIGBTを内面22a、22b側に押付ける押圧固定具23を配置する。すなわち、IGBT・Q1、Q3、Q5の列と、IGBT・Q2、Q4、Q6の列との間に、これらと同じ方向に延びる押圧固定具23を設け、押圧金具23の両端部を膨出部21の端面上に固定する。
押圧固定具23の中間部には、バネ性を有してIGBTのパッケージ表面に当接する押圧部23a、23bを有している。
Moreover, between the IGBTs which oppose, the press fixture 23 which presses these IGBTs to inner surface 22a, 22b side is arrange | positioned. That is, between the row of IGBTs Q1, Q3, and Q5 and the row of IGBTs Q2, Q4, and Q6, a pressing fixture 23 extending in the same direction is provided, and both end portions of the pressing bracket 23 are bulged portions. 21 is fixed on the end face.
In the middle portion of the pressing fixture 23, there are pressing portions 23a and 23b which have a spring property and come into contact with the package surface of the IGBT.
尚、IGBT・Q1〜Q6はパッケージの頭部側から膨出部21内側の凹部に突入し、端子部が当該凹部より突出し、第2空間S2内の配置されてインバータ5を構成する回路基板24に接続される。 The IGBTs Q1 to Q6 project from the head side of the package into the concave portion inside the bulging portion 21, the terminal portion projects from the concave portion, and is arranged in the second space S2 to constitute the circuit board 24 constituting the inverter 5. Connected to.
本実施形態では、また、メインハウジング2Aの円筒部外壁に設けられる冷媒吸入口25は、膨出部22の近傍に配置される。従って、冷媒吸入口25は、第1空間S1内へ吸入される冷媒の少なくとも一部が膨出部22の外面に向かうように構成されている。尚、冷媒吸入口25から吸入される冷媒の一部を膨出部22側へ誘導・案内するガイド部材を設けてもよい。 In the present embodiment, the refrigerant suction port 25 provided on the outer wall of the cylindrical portion of the main housing 2 </ b> A is disposed in the vicinity of the bulging portion 22. Therefore, the refrigerant suction port 25 is configured such that at least a part of the refrigerant sucked into the first space S1 is directed to the outer surface of the bulging portion 22. A guide member that guides and guides part of the refrigerant sucked from the refrigerant suction port 25 toward the bulging portion 22 may be provided.
次に本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、第1空間S1と第2空間S2とを仕切る仕切壁6に第1空間S1側に突出する膨出部22を設け、この膨出部22の内面に、複数のIGBT・Q1〜Q6を熱的に接して配置することにより、複数のIGBT・Q1〜Q6をコンパクトに配置することができ、インバータハウジング2Bの径方向の体格増大を抑制することができる。
すなわち、IGBT・Q1〜Q6をインバータハウジング2Bの軸方向に沿わせて配置することができ、また、IGBT・Q1〜Q6のパッケージ厚さ方向をインバータハウジング2Bの径方向とすることができる。よって、インバータハウジング2Bの径方向の体格増大を抑制することができる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
According to the present embodiment, the partition wall 6 that partitions the first space S1 and the second space S2 is provided with the bulging portion 22 that protrudes toward the first space S1, and a plurality of IGBTs are provided on the inner surface of the bulging portion 22. -By arrange | positioning Q1-Q6 in thermal contact, several IGBT * Q1-Q6 can be arrange | positioned compactly and the physique increase of the radial direction of the inverter housing 2B can be suppressed.
That is, the IGBTs Q1 to Q6 can be arranged along the axial direction of the inverter housing 2B, and the package thickness direction of the IGBTs Q1 to Q6 can be the radial direction of the inverter housing 2B. Therefore, an increase in the size of the inverter housing 2B in the radial direction can be suppressed.
また、複数のIGBT・Q1〜Q6を第1空間S1側に突出する膨出部22を介して第1空間S1内の吸入冷媒により効果的に冷却することができ、冷却(放熱)性能向上をも期待できる。
また、仕切壁6が凹凸形状となり、IGBT・Q1〜Q6を含むインバータ5が収容される第2空間側から冷媒が通流する第1空間側への放熱面積が増大する。これもインバータ5の性能改善に寄与できる。
In addition, the plurality of IGBTs Q1 to Q6 can be effectively cooled by the refrigerant sucked in the first space S1 through the bulging portion 22 protruding to the first space S1, and the cooling (heat dissipation) performance can be improved. Can also be expected.
