KR20150027001A

KR20150027001A - 전동 압축기

Info

Publication number: KR20150027001A
Application number: KR20140116002A
Authority: KR
Inventors: 준야 야노; 켄 스이토우; 카즈히로 구로키
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2015-03-11
Also published as: EP2853741A1; JP2015050873A; US20150061558A1; JP5831514B2; CN104421154A

Abstract

콘덴서의 전하를 방전하는 것이 가능한 전동 압축기가 제공된다. 전동 압축기는, 압축부와, 압축부를 회전시키는 전동 모터와, 전동 모터를 구동시키는 구동 회로와, 압축부 및 전동 모터를 수용하는 하우징과, 구동 회로를 수용하는 인버터 커버를 포함한다. 하우징과 인버터 커버에 의해 전동 압축기의 외곽이 구성된다. 구동 회로는, 전원 라인으로부터 전력을 받는 인버터 회로와, 전원 라인과 그라운드 라인과의 사이에 접속되는 콘덴서 회로와, 콘덴서 회로에 접속되어, 콘덴서 회로에 축적된 전하를 방전하는 방전 회로를 포함한다. 전동 압축기는, 적어도 콘덴서 회로와 방전 회로를 둘러싸고 수용함과 함께, 인버터 커버의 내측에 배치되는 콘덴서 커버를 추가로 포함한다.

Description

전동 압축기{ELECTRIC COMPRESSOR}

본 개시는, 전동 압축기에 관한 것으로, 특히, 전동 모터를 구동하는 구동 회로가 일체로 장착되어 구성되는 전동 압축기에 관한 것이다.

최근, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 혹은 연료 전지 자동차 등의 차량에 탑재된 압축기로서, 소형화를 위해 전동 모터를 구동하는 구동 회로가 일체화된 전동 압축기가 개발되어 있다. 이러한 전동 압축기에서는, 인버터 유닛이 전동 모터와 압축 기구가 내장되어 있는 하우징에 부착되어 있다.

여기에서, 자동차 등의 차량이 장해물 등에 충돌하여 전동 압축기에 큰 힘이 가해진 바와 같은 경우에는, 인버터 유닛의 내부에 수용되어 있는 전동 모터를 구동시키는 구동 회로가 손상되어, 비교적 큰 전하를 축척하고 있는 콘덴서가 누전될 가능성이 있다. 그래서, 당해 누전을 방지하는 기술이 개시되어 있다.

예를 들면, 일본공개특허공보 2010-148296호는, 하우징 내에 압축 기구와 압축 기구를 구동하는 모터를 수용하고, 하우징의 일부에 모터의 구동을 제어하는 인버터를 구비한 전동 컴프레서를 개시하고 있다. 당해 전동 컴프레서에 있어서, 기판에 실장된 적어도 1개의 콘덴서 및 다른 전기 부품에 의해 구성되는 인버터가, 하우징에 고정한 인버터 케이스 내에 수납되어 있다. 당해 전동 컴프레서에 있어서, 콘덴서에 대하여 간격을 두고 대향하는 방전 부재가 배치되어 있다.

그러나, 자동차가 장해물 등에 충돌하는 경우에는, 여러 가지의 충돌 형태를 생각할 수 있으며, 전동 압축기에 어떠한 방향 및 각도로 충격이 가해지는지를 예측하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 일본공개특허공보 2010-148296호에 개시된 기술에 의하면, 충돌 형태에 따라서는 방전 부재가 콘덴서에 적절하게 돌입하지 않아, 콘덴서의 전하가 방전되지 않거나 또는 방전될 때까지 시간이 걸려 버리는 등의 문제가 발생할 가능성이 있다.

이 개시는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 일 국면에 있어서의 목적은, 충격시에 있어서 콘덴서의 전하를 확실하고 또한 신속하게 방전하는 것이 가능한 전동 압축기를 제공하는 것이다.

일 실시 형태에 따른 전동 압축기는, 압축부와, 압축부를 회전시키는 전동 모터와, 전동 모터를 구동시키는 구동 회로와, 압축부 및 전동 모터를 수용하는 하우징과, 구동 회로를 수용하는 인버터 커버를 구비한다. 하우징과 인버터 커버에 의해 전동 압축기의 외곽이 구성된다. 구동 회로는, 전원 라인으로부터 전력을 받는 인버터 회로와, 전원 라인과 그라운드 라인과의 사이에 접속되는 콘덴서와, 콘덴서에 접속되어, 콘덴서에 축적된 전하를 방전하는 방전 회로를 포함한다. 전동 압축기는, 적어도 콘덴서와 방전 회로를 둘러싸고 수용함과 함께, 인버터 커버의 내측에 배치되는 콘덴서 커버를 추가로 구비한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부의 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 전동 압축기의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 전동 압축기 모터를 구동하는 구동 회로의 회로도이다.
도 3은 인버터 유닛의 내부의 적층 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 부분의 개략 단면도이다.
도 5는 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 부분의 개략 단면도의 다른 예이다.
도 6a는 회로 기판에 형성되는 파단선(α)의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 회로 기판에 형성되는 파단선(α)의 위치를 설명하기 위한 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.

