WO2010137709A1 - インバータ一体型電動圧縮機 - Google Patents

インバータ一体型電動圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
WO2010137709A1
WO2010137709A1 PCT/JP2010/059147 JP2010059147W WO2010137709A1 WO 2010137709 A1 WO2010137709 A1 WO 2010137709A1 JP 2010059147 W JP2010059147 W JP 2010059147W WO 2010137709 A1 WO2010137709 A1 WO 2010137709A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inverter
integrated electric
electric compressor
power semiconductor
motor
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/059147
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
淳 斎藤
誠 渋谷
孝輝 吉沢
英夫 池田
Original Assignee
サンデン株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サンデン株式会社 filed Critical サンデン株式会社
Priority to EP10780663.0A priority Critical patent/EP2436926B1/en
Priority to CN201080023805.8A priority patent/CN102449305B/zh
Priority to US13/375,188 priority patent/US8653778B2/en
Publication of WO2010137709A1 publication Critical patent/WO2010137709A1/ja

Links

Images

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
    • 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
    • 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
    • F04B39/121—Casings
    • 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
    • F04B39/14—Provisions for readily assembling or disassembling
    • 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
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/0085—Prime movers
    • 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
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an inverter-integrated electric compressor in which a motor drive circuit including an inverter is assembled in a compressor, and particularly to an inverter-integrated electric compressor having excellent heat resistance.
  • a structure as shown in FIG. 4 of Patent Document 1 is known as a structure of an inverter part of an inverter-integrated electric compressor in which a motor drive circuit including an inverter is assembled in a compressor.
  • the power MOS transistor modules are arranged adjacent to three columns in the axial direction and two rows in the circumferential direction, and a low-pressure refrigerant gas is supplied to cool the power MOS transistor modules. .
  • plate-like power transistors are arranged in a radially outward direction and are formed in a shape in which an annular shape is partially cut away. It is fixed through the block.
  • an object of the present invention is to pay attention to the problems as described above, and in an inverter-integrated electric compressor, it is possible to suppress thermal interference between a plurality of power devices, and the inverter-integrated electric compressor excellent in heat resistance. Is to provide.
  • an inverter-integrated electric compressor has a board with a built-in motor and a motor drive circuit including an inverter, and the electric component including the board is a compressor housing.
  • the inverter-integrated electric compressor that is fixed in the housing space surrounded by a plurality of power semiconductor elements constituting the motor drive circuit, a plane of the drive shaft is crossed with the drive shaft of the motor. It consists of what is characterized by being radially arranged around.
  • the plane is, for example, a plane that intersects the motor drive axis perpendicularly.
  • the plurality of power semiconductor elements constituting the motor drive circuit are arranged radially around the drive shaft in a plane intersecting the drive shaft of the motor.
  • the power semiconductor elements are arranged radially around the drive shaft in a plane intersecting the motor drive shaft, so that the inverter housing can be formed to be closer to a cylindrical shape, A compact inverter-integrated electric compressor with as few protrusions as possible can be realized.
  • the power semiconductor element is a MOSFET.
  • An example of a power semiconductor element made of a MOSFET is an insulated gate bipolar transistor (IGBT) that is a power semiconductor element in which a MOSFET is incorporated in a gate portion.
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • Such a power semiconductor element composed of a MOSFET requires a relatively large installation space among the elements constituting the inverter section, and also generates a relatively large amount of heat, so that a plurality of power semiconductor elements can be driven by a motor.
  • the inverter portion can be made compact while promoting heat radiation from the individual power semiconductor elements.
  • the power semiconductor element is disposed with a terminal portion facing the drive shaft side.
  • the planar shape of the power semiconductor element is formed in a substantially rectangular shape, and there is a fan-shaped gap between the power semiconductor elements adjacent to each other. Preferably it is formed.
  • the gap having a thickness in the direction of the drive axis and having a fan-shaped planar shape, heat dissipation from the power semiconductor element can be further promoted.
  • a control board on which an electrical component for controlling the power semiconductor element is mounted, and a power device arrangement in which the power semiconductor element is disposed in the gap.
  • stacked by the installation part is formed. More specifically, it is preferable that the support part is provided with a boss part in which a bolt hole for fixing the control board is formed. From the viewpoint of preventing vibrations, if it is attempted to fix a plurality of locations on the control board with bolts or the like, components cannot be provided at locations where the bolt holes are provided, which may increase the size of the control board.