Moreover, the partition wall 6 becomes uneven | corrugated shape, and the thermal radiation area from the 2nd space side in which the inverter 5 containing IGBT * Q1-Q6 is accommodated to the 1st space side through which a refrigerant | coolant flows increases. This can also contribute to the performance improvement of the inverter 5.
また、本実施形態によれば、複数のIGBT・Q1〜Q6は、2つずつペアにして、膨出部22の互いに対向する内面22a、22bに、互いに対向させて配置することにより、同じアームのIGBT(例えばQ1とQ2)を近接させて配置でき、回路構成が容易となる。 Further, according to the present embodiment, a plurality of IGBTs Q1 to Q6 are paired two by two and arranged on the inner surfaces 22a and 22b of the bulging portion 22 facing each other, so that the same arm is provided. IGBTs (for example, Q1 and Q2) can be arranged close to each other, and the circuit configuration becomes easy.
また、本実施形態によれば、対向するIGBT(例えばQ1とQ2)の間に、これらのIGBTを膨出部22の内面に押付ける押圧固定具23を配置することにより、密着性が高まり、放熱性能をより向上させることができる。また、1つの押圧固定具23で、複数のIGBTを固定でき、部品点数及び部品コストの低減を図ることができる。 Further, according to the present embodiment, the adhesiveness is increased by arranging the pressing fixture 23 that presses these IGBTs against the inner surface of the bulging portion 22 between the opposing IGBTs (for example, Q1 and Q2). The heat dissipation performance can be further improved. In addition, a plurality of IGBTs can be fixed with one pressing fixture 23, and the number of components and the cost of components can be reduced.
また、本実施形態によれば、膨出部22は1つ設けられ、1つの膨出部22に複数のIGBT・Q1〜Q6の全てが配置される構成とすることにより、複数のIGBTをまとめてコンパクトに配置できる。 In addition, according to the present embodiment, one bulging portion 22 is provided, and a plurality of IGBTs Q1 to Q6 are all arranged in one bulging portion 22, thereby collecting a plurality of IGBTs. Can be arranged compactly.
また、本実施形態によれば、膨出部22は互いに対向する内面が横長に形成され、複数のIGBT・Q1〜Q6は、前記対向する内面に沿って2列に配置される構成とすることにより、複数のIGBTをコンパクトに、また回路構成容易に配置できる。 Further, according to the present embodiment, the bulging portion 22 has an inner surface facing each other formed in a horizontally long shape, and the plurality of IGBTs Q1 to Q6 are arranged in two rows along the facing inner surface. As a result, a plurality of IGBTs can be arranged in a compact and easy circuit configuration.
また、本実施形態によれば、メインハウジング2Aに設けられる冷媒吸入口25は、第1空間S1内へ吸入される冷媒の少なくとも一部が膨出部22の外面に向かうように構成されることにより、IGBT・Q1〜Q6に対する冷却性能をより向上させることができる。 Further, according to the present embodiment, the refrigerant suction port 25 provided in the main housing 2A is configured such that at least a part of the refrigerant sucked into the first space S1 is directed to the outer surface of the bulging portion 22. Thereby, the cooling performance with respect to IGBT * Q1-Q6 can be improved more.
次に本発明の他の実施形態について図5及び図6により説明する。
図5は他の実施形態1を示すインバータハウジング部の概略平面図である。
図5の実施形態では、3つの膨出部22−1、22−2、22−3が設けられ、各々の膨出部(該膨出部により形成される凹部)にIGBTが2つずつ配置される。
すなわち、膨出部22−1の互いに対向する内面に、U相のIGBT・Q1、Q2が配置される。また、膨出部22−2の互いに対向する内面に、V相のIGBT・Q3、Q4が配置される。また、膨出部22−3の互いに対向する内面に、W相のIGBT・Q5、Q6が配置される。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a schematic plan view of an inverter housing portion showing another embodiment 1. FIG.