도 1을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 전동 압축기의 전체 구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타나는 바와 같이, 전동 압축기(110)는, 바닥이 있는 통 형상을 갖는 알루미늄제(금속 재료제)의 흡입 하우징(112)에 덮개 형상의 알루미늄제(금속 재료제)의 토출 하우징(111)을 접합하여 형성된 하우징과, 흡입 하우징(112)에 수용된 압축부(115) 및 전동 모터(116)와, 흡입 하우징(112)에 일체화되도록 부착된 인버터 유닛(140)을 포함한다. 또한, 전동 압축기(110)의 외곽은, 하우징과, 인버터 유닛(140)의 인버터 커버(144)에 의해 구성되어 있다.

흡입 하우징(112)의 주벽(周壁) 저부(底部)측에는 흡입 포트(도시하지 않음)가 형성된다. 흡입 포트에 외부 냉매 회로(도시하지 않음)가 접속된다. 토출 하우징(111)의 덮개측에는 토출 포트(114)가 형성된다. 토출 포트(114)는 외부 냉매 회로에 접속된다. 흡입 하우징(112) 내에는, 냉매를 압축하기 위한 압축부(115)와, 압축부(115)를 구동하기 위한 전동 모터(116)가 수용된다. 도시하지 않지만, 예를 들면 압축부(115)는, 흡입 하우징(112) 내에 고정된 고정 스크롤과, 고정 스크롤에 대향 배치된 가동 스크롤을 포함하여 구성된다.

스테이터(고정자)(117)가 흡입 하우징(112)의 내주면에 고정된다. 스테이터(117)는, 흡입 하우징(112)의 내주면에 고정된 스테이터 코어(117a)와, 스테이터 코어(117a)의 티스(teeth)(도시하지 않음)에 권회된 코일(117b)을 포함한다.

또한, 흡입 하우징(112) 내에는, 회전축(119)이 스테이터(117) 내에 삽입통과된 상태에서 회전 가능하게 지지됨과 함께, 이 회전축(119)에는, 로터(회전자)(118)가 고정되어 있다.

인버터 유닛(140)은, 흡입 하우징(112)에 대하여, 토출 하우징(111)과는 반대측의 외면에 부착된다. 인버터 유닛(140)은, 알루미늄 베이스(142)와, 회로 기판(146)과, 인버터 커버(144)를 포함한다.

인버터 커버(144)는, 회로 기판(146)을 덮고 있어, 오염이나 습기 등으로부터 회로 기판(146)을 보호하고 있다. 인버터 커버(144)는, 바람직하게는 경량화를 위해 수지로 형성되어 있고, 더욱 바람직하게는 회로 기판(146)으로부터 발생하는 전자 노이즈(electromagnetic noise)가 외부로 방사되는 것을 억제하기 위해, 인버터 커버(144)는, 수지 내부에 금속제의 플레이트를 배치하여 형성된다. 인버터 커버(144)는, 알루미늄 베이스(142)의 저반(bottom plate; 161)에 형성된 다리부(156, 158)를 사이에 두고 나사(152, 154)에 의해 동시 조임하여 흡입 하우징(112)에 고정된다. 인버터 커버(144)에는, 외부로부터 직류 전원 전압이 공급되는 통 형상의 전원 입력 포트(143)가 형성되어 있다.

회로 기판(146)은, 회전축(119)의 축 방향에 회로 기판(146)의 실장면이 직교하도록 인버터 커버(144)와 알루미늄 베이스(142)와의 사이의 수용 공간에 수용되어 있다. 본 실시 형태에서는, 회전축(119)의 축 방향을 따라, 압축부(115), 전동 모터(116) 및 인버터 유닛(140)이 이 순서로 병설되어 있다.

알루미늄 베이스(142)는, 흡입 하우징(112)에 대하여 나사(152, 154)를 이용하여 나사 부착된다. 알루미늄 베이스(142) 및 흡입 하우징(112)은, 모두 열전도성이 좋은 금속제로서, 밀착되어 있다. 따라서, 알루미늄 베이스(142)는 인버터 유닛(140)의 내부의 열을 흡입 하우징(112)에 전도하여, 인버터 유닛(140)을 방열시키는 역할을 다하고 있다.