  • Such an inverter-integrated electric compressor according to the present invention is suitably used in a vehicle air conditioner. That is, the inverter-integrated electric compressor according to the present invention is relatively easy to satisfy specifications required for an air conditioner installed in a vehicle engine, such as heat resistance, vibration resistance, and compactness.
  • the power semiconductor elements are arranged radially around the drive shaft in a plane intersecting the drive shaft of the motor, thereby While suppressing thermal interference, it is possible to reduce the size of the inverter, and thus the size of the entire compressor.
  • FIG. 2 It is a longitudinal section showing an inverter integrated electric compressor concerning one embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the inverter part of FIG.
  • substrate which comprises the inverter part of FIG. 2 is shown, (A) is a perspective view, (B) is a top view.
  • FIG. 1 shows an entire inverter-integrated electric compressor 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the compression mechanism 2 includes a fixed scroll 3 and a movable scroll 4.
  • the movable scroll 4 is turned with respect to the fixed scroll 3 in a state in which the rotation is blocked via the rotation blocking mechanism.
  • a motor housing 7 is built in and built in the compressor housing (center housing) 6, and the main shaft 8 (rotating shaft) is rotationally driven by the motor 7.
  • the rotational movement of the main shaft 8 is converted into the turning motion of the movable scroll 4 through the eccentric pin 9 disposed on one end side of the main shaft 8 and the eccentric bush 10 rotatably engaged with the eccentric pin 9.
  • the refrigerant sucked as the fluid to be compressed is guided to the compression mechanism 2 through the motor 7 arrangement portion, and the refrigerant compressed by the compression mechanism 2 passes through the discharge hole 13 and the discharge chamber 14 and passes through the compressor housing. (Rear housing) 15 is sent to an external circuit.
  • the inverter unit 21 having a drive circuit for the motor 7 is provided in a housing space surrounded by the compressor housing 12 (front housing), and more specifically, a refrigerant suction path formed in the compressor housing 12.
  • the inverter part 21 is provided on the outer surface side of the partition wall 22 with the side.
  • the inverter unit 21 supplies power to the motor 7 via a sealing terminal 23 (an output terminal of the inverter unit 21) attached through the partition wall 22 and a lead wire.
  • coolant suction path side and the installation side of the inverter part 21 are sealed.
  • the inverter unit 21 is composed of electric components such as a power device substrate 30 and a control substrate 25 as a power device arrangement unit, and other electric components such as a capacitor provided separately or integrally with the inverter. Is also configured.
  • the power device substrate 30 is disposed on the inverter side surface of the partition wall 22, but the power device substrate 30 is not provided, and the inverter side surface of the partition wall 22 is used as the power device placement portion. It can also be used.
  • the opening side to the outside of the compressor housing 12 on which the inverter unit 21 is mounted is covered in a state of being sealed with a lid member 29, and the motor drive circuit 21 is protected by the lid member 29.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the inverter unit 21 of FIG.
  • the inverter unit 21 includes a power device substrate 30 and a control substrate 25, as well as a noise filter, an HV connector, an LV connector, and the like.
  • a large number of electric components are attached to the control board, and at least a part of the electric components constituting the inverter unit 21 can be cooled by the suction refrigerant.
  • FIG. 3 shows a power device substrate 30 constituting the inverter unit 21 of FIG. 2, in which (A) is a perspective view and (B) is a plan view.
  • the power device substrate 30 is arranged so as to be orthogonal to the main axis 8.
  • the power device substrate 30 has six power semiconductor elements (power devices) 31 arranged radially around the main shaft 8, and the terminal portion 31 a has a main shaft 8. Is directed to the side.
  • the main body 31b of the power semiconductor element 31 has a rectangular parallelepiped shape, and a fan-shaped gap 32 is formed between the power semiconductor elements 31 adjacent to each other. .
  • thermal interference between adjacent power semiconductor elements 31 can be suppressed, and as a result, the heat dissipation performance of the inverter unit 21 can be improved. Further, by providing, for example, a circumferential suction refrigerant path on the lower surface side of the power device substrate 30 in which the power semiconductor elements 31 are arranged on the upper surface side, the six power semiconductor elements 31 are evenly distributed. It becomes possible to exert a cooling effect.
  • the gap 32 is provided with a boss portion 33 for fixing the control substrate 25 to the power device substrate 30, and a bolt hole 34 is formed at the center of the boss portion 33. Since the boss portion 33 is provided in the gap 32, the power device substrate 30 can be reduced in size, so that the cross-sectional area of the inverter portion 21 with respect to the main shaft 8 can be further reduced.
  • the inverter part can be reduced in size while improving the heat radiation performance of the inverter part 21, an inverter-integrated electric compressor with few protrusions can be realized.
  • the inverter-integrated electric compressor according to the present invention can be applied to virtually any type of compressor, but is often mounted in a narrow space, and the motor drive circuit is often used for heat dissipation from the engine. It can be suitably used as a compressor that is easily influenced and is mounted on a vehicle.