In the embodiment of FIG. 5, three bulging portions 22-1, 22-2, and 22-3 are provided, and two IGBTs are arranged in each bulging portion (a concave portion formed by the bulging portion). Is done.
That is, U-phase IGBTs Q1 and Q2 are arranged on the inner surfaces of the bulging portion 22-1 facing each other. In addition, V-phase IGBTs Q3 and Q4 are arranged on the inner surfaces of the bulging portion 22-2 facing each other. Further, W-phase IGBTs Q5 and Q6 are arranged on the inner surfaces of the bulging portion 22-3 facing each other.
そして、図5の実施形態では、膨出部22−1、22−2、22−3は、インバータハウジング2Bの周方向に直列に並べてある。
この場合、メインハウジング2A側では冷媒吸入口25から吸入される冷媒が図5の点線矢印のように分流して、膨出部22−1、22−2、22−3の両外面に沿って流れ、IGBT・Q1〜Q6からの放熱を促進する。
尚、膨出部22−1〜22−3は一体的に連ねて形成し、膨出部により形成される凹部を複数独立させて形成してもよい。
In the embodiment of FIG. 5, the bulging portions 22-1, 22-2, and 22-3 are arranged in series in the circumferential direction of the inverter housing 2B.
In this case, on the main housing 2A side, the refrigerant sucked from the refrigerant suction port 25 is diverted as shown by the dotted line arrows in FIG. 5 and along both outer surfaces of the bulging portions 22-1, 22-2, and 22-3. The flow and heat dissipation from the IGBTs Q1 to Q6 are promoted.
Note that the bulging portions 22-1 to 22-3 may be formed integrally and formed by independently forming a plurality of concave portions formed by the bulging portions.
図6は他の実施形態2を示すインバータハウジング部の概略平面図である。
図6の実施形態では、図5の実施形態と同様、3つの膨出部22−1、22−2、22−3が設けられ、各々の膨出部(該膨出部により形成される凹部)にIGBTが2つずつ配置される。
すなわち、膨出部22−1の互いに対向する内面に、U相のIGBT・Q1、Q2が配置される。また、膨出部22−2の互いに対向する内面に、V相のIGBT・Q3、Q4が配置される。また、膨出部22−3の互いに対向する内面に、W相のIGBT・Q5、Q6が配置される。
FIG. 6 is a schematic plan view of an inverter housing portion showing a second embodiment.
In the embodiment of FIG. 6, as in the embodiment of FIG. 5, three bulging portions 22-1, 22-2, and 22-3 are provided, and each bulging portion (a recess formed by the bulging portion). ) Two IGBTs are arranged.
That is, U-phase IGBTs Q1 and Q2 are arranged on the inner surfaces of the bulging portion 22-1 facing each other. In addition, V-phase IGBTs Q3 and Q4 are arranged on the inner surfaces of the bulging portion 22-2 facing each other. Further, W-phase IGBTs Q5 and Q6 are arranged on the inner surfaces of the bulging portion 22-3 facing each other.
そして、図6の実施形態では、膨出部22−1、22−2、22−3は、並列に配置してある。
この場合、メインハウジング2A側では冷媒吸入口25から吸入される冷媒が図6の点線矢印のように分流して、各膨出部22−1、22−2、22−3の間を流れ、IGBT・Q1〜Q6からの放熱を促進する。
And in embodiment of FIG. 6, the bulging parts 22-1, 22-2, and 22-3 are arrange | positioned in parallel.
In this case, on the main housing 2A side, the refrigerant sucked from the refrigerant suction port 25 is diverted as indicated by the dotted arrows in FIG. 6, and flows between the bulging portions 22-1, 22-2, 22-3, Promotes heat dissipation from IGBTs Q1-Q6.
これら図5、図6の実施形態のように、膨出部22は複数設けられ、各々の膨出部にIGBTが2つずつ配置される構成とすることにより、放熱面積を増加させて、放熱をより促進することができる。 As in the embodiment of FIGS. 5 and 6, a plurality of the bulging portions 22 are provided, and two IGBTs are arranged in each bulging portion, thereby increasing the heat radiation area and radiating heat. Can be promoted more.