회로 기판(146)은, 알루미늄 베이스(142)의 저반(161)에 형성된 다리부(160, 162)에, 나사(148, 150)에 의해 저반(161)으로부터 이간한 상태로 고정된다. 이 이간한 공간에는, 회로 기판(146)에 실장된 전동 모터(116)의 구동 제어 회로(인버터 회로)와, 후에 도 2에 나타내는 필터 회로를 형성하는 전자 코일(L1) 및 콘덴서 회로(4)가 수용되어 있다.

인버터 유닛(140)에 의해 제어된 전력이 전동 모터(116)에 공급됨으로써, 제어된 회전 속도로 로터(118) 및 회전축(119)이 회전하고, 이 회전에 의해 압축부(115)가 구동된다. 압축부(115)가 구동됨으로써, 외부 냉매 회로로부터 흡입 포트를 통한 흡입 하우징(112) 내로의 냉매의 흡입, 흡입 하우징(112) 내에 흡입된 냉매의 압축부(115)에 의한 압축 및, 압축된 냉매의 토출 포트(114)를 통한 외부 냉매 회로로의 토출이 행해진다.

도 2를 참조하여 전동 압축기 모터를 구동하는 구동 회로에 대해서 설명한다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 구동 회로(100)는, 전자 코일(L1) 및 콘덴서 회로(4)와, 인버터 회로(14)와, 블리더 저항 회로(bleeder resistance circuit;6)와, 내부 전원 전압 발생부(8)와, 저항 회로(10)와, 제어 회로(30)를 포함한다.

인버터 회로(14)는, U상(相) 아암(15)과, V상 아암(16)과, W상 아암(17)을 포함한다. U상 아암(15)과, V상 아암(16)과, W상 아암(17)의 각각은, 정극(正極) 모선(PL)과 부극(負極) 모선(SL)과의 사이에 접속된다.

U상 아암(15)은, 정극 모선(PL)과 부극 모선(SL)과의 사이에 직렬 접속되는 트랜지스터(Q3, Q4)와, 트랜지스터(Q3, Q4)와 각각 역병렬로 접속된 다이오드(D3, D4)를 포함한다. 트랜지스터(Q3, Q4)의 접속 노드(connection node)는, 전동 모터(116)의 스테이터의 U상 코일의 일단(一端)에 접속된다.

V상 아암(16)은, 정극 모선(PL)과 부극 모선(SL)과의 사이에 직렬 접속되는 트랜지스터(Q5, Q6)와, 트랜지스터(Q5, Q6)와 각각 역병렬로 접속된 다이오드(D5, D6)를 포함한다. 트랜지스터(Q5, Q6)의 접속 노드는, 전동 모터(116)의 스테이터의 V상 코일의 일단에 접속된다.

W상 아암(17)은, 정극 모선(PL)과 부극 모선(SL)과의 사이에 직렬 접속되는 트랜지스터(Q7, Q8)와, 트랜지스터(Q7, Q8)와 각각 역병렬로 접속된 다이오드(D7, D8)를 포함한다. 트랜지스터(Q7, Q8)의 접속 노드는, 전동 모터(116)의 스테이터의 W상 코일의 일단에 접속된다.

전동 모터(116)의 스테이터의 U상 코일, V상 코일, W상 코일의 각 타단은, 중성점(neutral point) 에 접속된다.

또한, 트랜지스터(Q3∼Q8)로서는, 예를 들면, 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터나 전계 효과형 트랜지스터 등의 반도체 트랜지스터가 이용된다.

트랜지스터(Q3∼Q8)가 스위칭 제어됨으로써, 인버터 회로(14)로부터 3상 교류 전류가 전동 모터(116)의 스테이터 코일로 출력된다.

인버터 회로(14)에는, 직류 전원(B)으로부터의 직류 전압이 릴레이(RY1, RY2) 및 로우 패스 필터 회로(2)를 통하여 공급된다.

전자 코일(L1) 및 콘덴서 회로(4)는, 로우 패스 필터 회로(2)를 구성하고 있다. 로우 패스 필터 회로(2)는, 직류 전원(B)으로부터 인버터 회로(14)에 전압의 고주파 성분이 통과하는 것을 억제하고, 또한 인버터 회로(14)로부터 직류 전원(B)측에 전압의 고주파 성분이 통과하는 것을 억제한다. 전압의 고주파 성분이란, 소정값 이상의 주파수를 갖는 전압 성분이다. 소정값은, 전자 코일(L1) 및 콘덴서 회로(4)로부터 결정되는 차단 주파수이다.

전자 코일(L1)은, 직류 전원(B)의 플러스 전극과 정극 모선(PL)과의 사이에 접속되어 있다. 콘덴서 회로(4)는, 정극 모선(PL)과 부극 모선(SL)과의 사이에 접속되어 있다.

콘덴서 회로(4)는, 정극 모선(PL)과 부극 모선(SL)과의 사이에 직렬 접속된 콘덴서(C1, C2)를 포함한다.