Abstract

【課題】インバータ一体型電動圧縮機において、複数のパワーデバイス間の熱干渉を抑制することができる、耐熱性に優れたインバータ一体型電動圧縮機を提供する。 【解決手段】モータが内蔵され、インバータを含むモータ駆動回路が設けられた基板を有し、該基板を含む電気部品が圧縮機ハウジングで囲まれた収容空間内に固定されるインバータ一体型電動圧縮機において、モータ駆動回路を構成する複数の電力用半導体素子が、モータの駆動軸と交差する平面内において、駆動軸の周囲に放射状に配置されていることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。例えば、電力用半導体素子の平面形状は長方形に形成され、相互に隣接する電力用半導体素子の間には、平面形状が扇形の隙間が形成される。

Description

インバータ一体型電動圧縮機
　本発明は、インバータを含むモータ駆動回路が圧縮機内に組み付けられたインバータ一体型電動圧縮機に関し、とくに、耐熱性に優れたインバータ一体型電動圧縮機に関する。
　インバータを含むモータ駆動回路が圧縮機内に組み付けられたインバータ一体型電動圧縮機のインバータ部の構造として、特許文献１の図４に記載されるような構造が知られている。この構造においては、パワーＭＯＳトランジスタモジュールが、軸方向に３列、周方向に２行に隣接して配置されており、ここに低圧冷媒ガスが流されて、パワーＭＯＳトランジスタモジュールが冷却されている。
　また特許文献２の図２に記載される流体ポンプ装置のポンプハウジング内には、板状のパワートランジスタが、径方向外側に向かって並べられ、円環状を一部切り欠いた形状に形成されたブロックを介して固定されている。
特開２００３－３２２０８２号公報 特開２０００－０７３９６２号公報
　特許文献１に記載される行列状配置を、インバータ部が吸入ポート側の円筒上面部に設置されるタイプのインバータ一体型電動圧縮機に採用しようとすると、インバータ部の中央付近に存在するモータシャフトが、パワーデバイスの設置可能箇所を制限してしまうので、複数のパワーデバイスに対して一様な冷却を実現することができない。また、特許文献２に記載される流体ポンプ装置のパワートランジスタ配置においても、隣接するパワートランジスタ間に十分な隙間が設けられていないため、冷却性能が必ずしも十分とはいえない。
　そこで本発明の課題は、上記のような課題に着目し、インバータ一体型電動圧縮機において、複数のパワーデバイス間の熱干渉を抑制することができる、耐熱性に優れたインバータ一体型電動圧縮機を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機は、モータが内蔵され、インバータを含むモータ駆動回路が設けられた基板を有し、該基板を含む電気部品が圧縮機ハウジングで囲まれた収容空間内に固定されるインバータ一体型電動圧縮機において、前記モータ駆動回路を構成する複数の電力用半導体素子が、前記モータの駆動軸と交差する平面内において、前記駆動軸の周囲に放射状に配置されていることを特徴とするものからなる。上記平面は、例えば、モータ駆動軸と垂直に交差する平面である。
　本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機によれば、モータ駆動回路を構成する複数の電力用半導体素子が、モータの駆動軸と交差する平面内において、駆動軸の周囲に放射状に配置されていることにより、隣接する電力用半導体素子同士の熱干渉を抑制することが可能となり、耐熱性に優れたインバータ一体型電動圧縮機が実現可能となる。また、電力用半導体素子が、モータ駆動軸と交差する平面内において、駆動軸の周囲に放射状に配置されていることにより、インバータハウジングを、より円筒形状に近くなるように形成することができ、突起部を極力少なくしたコンパクトなインバータ一体型電動圧縮機が実現可能である。
　本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記電力用半導体素子が、ＭＯＳＦＥＴからなることが好ましい。ＭＯＳＦＥＴからなる電力用半導体素子の例としては、ＭＯＳＦＥＴをゲート部に組み込んだ電力用半導体素子である絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等が挙げられる。このようなＭＯＳＦＥＴからなる電力用半導体素子は、インバータ部を構成する素子の中でも比較的大きな設置スペースを要し、また、発熱量も比較的大きいので、複数の電力用半導体素子を、モータの駆動軸と交差する平面内で駆動軸周囲に放射状に配置することにより、個々の電力用半導体素子からの放熱を促進しつつ、インバータ部をコンパクトに形成することができる。
　本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機において、前記電力用半導体素子が、端子部を前記駆動軸側に向けて配置されていることが好ましい。複数の電力用半導体素子を放射状に、かつ端子部を駆動軸側に向けて配置することにより、端子部が駆動軸周りに集合するようになるので、回路配置の設計が容易化される。
　また、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機において、前記電力用半導体素子の平面形状が略長方形に形成され、相互に隣接する前記電力用半導体素子の間には、平面形状が扇形の隙間が形成されていることが好ましい。このように、平面形状が扇形の、駆動軸方向に厚みを有する隙間が形成されることにより、電力用半導体素子からの放熱をさらに促進できる。
　また、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機において、前記隙間には、前記電力用半導体素子を制御する電気部品が搭載された制御基板を、前記電力用半導体素子が配設されるパワーデバイス配設部に積層配置された状態で支持するための支持部が形成されていることが好ましい。より具体的には、前記支持部には、前記制御基板を固定するためのボルト穴が穿孔されたボス部が設けられていることが好ましい。振動防止の観点から、上記制御基板の複数箇所をボルト等で固定しようとすると、ボルト穴を設ける箇所には部品を配設することができなくなるので、上記制御基板が大型化してしまいかねない。そこで、デッドスペースになりやすい上記隙間にボルト穴を開けたボス部を形成することにより、上記制御基板上に効率良く部品を配設可能となる。とくに、上記隙間は電力用半導体素子の並びに沿って放射状に分散して形成されているので、上記制御基板のボルト固定状態に偏りが生じにくい。
　このような本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機は、車両用空調装置において好適に用いられる。すなわち、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、耐熱性、耐振動性、コンパクト性といった、車両のエンジンに設置される空調装置に求められるスペックを満たすことが比較的容易である。
　本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機によれば、電力用半導体素子が、モータの駆動軸と交差する平面内において、駆動軸の周囲に放射状に配置されることにより、電力用半導体素子同士の熱干渉を抑制しつつ、インバータ部の小型化、ひいては圧縮機全体の小型化が実現可能である。
本発明の一実施態様に係るインバータ一体型電動圧縮機を示す縦断面図である。 図１のインバータ部を示す斜視図である。 図２のインバータ部を構成するパワーデバイス用基板を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図である。
　以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施態様に係るインバータ一体型電動圧縮機１の全体を示している。図１において、圧縮機構２は、固定スクロール３と可動スクロール４から構成されている。可動スクロール４は、自転阻止機構を介して自転が阻止された状態で、固定スクロール３に対して旋回されるようになっている。圧縮機ハウジング（センターハウジング）６内には、モータ７が組み込まれて内蔵されており、モータ７によって主軸８（回転軸）が回転駆動される。主軸８の一端側に配設された偏心ピン９、それに対して回転自在に係合された偏心ブッシュ１０を介して、主軸８の回転運動が可動スクロール４の旋回運動に変換される。本実施態様では、被圧縮流体として吸入された冷媒は、モータ７配置部を通して圧縮機構２へと導かれ、圧縮機構２で圧縮された冷媒は、吐出孔１３、吐出室１４を通して、圧縮機ハウジング（リアハウジング）１５から外部回路に送られる。
　モータ７の駆動用回路を備えたインバータ部２１は、圧縮機ハウジング１２（フロントハウジング）で囲まれた収容空間内に設けられており、より詳しくは、圧縮機ハウジング１２に形成された冷媒吸入経路側との仕切壁２２の外面側にインバータ部２１が設けられている。インバータ部２１は、仕切壁２２を貫通させて取り付けられた密封端子２３（インバータ部２１の出力端子）とリード線を介してモータ７に給電している。また、密封端子２３設置部においては、冷媒吸入経路側とインバータ部２１の設置側とがシールされている。このように、インバータ部２１を仕切壁２２の外面側に設けることによって、仕切壁２２を介して、インバータ部２１を構成する電気部品の少なくとも一部が吸入冷媒によって冷却可能となっている。
　インバータ部２１は、パワーデバイス配設部としてのパワーデバイス用基板３０や制御基板２５などの電気部品から構成されており、それとは別体にあるいは一体に設けられたコンデンサ等の他の電気部品からも構成されている。なお、図１では、パワーデバイス用基板３０が仕切壁２２のインバータ側表面に配置されているが、パワーデバイス用基板３０を設けずに、仕切壁２２のインバータ側表面をパワーデバイス配設部として用いることもできる。インバータ部２１を実装した圧縮機ハウジング１２の外部への開口側は、蓋部材２９でシールされた状態で覆われており、モータ駆動回路２１は蓋部材２９により保護されている。
　図２は、図１のインバータ部２１を示す斜視図である。インバータ部２１は、パワーデバイス用基板３０や制御基板２５のほか、ノイズフィルタ、ＨＶコネクタ、ＬＶコネクタ等により構成されている。制御基板には多数の電気部品が取り付けられており、インバータ部２１を構成する電気部品の少なくとも一部が吸入冷媒によって冷却可能となっている。
　図３は、図２のインバータ部２１を構成するパワーデバイス用基板３０を示しており、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図である。パワーデバイス用基板３０は、主軸８と直交するように配置されている。図３（Ａ）に示されるように、パワーデバイス用基板３０には、電力用半導体素子（パワーデバイス）３１が６個、主軸８の周囲に放射状に配置され、その端子部３１ａは、主軸８側に向けられている。図３（Ｂ）に示されるように、電力用半導体素子３１の本体部３１ｂは直方体形状をなしており、相互に隣接する電力用半導体素子３１の間には扇形の隙間３２が形成されている。このような隙間３２が電力用半導体素子３１間に設けられることにより、隣接する電力用半導体素子３１間における熱干渉の抑制が図られ、ひいてはインバータ部２１の放熱性能の向上が可能である。さらに、上面側に電力用半導体素子３１が並べられたパワーデバイス用基板３０の下面側に、例えば円周状の吸入冷媒経路を設けることによって、６個の電力用半導体素子３１に対して均等な冷却作用を発揮させることが可能となる。
　また、隙間３２には、制御基板２５をパワーデバイス用基板３０に固定するためのボス部３３が設けられており、ボス部３３の中心にはボルト穴３４が開けられている。ボス部３３が隙間３２に設けられることにより、パワーデバイス用基板３０を小型化することが可能となるので、インバータ部２１の主軸８に対する横断面積をより小さくすることができる。
　このようにして、インバータ部２１の放熱性能の向上を図りつつ、インバータ部を小型化することができるので、突起部位の少ないインバータ一体型電動圧縮機が実現可能となる。
　本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機は、実質的にあらゆるタイプの圧縮機に適用可能であるが、とくに、狭いスペースに搭載されることが多く、モータ駆動回路がエンジンからの放熱等の熱影響を受けやすい、車両に搭載される圧縮機として好適に用いることができる。
１　インバータ一体型電動圧縮機
２　圧縮機構
３　固定スクロール
４　可動スクロール
６　圧縮機ハウジング（センターハウジング）
７　モータ
８　主軸
９　偏心ピン
１０　偏心ブッシュ
１２　圧縮機ハウジング（フロントハウジング）
１３　吐出孔
１４　吐出室
１５　圧縮機ハウジング（リアハウジング）
２１　インバータ部
２２　仕切壁
２３　密封端子
２５　制御基板
２９　蓋部材
３０　パワーデバイス用基板
３１　電力用半導体素子（パワーデバイス）
３１ａ　端子部
３１ｂ　本体部
３２　隙間
３３　ボス部
３４　ボルト穴

Claims (7)

  1. 　モータが内蔵され、インバータを含むモータ駆動回路が設けられた基板を有し、該基板を含む電気部品が圧縮機ハウジングで囲まれた収容空間内に固定されるインバータ一体型電動圧縮機において、前記モータ駆動回路を構成する複数の電力用半導体素子が、前記モータの駆動軸と交差する平面内において、前記駆動軸の周囲に放射状に配置されていることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
  2. 　前記電力用半導体素子が、ＭＯＳＦＥＴからなる、請求項１に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
  3. 　前記電力用半導体素子が、端子部を前記駆動軸側に向けて配置されている、請求項１または２に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
  4. 　前記電力用半導体素子の平面形状が略長方形に形成され、相互に隣接する前記電力用半導体素子の間には、平面形状が扇形の隙間が形成されている、請求項１～３のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
  5. 　前記隙間には、前記電力用半導体素子を制御する電気部品が搭載された制御基板を、前記電力用半導体素子が配設されるパワーデバイス配設部に積層配置された状態で支持するための支持部が形成されている、請求項４に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
  6. 　前記支持部には、前記制御基板を固定するためのボルト穴が穿孔されたボス部が設けられている、請求項５に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
  7. 　車両用空調装置において用いられる、請求項１～６のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
PCT/JP2010/059147 2009-05-29 2010-05-28 インバータ一体型電動圧縮機 WO2010137709A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10780663.0A EP2436926B1 (en) 2009-05-29 2010-05-28 Inverter-integrated electric compressor
CN201080023805.8A CN102449305B (zh) 2009-05-29 2010-05-28 逆变器一体型电动压缩机
US13/375,188 US8653778B2 (en) 2009-05-29 2010-05-28 Inverter-integrated electric compressor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-130311 2009-05-29
JP2009130311A JP5308917B2 (ja) 2009-05-29 2009-05-29 インバータ一体型電動圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010137709A1 true WO2010137709A1 (ja) 2010-12-02

Family

ID=43222812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/059147 WO2010137709A1 (ja) 2009-05-29 2010-05-28 インバータ一体型電動圧縮機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8653778B2 (ja)
EP (1) EP2436926B1 (ja)
JP (1) JP5308917B2 (ja)
CN (1) CN102449305B (ja)
WO (1) WO2010137709A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017221854A1 (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 電装部品の設置構造及びそれを備えたインバータ一体型電動圧縮機

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6078226B2 (ja) * 2011-10-14 2017-02-08 三菱重工業株式会社 スクロール型圧縮機
JP5969241B2 (ja) * 2012-03-29 2016-08-17 株式会社デンソー 駆動装置
JP6289025B2 (ja) * 2013-10-22 2018-03-07 サンデンホールディングス株式会社 電動圧縮機
JP6762683B2 (ja) 2014-03-10 2020-09-30 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 電動圧縮機
JP6376917B2 (ja) * 2014-09-18 2018-08-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置及び電動パワーステアリング装置
US10504386B2 (en) 2015-01-27 2019-12-10 Align Technology, Inc. Training method and system for oral-cavity-imaging-and-modeling equipment
JP6545527B2 (ja) 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 電動圧縮機
JP2017017975A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 株式会社豊田自動織機 電動コンプレッサ
JP6723027B2 (ja) 2016-02-29 2020-07-15 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 電動圧縮機
JP6646491B2 (ja) * 2016-03-24 2020-02-14 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 電子回路装置及びそれを備えたインバータ一体型電動圧縮機
FR3050886B1 (fr) * 2016-04-28 2019-12-20 Valeo Systemes De Controle Moteur Ensemble comprenant un boitier et un capot maintenant des composants et compresseur de suralimentation electrique le comprenant
DE102016011503A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH System für ein Nutzfahrzeug umfassend einen Schraubenkompressor sowie einen Elektromotor
US11231024B2 (en) * 2017-02-16 2022-01-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Compressor comprising an upper shell and a lower shell wherein the upper shell comprises an upper protrusion comprising a first protrusion and a second protrusion comprising a transition and an approximately flat shape
JP6963495B2 (ja) 2017-12-22 2021-11-10 サンデンホールディングス株式会社 電力変換装置
DE102018110357A1 (de) 2018-04-30 2019-10-31 Hanon Systems Motorgehäuse für einen elektrischen Verdichter einer Klimaanlage
US11313359B2 (en) * 2019-10-01 2022-04-26 St9 Gas And Oil, Llc Electric drive pump for well stimulation
JP2023121432A (ja) * 2022-02-21 2023-08-31 サンデン株式会社 電動圧縮機

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000073962A (ja) 1998-06-18 2000-03-07 Asmo Co Ltd 流体ポンプ装置
JP2000291557A (ja) * 1999-04-07 2000-10-17 Sanden Corp 電動式圧縮機
JP2003322082A (ja) 2002-04-26 2003-11-14 Denso Corp 車両用インバータ一体型電動コンプレッサ
JP2005102370A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Nidec Shibaura Corp 自冷式モータ
JP2006033986A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Mitsubishi Electric Corp 制御装置一体型回転電機
JP2006037837A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Denso Corp 電動バルブタイミング調整装置の駆動ドライバ
JP2007303399A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動圧縮機
JP2008228380A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブラシレスモータ

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4802008A (en) * 1987-02-09 1989-01-31 Walling Paul J Satellite communications system for medical related images
US5982253A (en) * 1997-08-27 1999-11-09 Nartron Corporation In-line module for attenuating electrical noise with male and female blade terminals
JP2002070743A (ja) * 2000-08-29 2002-03-08 Sanden Corp 冷媒圧縮用電動式圧縮機
JP4719134B2 (ja) * 2006-11-22 2011-07-06 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP4992395B2 (ja) * 2006-11-27 2012-08-08 株式会社豊田自動織機 電動コンプレッサ
JP2008202476A (ja) * 2007-02-19 2008-09-04 Calsonic Kansei Corp 圧縮機
JP5247045B2 (ja) * 2007-02-22 2013-07-24 サンデン株式会社 インバータ一体型電動圧縮機の製造方法
JP5209259B2 (ja) * 2007-09-25 2013-06-12 サンデン株式会社 駆動回路一体型電動圧縮機
JP5261139B2 (ja) * 2008-11-06 2013-08-14 サンデン株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP5138551B2 (ja) * 2008-11-06 2013-02-06 サンデン株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP5291436B2 (ja) * 2008-11-06 2013-09-18 サンデン株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP5413829B2 (ja) * 2008-11-10 2014-02-12 サンデン株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP5416388B2 (ja) * 2008-11-10 2014-02-12 サンデン株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP5531186B2 (ja) * 2008-12-18 2014-06-25 サンデン株式会社 駆動回路一体型電動圧縮機
JP2010285980A (ja) * 2009-05-13 2010-12-24 Sanden Corp インバータ一体型電動圧縮機
JP5393324B2 (ja) * 2009-07-30 2014-01-22 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP5582749B2 (ja) * 2009-09-24 2014-09-03 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP5448797B2 (ja) * 2009-12-25 2014-03-19 三菱重工業株式会社 制御基板、インバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機
JP4898931B2 (ja) * 2010-02-10 2012-03-21 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000073962A (ja) 1998-06-18 2000-03-07 Asmo Co Ltd 流体ポンプ装置
JP2000291557A (ja) * 1999-04-07 2000-10-17 Sanden Corp 電動式圧縮機
JP2003322082A (ja) 2002-04-26 2003-11-14 Denso Corp 車両用インバータ一体型電動コンプレッサ
JP2005102370A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Nidec Shibaura Corp 自冷式モータ
JP2006033986A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Mitsubishi Electric Corp 制御装置一体型回転電機
JP2006037837A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Denso Corp 電動バルブタイミング調整装置の駆動ドライバ
JP2007303399A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動圧縮機
JP2008228380A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブラシレスモータ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2436926A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017221854A1 (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 電装部品の設置構造及びそれを備えたインバータ一体型電動圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
CN102449305A (zh) 2012-05-09
JP5308917B2 (ja) 2013-10-09
US8653778B2 (en) 2014-02-18
US20120076679A1 (en) 2012-03-29
EP2436926A1 (en) 2012-04-04
JP2010275951A (ja) 2010-12-09
CN102449305B (zh) 2014-06-11
EP2436926A4 (en) 2016-11-30
EP2436926B1 (en) 2018-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5308917B2 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
KR100440348B1 (ko) 압축기
EP2354550B1 (en) Integrated-inverter electric compressor
EP2484905B1 (en) Inverter-integrated electric compressor
WO2012035767A1 (ja) インバータ装置一体型電動圧縮機
US20100209266A1 (en) Electric compressor integral with drive circuit
KR20160123894A (ko) 전동 압축기
JPWO2019098088A1 (ja) インバータ装置および電動コンプレッサ
JP6222012B2 (ja) 電子部品の冷却構造、および電動コンプレッサ
JP7088688B2 (ja) 真空ポンプと真空ポンプの制御装置
JP2008131792A (ja) インバータ一体型電動圧縮機
JP2007162661A (ja) 電動圧縮機
JP2004044534A (ja) 電動コンプレッサ
JP7306282B2 (ja) 電動圧縮機
JP4219160B2 (ja) 電動圧縮機
WO2018230267A1 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
KR102191125B1 (ko) 방열 부재 조립체 및 이를 포함하는 전동식 압축기
KR100664296B1 (ko) 방열장치를 구비한 청소기용 모터
JP4436192B2 (ja) 電動圧縮機の制御装置
JP2004044535A (ja) 電動コンプレッサ
JP6541954B2 (ja) パワートランジスタの設置構造、インバータ並びにインバータ一体型電動圧縮機
JP4830848B2 (ja) 電動圧縮機
JP2016153606A (ja) 電動圧縮機
JP5686992B2 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
WO2023157583A1 (ja) 電動圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080023805.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10780663

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13375188

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010780663

Country of ref document: EP