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。 The illustrated embodiments are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited to those directly described by the described embodiments, and various improvements and modifications made by those skilled in the art within the scope of the claims. Needless to say, it encompasses changes.
1 電動圧縮機
2 ハウジング
2A メインハウジング
2B インバータハウジング
2C、2D 蓋部材
3 圧縮機構
4 電動モータ
5 モータ駆動回路としてのインバータ
6 仕切壁
11 コンデンサ
12 パワーモジュール
Q1〜Q6:スイッチング素子としてのIGBT
D1〜D6:ダイオード
13 パワーモジュール制御回路
21 膨出部
22、22−1、22−2、22−3 膨出部
22a、22b 内面
23 押圧固定具
23a、23b 押圧部
24 回路基板
25 冷媒吸入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric compressor 2 Housing 2A Main housing 2B Inverter housing 2C, 2D Lid member 3 Compression mechanism 4 Electric motor 5 Inverter as motor drive circuit 6 Partition wall 11 Capacitor 12 Power module Q1-Q6: IGBT as switching element
D1 to D6: diode 13 power module control circuit 21 bulging portions 22, 22-1, 22-2, 22-3 bulging portions 22a, 22b inner surface 23 pressing fixtures 23a, 23b pressing portion 24 circuit board 25 refrigerant inlet
Claims (1)
前記ハウジングは、前記圧縮機構と前記電動モータとを軸方向に直列に収容し吸入冷媒が通流する第1空間と、前記第1空間に対し前記軸方向に隣接して前記モータ駆動回路を収容する第2空間と、を仕切る仕切壁を有する、電動圧縮機であって、
前記仕切壁は、前記第1空間側に向けて突出する複数の膨出部を有し、
前記複数のパワースイッチング素子は、2つずつペアにして、前記各膨出部の互いに対向する内面に、互いに対向させて配置されると共に、前記各パワースイッチング素子の外側の面が前記膨出部の内面に熱的に接して配置され、
前記対向するパワースイッチング素子の間に、これらのパワースイッチング素子を前記内面に押付ける押圧固定具が配置され、
前記ハウジングに設けられる冷媒吸入口は、前記第1空間内へ吸入される冷媒の少なくとも一部が前記膨出部の両外面に向かい、両外面に沿って流れるように構成されていることを特徴とする、電動圧縮機。 The housing includes a compression mechanism that compresses the refrigerant, an electric motor that drives the compression mechanism, and a motor drive circuit that has a plurality of power switching elements that control voltage application to the electric motor.
The housing accommodates the compression mechanism and the electric motor in series in the axial direction and accommodates the motor drive circuit adjacent to the first space in the axial direction and through which the suction refrigerant flows. An electric compressor having a partition wall that partitions the second space
The partition wall has a plurality of bulging portions projecting toward the first space side,
The plurality of power switching elements are arranged in pairs so as to face each other on the mutually facing inner surfaces of the bulging portions, and the outer surfaces of the power switching elements are the bulging portions. Placed in thermal contact with the inner surface of the
Between the opposing power switching elements, a pressing fixture for pressing these power switching elements against the inner surface is disposed,
The refrigerant suction port provided in the housing is configured such that at least a part of the refrigerant sucked into the first space flows toward both outer surfaces of the bulging portion and flows along both outer surfaces. An electric compressor.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013219238A JP6289025B2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Electric compressor |
PCT/JP2014/077835 WO2015060249A1 (en) | 2013-10-22 | 2014-10-20 | Electric compressor |
DE112014004826.7T DE112014004826B4 (en) | 2013-10-22 | 2014-10-20 | Electric compressor |
CN201480057842.9A CN105658959B (en) | 2013-10-22 | 2014-10-20 | Motor compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013219238A JP6289025B2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Electric compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015081539A JP2015081539A (en) | 2015-04-27 |
JP6289025B2 true JP6289025B2 (en) | 2018-03-07 |
Family
ID=52992844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013219238A Expired - Fee Related JP6289025B2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Electric compressor |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6289025B2 (en) |
CN (1) | CN105658959B (en) |
DE (1) | DE112014004826B4 (en) |
WO (1) | WO2015060249A1 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6545527B2 (en) | 2015-05-19 | 2019-07-17 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | Electric compressor |
JP6514585B2 (en) * | 2015-06-26 | 2019-05-15 | カルソニックカンセイ株式会社 | Electric compressor |