블리더 저항 회로(6)는, 콘덴서(C1, C2)의 전압 분담의 불균일을 억제하기 위해 설치된다. 블리더 저항 회로(6)는, 정극 모선(PL)과 부극 모선(SL)과의 사이에 직렬 접속된 저항(R2, R3) 및 제너 다이오드(D1)를 포함한다. 저항(R2, R3)의 접속 노드는, 콘덴서(C1, C2)의 접속 노드와 접속된다.

내부 전원 전압 발생부(8)는, 제어 회로(30)에 있어서 이용되는 내부 전원 전압을 발생한다. 저항 회로(10)는, 정극 모선(PL)과 부극 모선(SL)과의 사이에 직렬 접속된 저항 소자에 의해 전압을 분압하고 제어 회로(30)가 모니터 가능한 전압으로 저하시켜, 제어 회로(30)로 분압 전압을 출력한다.

전류 센서(24)는, 부극 모선(SL)에 흐르는 전류를 검출한다. 부극 모선(SL)에 흐르는 전류는, W상 전류, V상 전류 및, U상 전류가 중첩된 것이다. W상 전류는 W상 코일에 흐르는 전류이다. V상 전류는 V상 코일에 흐르는 전류이다. U상 전류는 U상 코일에 흐르는 전류이다.

제어 회로(30)는, CPU(Central Processing Unit) 등을 포함하며, 전동 모터(116)의 구동을 제어하는 컴퓨터 프로그램을 실행한다.

또한, 본 실시 형태의 직류 전원(B)은, 전동 모터(116) 이외에 주행용 3상 전동기에 전력을 공급하는 것이라도 좋다. 주행용 3상 전동기는, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 구동바퀴를 구동하는 역행 운전(power running operation)과, 구동바퀴의 회전력에 의해 발전하는 회생 운전(regenerative operation)을 행한다.

도 3을 참조하여 인버터 유닛(140)의 내부의 적층 구조에 대해서 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 인버터 커버(144)는, 알루미늄 베이스(142) 상에 고정된 회로 기판(146)을 보호하기 위해 회로 기판(146)을 덮고 있다. 회로 기판(146)에는, 필터 회로(2)를 구성하는 전자 코일(L1), 콘덴서 회로(4)의 각각의 리드가 납땜되어 실장된다.

알루미늄 베이스(142)는, 저반(161)과, 저반(161)에 설치된 다리부(156, 158, 160, 162)를 포함한다. 다리부(160, 162)에는, 나사(148, 150)에 의해 회로 기판(146)이 부착된다. 다리부(156, 158)에는, 나사(도시하지 않음)에 의해 인버터 커버(144)가 부착된다.

알루미늄 베이스(142)의 저반(161)에는, 전자 코일(L1)의 형상을 따른 바와 같은 패임(depression) 및, 콘덴서 회로(4)를 수용하기 위한 콘덴서 커버(201)의 형상을 따른 바와 같은 패임이 형성되어 있다. 이와 같이 알루미늄 베이스(142)에 패임을 형성함으로써, 알루미늄 베이스(142)에 전자 코일(L1), 콘덴서 회로(4)를 밀착시키는 것이 가능해진다. 그 때문에, 필터 회로(2)에서 발생하는 열을 알루미늄 베이스(142)로부터 하우징으로 방열시키는 것이 가능해진다.

콘덴서 커버(201)는, 콘덴서 회로(4) 및 도 4에서 후술하는 방전 회로를 수용한다. 구체적으로는, 콘덴서 커버(201)는, 외력으로부터 이들 전기 부품을 보호하기 위한 보호 케이스로서, 도 1에 나타낸 흡입 하우징(112)과 토출 하우징(111)으로 형성되는 하우징 및, 인버터 커버(144)의 파괴 강도보다도 높은 파괴 강도를 갖는다. 예를 들면, 콘덴서 커버(201)는, 철제의 재료로 구성되어 있다.

도 4를 참조하여 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 부분의 개략 단면에 대해서 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 콘덴서 커버(201)는, 콘덴서 회로(4)와, 콘덴서 회로(4)에 축적된 전하를 방전하는 방전 회로가 실장된 회로 기판(202)을 수용한다. 예를 들면, 방전 회로는, 도 2에 있어서, 콘덴서 회로(4) 및 인버터 회로(14)에 병렬 접속된 블리더 저항 회로(6)이다. 또한, 도 4에서는, 콘덴서 회로(4)의 하측은 알루미늄 베이스(142)에 밀착되어 있으며, 콘덴서 커버(201)로 둘러싸여 있지 않지만, 콘덴서 커버(201)가 콘덴서 회로(4)의 하측을 둘러싸도록 형성되어 있어도 좋다.

또한, 회로 기판(202) 및 콘덴서 회로(4)와 콘덴서 커버(201)와의 사이의 절연성을 확보하기 위해, 이들 회로는, 콘덴서 커버(201)의 표면으로부터 이간한 상태로 고정된다. 혹은, 콘덴서 커버(201)의 표면에 절연성을 확보하기 위한 절연 시트가 접착되어 있어도 좋다.

또한, 콘덴서 커버(201)는, 적어도 콘덴서 회로(4) 및 방전 회로를 둘러싸고 있으면 좋고, 예를 들면, 콘덴서 회로(4) 및 방전 회로 이외에, 필터 회로(2)를 구성하는 전자 코일(L1)을 추가로 둘러싸고 있어도 좋다.

인버터 회로(14)가 실장되는 회로 기판(146)은, 콘덴서 커버(201)의 외측에 배치된다. 인버터 커버(144)는, 인버터 회로(14)가 실장된 회로 기판(146)을 덮도록 형성되어 있다. 즉, 인버터 커버(144)는, 도 2에서 나타낸 구동 회로(100)를 수용한다.

회로 기판(202) 및 회로 기판(146)은, 납땜된 버스 바(205)를 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 회로 기판(202) 및 콘덴서 회로(4)는, 납땜된 버스 바(203)를 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 회로 기판(202) 및 회로 기판(146)은 버스 바(205)를 통하여 서로 전기적으로 접속되고, 회로 기판(202) 및 콘덴서 회로(4)는 버스 바(203)를 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있지만, 회로 기판(202) 및 회로 기판(146), 회로 기판(202) 및 콘덴서 회로(4)는, 각각 리드선을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.

여기에서, 본 실시 형태에 따른 전동 압축기(110)를 탑재한 차량이 장해물 등에 충돌한 경우에는, 인버터 유닛(140)에 대하여, 예를 들면 도 4 중의 화살표의 방향으로 충돌 하중이 가해진다. 이에 따라 인버터 커버(144)가 변형 또는 파괴된 경우라도, 콘덴서 커버(201)는, 인버터 커버(144)보다도 파괴 강도가 높기 때문에, 회로 기판(202) 및 콘덴서 회로(4)의 손상을 막을 수 있다. 또한, 콘덴서 커버(201)는, 알루미늄 베이스(142)에 부착되어 있으며, 콘덴서 커버(201)와 인버터 커버(144)는 서로 이간하여 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 콘덴서 커버(201)에 수용되어 있는 콘덴서 회로(4) 및 회로 기판(202)에 대한 충격을 보다 작게 하는 것이 가능해진다.

또한, 충돌시에는, 차량에 탑재되는 충돌 센서(도시하지 않음)로부터의 충돌 검출 신호를 받아 도 2에 나타내는 릴레이(RY1, RY2)가 동작함으로써, 직류 전원(B)으로부터의 전력이 구동 회로(100)에 공급되지 않게 된다. 이때, 콘덴서(C1, C2)(이하 「콘덴서(C)」라고 총칭함)에는 비교적 큰 전하가 축적된 상태이기 때문에, 안전성의 관점에서 콘덴서(C)의 인가 전압이 기준 시간 내(예를 들면, 5초 이내)에 소망하는 전압(예를 들면, 60V)이 될 때까지, 콘덴서(C)는 방전될 필요가 있다. 또한, 충돌 센서는, 예를 들면 차량의 에어백의 작동 등에 이용되는 센서이다.

본 실시 형태에 따른 전동 압축기(110)에서는, 이러한 충돌시라도, 회로 기판(202) 및 콘덴서 회로(4)가 손상되지 않고 잔존하고 있기 때문에, 통상 상태(충돌시가 아닌 상태)와 동일하게 회로 기판(202)에 설치된 방전 회로에 의해 콘덴서(C)의 전하를 확실하게 자기(自己) 방전시킬 수 있다.

또한, 방전 회로는, 구체예로서 블리더 저항 회로(6)라고 했지만, 콘덴서(C)의 용량에 따라서, 내부 전원 전압 발생부(8) 및 저항 회로(10)를 추가로 포함하는 경우라도 좋다. 구체적으로는, 콘덴서(C)가 비교적 작은 용량을 갖는 경우에는(예를 들면, 콘덴서(C)가 필름 콘덴서인 경우), 콘덴서(C)의 인가 전압이 소망하는 전압이 될 때까지 비교적 짧은 방전 시간으로 완료되기 때문에, 블리더 저항 회로(6)가 방전 회로로서 회로 기판(202)에 실장된다. 한편, 콘덴서(C)가 비교적 큰 용량을 갖는 경우에는(예를 들면, 콘덴서(C)가 전해 콘덴서인 경우), 콘덴서(C)의 인가 전압이 소망하는 전압이 될 때까지 비교적 긴 방전 시간을 필요로 하기 때문에, 블리더 저항 회로(6), 내부 전원 전압 발생부(8) 및, 저항 회로(10)가 방전 회로로서 회로 기판(202)에 실장된다.

단, 내부 전원 전압 발생부(8)는 제어 회로(30)에 있어서의 내부 전원 전압을 발생시키고, 저항 회로(10)는 제어 회로(30)로 분압 전압을 출력할 필요가 있는 점에서, 회로 설계상, 제어 회로(30)가 실장되는 회로 기판(146)과는 상이한 회로 기판(202)에 내부 전원 전압 발생부(8) 및 저항 회로(10)를 실장하는 것이 곤란한 경우도 있다.

그래서, 비교적 큰 용량을 갖는 콘덴서(C)에 있어서, 방전 시간을 짧게 하는 경우에는, 회로 기판(202)에 방전 시간을 조정하기 위한 방전 저항을 실장해도 좋다. 예를 들면, 방전 저항은, 도 2에 나타내는 회로도에 있어서, 블리더 저항 회로(6) 및 내부 전원 전압 발생부(8)의 사이이고, 또한, 블리더 저항 회로(6)에 병렬 접속된다.

이에 따라, 회로 설계상, 회로 기판(202)에 실장하는 것이 용이한 블리더 저항 회로(6) 및 방전 저항을 이용하여, 콘덴서(C)의 방전 시간을 짧게 하는 것이 가능해진다. 방전 저항의 저항값은, 소망하는 방전 시간에 따라서 결정된다. 또한, 방전 저항은, 저항값을 조정 가능한 가변 저항이라도 좋다.

(변형예)

전술한 바와 같이, 차량이 장해물 등에 충돌한 경우에는, 충돌 센서(도시하지 않음)로부터의 신호를 받아 릴레이(RY1, RY2)가 작동하여, 직류 전원(B)으로부터 구동 회로(100)로의 전력은 차단된다. 그러나, 구동 회로(100)로의 전원 라인(PL)이, 차량에 탑재된 PCU(Power Control Unit) 등의 다른 전기 부품으로부터 분기되어 들어가 있는 바와 같은 경우에는, 릴레이(RY1, RY2)가 작동해도, PCU와 구동 회로(100)는 전기적으로 접속되어 있는 상태가 된다. 그 때문에, PCU에 잔존하고 있는 전하가 전원 라인(PL)을 통하여 구동 회로(100)에 흘러 들어올 가능성이 있다. 이것은, 콘덴서(C)의 방전을 저해하는 요인이 되기 때문에, 충돌시에는, 구동 회로(100)는, PCU 등의 다른 전기 부품으로부터도 전기적으로 차단되는 것이 바람직하다.

도 5를 참조하여 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 부분의 개략 단면의 다른 예에 대해서 설명한다. 도 5에 나타내는 인버터 유닛(140)의 구성은, 인버터 커버(144)에 돌기부(207A, 207B)를 형성한 점 및, 회로 기판(146)에 파단선(α)을 형성한 점에서 도 4에 나타내는 인버터 유닛(140)의 구성과 상이하고, 그 외의 구성은 동일하다. 도 6a 및 도 6b를 참조하여 회로 기판(146)에 형성되는 파단선(α)의 위치에 대해서 설명한다. 구체적으로는, 도 6a를 참조하여, 전동 압축기 모터를 구동하는 구동 회로의 회로도를 이용하여, 파단선(α)에서 전기적으로 차단되는 위치에 대해서 설명한다. 도 6b를 참조하여, 회로 기판(146)에 있어서의 파단선(α)에서 파단되는 위치에 대해서 설명한다.

도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 회로 기판(146)에는, 직류 전원(B)의 전압 입력 영역(230)과, 회로 기판(202)으로의 버스 바(205)가 납땜되는 영역(210)과의 사이에 파단선(α)이 형성되어 있다. 인버터 커버(144)에는, 돌기부(207A, 207B)가 파단선(α)에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 돌기부(207A, 207B)는, 회로 기판(146)을 향하여 돌출하도록 형성되어 있다. 돌기부(207A, 207B)는, 인버터 커버(144)의 재료와 동일 재료로 일체 형성되어 있다. 또한, 돌기부(207A, 207B)는, 인버터 커버(144)와 상이한 재료로 구성되어 있어도 좋다.

여기에서, 차량의 장해물로의 충돌시 등에 충돌 하중이 도 5에 나타내는 바와 같이 가해지면, 돌기부(207A,207B)가 하측으로 압압되어 회로 기판(146)에 접촉하여 파단선(α) 근방에 응력이 가해지기 때문에, 파단선(α)을 기점으로 하여 회로 기판(146)이 절단된다. 회로 기판(146)은, 알루미늄 베이스(142)의 영역 A 또는 콘덴서 커버(201)의 영역 B로 지지되어 있다. 이에 따라, 회로 기판(146)에 가해지는 응력이 받아들여져, 회로 기판(146)이 파단선(α)을 따라 확실하게 절단된다. 파단선(α)은, 예를 들면, 부분적으로 연결을 갖는 천공 형상의 파단선으로서, 연결 부분을 순서대로 파단할 수 있는 것이다. 또한, 파단선(α)은, 천공 형상이 아니라도 좋고, 홈 형상의 것이라도 좋다.

또한, 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 회로 기판(146)은, 전압 입력 영역(230) 및 영역(210)으로 분리되도록, 파단선(α)으로 단열(斷裂;cut to be separated)된다. 그 때문에, 콘덴서 회로(4)와 전압 입력 영역(230)이 서로 전기적으로 차단된다. 이에 따라, 충돌시에 있어서, 구동 회로(100)와 PCU와의 전기적 접속이 차단되기 때문에, PCU로부터 콘덴서(C)로의 전하의 유입을 방지할 수 있다. 또한, 파단선(α)의 위치는, 도 6b에 나타내는 위치에 한정되지 않고, 회로 기판(146)이 전압 입력 영역(230) 및 영역(210)으로 분리되는 바와 같은 위치이면 좋다.

마지막으로, 재차 각 도면을 참조하여 본 실시 형태에 대해서 총괄한다. 도 1을 참조하여, 본 실시 형태의 전동 압축기(110)는, 압축부(115)와, 압축부(115)를 회전시키는 전동 모터(116)와, 전동 모터(116)를 구동시키는 구동 회로(100)와, 압축부(115) 및 전동 모터(116)를 수용하는 하우징(흡입 하우징(112))과, 구동 회로(100)를 수용하는 인버터 커버(144)를 구비한다. 하우징과 인버터 커버(144)에 의해 전동 압축기(110)의 외곽이 구성된다. 도 1, 도 2를 참조하여, 구동 회로(100)는, 전원 라인(PL)으로부터 전력을 받는 인버터 회로(14)와, 전원 라인(PL)과 그라운드 라인(SL)과의 사이에 접속되는 콘덴서 회로(4)와, 콘덴서 회로(4)에 접속되어, 콘덴서 회로(4)에 축적된 전하를 방전하는 방전 회로를 포함한다. 도 3, 도 4를 참조하여, 전동 압축기(110)는, 적어도 콘덴서 회로(4)와 방전 회로를 둘러싸고 수용함과 함께, 인버터 커버(144)의 내측에 배치되는 콘덴서 커버(201)를 추가로 구비한다.

상기 구성에 의하면, 차량이 장해물에 충돌한 경우라도, 그 충돌 형태에 관계 없이, 전동 압축기(110)에 포함되는 콘덴서 회로(4) 및 방전 회로의 손상을 막을 수 있다. 그 때문에, 확실하고 또한 신속하게 콘덴서의 전하를 방전할 수 있다.

바람직하게는, 흡입 하우징(112)은 금속제이며, 콘덴서 커버(201)는, 흡입 하우징(112)의 파괴 강도보다도 높은 파괴 강도를 갖는다.

상기 구성에 의하면, 콘덴서 커버(201)가 하우징보다도 높은 파괴 강도를 갖기 때문에, 하우징이 파괴되는 바와 같은 충돌 하중이 가해진 경우라도, 콘덴서 회로(4) 및 방전 회로의 손상을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 도 4를 참조하여, 콘덴서 커버(201)와 인버터 커버(144)는 서로 이간하여 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, 인버터 커버(144)와 콘덴서 커버(201)가 서로 접촉하고 있지 않기 때문에, 콘덴서 커버(201)에 수용되어 있는 콘덴서 회로(4) 및 방전 회로에 가해지는 충격을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 콘덴서 회로(4) 및 방전 회로의 충격에 의한 손상을 보다 막을 수 있다.

바람직하게는, 도 4를 참조하여, 전동 압축기(110)는, 인버터 회로(14)가 설치된 회로 기판(146)과, 방전 회로가 설치되고, 버스 바(205)를 통하여 회로 기판(146)에 전기적으로 접속되는 회로 기판(202)을 추가로 구비한다. 콘덴서 커버(201)는, 회로 기판(202)과, 버스 바(203)를 통하여 회로 기판(202)에 전기적으로 접속되는 콘덴서 회로(4)를 수용하도록 구성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 인버터 회로(14)가 설치된 회로 기판(146)과는 다른 회로 기판(202)에 방전 회로를 설치하는 것으로 했기 때문에, 방전 회로 및 콘덴서 회로(4)를 콘덴서 커버(201)에 용이하게 수용할 수 있다.

바람직하게는, 도 2, 도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 전원 라인(PL)에는, 직류 전원(B)으로부터 직류 전압이 부여된다. 회로 기판(146)에는, 직류 전압을 회로 기판(146)에 취입하는 전압 입력 영역(230)과, 버스 바(205)가 접속되는 영역(210)과의 사이에 파단선(α)이 형성되어 있다. 인버터 커버(144)는, 회로 기판(146)에 형성된 파단선(α)에 대향하는 위치에 배치된 돌기부(207A, 207B)를 포함한다.

상기 구성에 의하면, 차량의 충돌시에, 구동 회로(100)가 PCU 등의 다른 전기 부품과 전기적으로 차단되기 때문에, 콘덴서의 방전을 확실하게 행할 수 있다.

바람직하게는, 도 5를 참조하여, 돌기부(207A, 207B)는, 인버터 커버(144)에 일체 형성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 돌기부(207A,207B)가 인버터 커버(144)에 일체 형성되기 때문에, 돌기부(207A,207B)를 인버터 커버(144)에 형성하는 공정을 별도 형성할 필요가 없다.

바람직하게는, 콘덴서 커버(201)는, 철제의 재료로 구성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 콘덴서 커버(201)가 높은 파괴 강도를 갖기 때문에, 보다 큰 충돌 하중에 견딜 수 있어, 콘덴서 회로(4) 및 방전 회로의 손상을 방지하는 것이 가능해진다.

바람직하게는, 방전 회로는, 블리더 저항 회로(6)를 포함한다.

상기 구성에 의하면, 방전 회로로서 블리더 저항 회로(6)를 이용함으로써, 회로 설계가 용이해진다.

바람직하게는, 방전 회로는, 블리더 저항 회로(6)에 병렬로 접속되고, 콘덴서 회로(4)의 방전 시간을 조정하는 방전 저항을 추가로 포함한다.

상기 구성에 의하면, 방전 회로로서 방전 시간을 조정 가능한 방전 저항을 추가로 형성함으로써, 콘덴서의 용량이 비교적 큰 경우라도, 방전 시간을 짧게 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 금번 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 이해되어져야 할 것이다. 본 발명의 범위는 특허 청구의 범위에 의해 나타나며, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims

전동 압축기로서,
압축부와,
상기 압축부를 회전시키는 전동 모터와,
상기 전동 모터를 구동시키는 구동 회로와,
상기 압축부 및 상기 전동 모터를 수용하는 하우징과,
상기 구동 회로를 수용하는 인버터 커버를 구비하고,
상기 하우징과 상기 인버터 커버에 의해 상기 전동 압축기의 외곽이 구성되고,
상기 구동 회로는,
전원 라인으로부터 전력을 받는 인버터 회로와,
상기 전원 라인과 그라운드 라인과의 사이에 접속되는 콘덴서와,
상기 콘덴서에 접속되어, 상기 콘덴서에 축적된 전하를 방전하는 방전 회로를 포함하고,
적어도 상기 콘덴서와 상기 방전 회로를 둘러싸고 수용함과 함께, 상기 인버터 커버의 내측에 배치되는 콘덴서 커버를 추가로 구비하는 전동 압축기.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 금속제이며,
상기 콘덴서 커버는, 상기 하우징의 파괴 강도보다도 높은 파괴 강도를 갖는 전동 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 콘덴서 커버와 상기 인버터 커버는 서로 이간하여 배치되어 있는 전동 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 인버터 회로가 설치된 제1 회로 기판과,
상기 방전 회로가 설치되고, 제1 접속 부재를 통하여 상기 제1 회로 기판에 전기적으로 접속되는 제2 회로 기판을 추가로 구비하고,
상기 콘덴서 커버는, 상기 제2 회로 기판과, 제2 접속 부재를 통하여 상기 제2 회로 기판에 전기적으로 접속되는 상기 콘덴서를 수용하도록 구성되어 있는 전동 압축기.
제4항에 있어서,
상기 전원 라인에는, 직류 전원으로부터 직류 전압이 부여되고,
상기 제1 회로 기판에는, 상기 직류 전압을 상기 제1 회로 기판에 취입(input)하는 전압 입력 영역과, 상기 제1 접속 부재가 접속되는 영역과의 사이에 파단선이 형성되어 있고,
상기 인버터 커버는, 상기 제1 회로 기판에 형성된 상기 파단선에 대향하는 위치에 배치된 돌기부를 포함하는 전동 압축기.
제5항에 있어서,
상기 돌기부는, 상기 인버터 커버에 일체 형성되어 있는 전동 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 콘덴서 커버는, 철제의 재료로 구성되어 있는 전동 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 방전 회로는, 블리더 저항을 포함하는 전동 압축기.
제8항에 있어서,
상기 방전 회로는, 상기 블리더 저항에 병렬로 접속되어, 상기 콘덴서의 방전 시간을 조정하는 방전 저항을 추가로 포함하는 전동 압축기.