JP6514584B2 (en) * | 2015-06-26 | 2019-05-15 | カルソニックカンセイ株式会社 | Electric compressor |
JP2017150380A (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 株式会社豊田自動織機 | Motor compressor |
JP2018204492A (en) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | Inverter Integrated Electric Compressor |
JP7238890B2 (en) * | 2018-04-13 | 2023-03-14 | 日本電産株式会社 | Inverter unit and motor unit |
JP2020039242A (en) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | 本田技研工業株式会社 | Drive unit |
JP2023149021A (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 株式会社豊田自動織機 | electric compressor |
JP2023172128A (en) * | 2022-05-23 | 2023-12-06 | サンデン株式会社 | Composite device |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004044554A (en) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Toyota Industries Corp | Electric compressor |
US20040052660A1 (en) | 2002-07-15 | 2004-03-18 | Kazuya Kimura | Electric compressor |
JP2007162661A (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Denso Corp | Electric compressor |
JP2007198341A (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Sanden Corp | Motor driven compressor and vehicular air conditioning system using the same |
JP5209259B2 (en) * | 2007-09-25 | 2013-06-12 | サンデン株式会社 | Drive circuit integrated electric compressor |
JP2009250173A (en) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Toyota Industries Corp | Motor-driven compressor |
JP2010121449A (en) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Panasonic Corp | Inverter integrated type electric compressor |
JP5308917B2 (en) | 2009-05-29 | 2013-10-09 | サンデン株式会社 | Inverter-integrated electric compressor |
US8777591B2 (en) | 2010-02-16 | 2014-07-15 | Heng Sheng Precision Tech. Co., Ltd. | Electrically driven compressor system for vehicles |
JP2012057504A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Panasonic Corp | Electric compressor |
JP2012132435A (en) * | 2010-12-02 | 2012-07-12 | Panasonic Corp | Air conditioner |
-
2013
- 2013-10-22 JP JP2013219238A patent/JP6289025B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-10-20 WO PCT/JP2014/077835 patent/WO2015060249A1/en active Application Filing
- 2014-10-20 CN CN201480057842.9A patent/CN105658959B/en active Active
- 2014-10-20 DE DE112014004826.7T patent/DE112014004826B4/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112014004826B4 (en) | 2024-04-18 |
CN105658959B (en) | 2017-09-26 |
WO2015060249A1 (en) | 2015-04-30 |
CN105658959A (en) | 2016-06-08 |
DE112014004826T5 (en) | 2016-07-21 |
JP2015081539A (en) | 2015-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6289025B2 (en) | Electric compressor | |
US9231446B2 (en) | Motor drive device and vehicle | |
JP5725067B2 (en) | Power converter | |
JP5582749B2 (en) | Inverter-integrated electric compressor | |
US8451611B2 (en) | Integrated-inverter electric compressor | |
US20130241327A1 (en) | Motor driving device and vehicle | |
WO2014103482A1 (en) | Inverter-integrated electrical compressor | |
JP6222012B2 (en) | Electronic component cooling structure and electric compressor | |
JP2017017975A (en) | Electric compressor | |
JP6375784B2 (en) | Power converter | |
JP2012239256A (en) | Electric power conversion apparatus | |
JP5262752B2 (en) | Power converter | |
JP6816671B2 (en) | Electric compressor | |
JP6369355B2 (en) | Inverter device and electric compressor | |
JP6961990B2 (en) | Motor unit | |
JP2012239255A (en) | Power conversion apparatus | |
WO2013065847A1 (en) | Inverter device | |
JP6545527B2 (en) | Electric compressor | |
JP2017099096A (en) | Capacitor device | |
WO2018230267A1 (en) | Inverter-integrated electric compressor | |
JP6439523B2 (en) | Power converter | |
JP6717347B2 (en) | Power converter | |
JP7067266B2 (en) | Power converter | |
WO2023157583A1 (en) | Electric compressor | |
JP2017150380A (en) | Motor compressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161013 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170822 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171017 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180123 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6289025 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |