WO2017002693A1 - 電動コンプレッサ - Google Patents

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WO2017002693A1
WO2017002693A1 PCT/JP2016/068604 JP2016068604W WO2017002693A1 WO 2017002693 A1 WO2017002693 A1 WO 2017002693A1 JP 2016068604 W JP2016068604 W JP 2016068604W WO 2017002693 A1 WO2017002693 A1 WO 2017002693A1
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WO
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phase
housing
motor
inverter
semiconductor switching
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/068604
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English (en)
French (fr)
Inventor
直毅 加藤
森　昌吾
音部　優里
洋史 湯口
雄介 木下
Original Assignee
株式会社 豊田自動織機
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Filing date
Publication date
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Application filed by 株式会社 豊田自動織機 filed Critical 株式会社 豊田自動織機
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Priority to US15/740,159 priority patent/US20180191220A1/en
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    • 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
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the present invention relates to an electric compressor.
  • the electric compressor described in Patent Document 1 includes a compressor unit, a motor unit, and an inverter unit, and the inverter unit includes a plurality of semiconductor elements.
  • the electric compressor a plurality of semiconductor elements are arranged radially around the drive shaft in a plane intersecting with the drive shaft of the motor.
  • Each semiconductor element has a rectangular planar shape, and a fan-shaped gap is formed between adjacent semiconductor elements.
  • the electric compressor is required to be further downsized, and the inverter that drives the motor needs to be downsized.
  • the inverter unit is often formed in a circular shape in accordance with the shape of the housing that houses the compressor unit and the motor unit, as in Patent Document 1, thereby causing the inverter unit to increase in size in the circumferential direction.
  • the plurality of semiconductor elements of the inverter unit are configured by using a plurality of discrete components arranged in an arc shape, or configured as a rectangular integrated module including a plurality of discrete components in a wired state. Yes. As described above, when a plurality of discrete parts are arranged in an arc shape or a rectangular integrated module is formed, dead space becomes large.
  • An object of the present invention is to provide an electric compressor that can be miniaturized.
  • An electric compressor that solves the above problems is a compressor unit, a motor unit having a motor, and an inverter unit that drives the motor, wherein the compressor unit, the motor unit, and the inverter unit are arranged in the axial direction of the motor.
  • the inverter part, and the housing which stores the compressor part and the motor part are provided.
  • the inverter unit includes an inverter module, and the inverter module is mounted on a U-chip, V-phase, and W-phase semiconductor elements constituting the U-phase, V-phase, and W-phase arms, and the semiconductor elements are bare-chip mounted.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
  • the front view of the inverter module of FIG. FIG. 4A is a plan view of the inverter module in FIG. 3 with a case, a bus bar and the like removed
  • FIG. 4B is a front view of the inverter module in FIG. 3 with a case, a bus bar and the like removed.
  • the on-vehicle electric compressor 10 includes a compressor unit 11, a motor unit 12 having a motor 13, and an inverter unit 14 that drives the motor 13, and these are in the axial direction of the motor 13. Are lined up.
  • the motor 13 is, for example, a three-phase AC motor.
  • the electric compressor 10 has a housing 15. The compressor unit 11 and the motor unit 12 are accommodated in the housing 15.
  • the housing 15 includes a cylindrical first housing 16 having a bottom portion, and a cylindrical second housing 17 having a lid portion joined to an opening end of the first housing 16.
  • the first housing 16 and the second housing 17 are made of an aluminum material.
  • the housing 15 is configured by connecting the first housing 16 and the second housing 17.
  • the first housing 16 is provided with an inlet 18 through which the refrigerant flows into the first housing 16 so as to penetrate from the outer diameter side to the inner diameter side of the first housing 16.
  • the inverter module 25 is arrange
  • the first housing 16 accommodates a compressor unit 11 that compresses the refrigerant and a motor unit 12 that drives the compressor unit 11.
  • the shaft 13a of the motor 13 is rotatably supported by a bearing in the bearing box 13b.
  • the motor 13 includes a rotor 13c fixed to the shaft 13a and a stator 13d fixed to the first housing 16 on the outer peripheral side of the rotor 13c.
  • a coil end 13e of a coil wound around the stator core of the stator 13d protrudes from the stator core in the axial direction.
  • An inverter section 14 for driving the motor 13 is provided on the outer surface 19 in the axial direction of the first housing 16 (the end surface in the axial direction of the first housing 16).
  • the inverter unit 14 is covered with a cover 20 provided on the outer surface 19 of the first housing 16.
  • the outer surface 19 is a flat surface.
  • the inverter unit 14 includes an inverter circuit 21 and an inverter control device 22.
  • the inverter control device 22 includes a controller 23.
  • the inverter circuit 21 has six semiconductor switching elements Q1 to Q6 and six diodes D1 to D6. IGBTs are used as the semiconductor switching elements Q1 to Q6.
  • a semiconductor switching element Q1 constituting the U-phase upper arm and a semiconductor switching element Q2 constituting the U-phase lower arm are connected in series between the positive electrode bus and the negative electrode bus.
  • a semiconductor switching element Q3 constituting the V-phase upper arm and a semiconductor switching element Q4 constituting the V-phase lower arm are connected in series between the positive electrode bus and the negative electrode bus.
  • a semiconductor switching element Q5 that constitutes a W-phase upper arm and a semiconductor switching element Q6 that constitutes a W-phase lower arm are connected in series between the positive electrode bus and the negative electrode bus.
  • Diodes D1 to D6 are connected in reverse parallel to the semiconductor switching elements Q1 to Q6, respectively.
  • An in-vehicle battery 24 as a DC power source is connected to the positive and negative buses.
  • the inverter circuit 21 having the semiconductor switching elements Q1 to Q6 constituting the upper and lower arms converts the DC voltage, which is the voltage of the battery 24, into an AC voltage and supplies it to the motor 13 in accordance with the switching operation of the semiconductor switching elements Q1 to Q6. Be able to.
  • a controller 23 is connected to the gate terminals of the semiconductor switching elements Q1 to Q6.
  • the controller 23 switches the semiconductor switching elements Q1 to Q6. That is, the inverter circuit 21 has a plurality of semiconductor switching elements Q1 to Q6 constituting upper and lower arms of the U phase, V phase, and W phase, and is supplied from the battery 24 by the switching operation of the semiconductor switching elements Q1 to Q6.
  • the direct current is converted into a three-phase alternating current with an appropriate frequency and supplied to the windings of each phase of the motor 13. That is, the winding of each phase of the motor 13 is energized by the switching operation of the semiconductor switching elements Q1 to Q6, and the motor 13 can be driven.
  • a shunt resistor Rs1 for current detection is connected between the semiconductor switching element Q2 and the negative electrode bus.
  • a shunt resistor Rs2 for current detection is connected between the semiconductor switching element Q4 and the negative electrode bus.
  • a shunt resistor Rs3 for current detection is connected between the semiconductor switching element Q6 and the negative electrode bus.
  • the controller 23 detects the voltage across the shunt resistor Rs1.
  • the controller 23 detects the voltage across the shunt resistor Rs2.
  • the controller 23 detects the voltage across the shunt resistor Rs3.
  • the controller 23 detects the U-phase current, the V-phase current, and the W-phase current from the both-end voltages of each shunt resistor thus detected, and reflects them in the control of the semiconductor switching elements Q1 to Q6.
  • the inverter unit 14 includes an inverter module 25 and a control board (for example, a printed board) 26. As shown in FIGS. 1 and 2, the inverter module 25 and the control board 26 are covered with a cover 20. In addition, for example, a coil and a capacitor are accommodated in the cover 20.
  • the inverter module 25 includes a case 27, a U-phase wiring bus bar 28a, a V-phase wiring bus bar 28b, a W-phase wiring bus bar 28c, a positive bus bar 29a, and a negative bus bar. 29b.
  • the inverter module 25 with the case 27, the bus bars 28a, 28b, 28c, 29a, 29b and the sealing resin (not shown) removed is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the inverter module 25 includes an insulating metal substrate (a metal plate 31 made of copper and an insulating layer 32 formed on the upper surface of the metal plate 31). IMS). A plurality of conductor patterns 33 (33a to 33p) made of copper are formed on the upper surface of the metal plate 31 with an insulating layer 32 therebetween.
  • the insulating metal substrate (metal plate 31 and insulating layer 32) has a fan shape.
  • the conductor pattern 33a of the conductor pattern 33 is soldered with the collector electrode on the lower surface of the semiconductor switching element (chip) Q2 and the cathode electrode on the lower surface of the diode (chip) D2.
  • a conductor pattern 33b among the conductor patterns 33 is formed on the right side of the conductor pattern 33a.
  • the conductor pattern 33b includes a collector electrode on the lower surface of the semiconductor switching element (chip) Q1, and a cathode electrode on the lower surface of the diode (chip) D1. Is soldered.
  • a conductor pattern 33c among the conductor patterns 33 is formed on the right side of the conductor pattern 33b.
  • the conductor pattern 33c includes a collector electrode on the lower surface of the semiconductor switching element (chip) Q4 and a cathode electrode on the lower surface of the diode (chip) D4. Is soldered.
  • a conductor pattern 33d of the conductor pattern 33 is formed on the right side of the conductor pattern 33c.
  • the conductor pattern 33d includes a collector electrode on the lower surface of the semiconductor switching element (chip) Q3 and a cathode electrode on the lower surface of the diode (chip) D3. Is soldered.
  • a conductor pattern 33e of the conductor pattern 33 is formed on the right side of the conductor pattern 33d.
  • the conductor pattern 33e includes a collector electrode on the lower surface of the semiconductor switching element (chip) Q6 and a cathode electrode on the lower surface of the diode (chip) D6. Is soldered.
  • a conductor pattern 33f of the conductor pattern 33 is formed on the right side of the conductor pattern 33e.
  • the conductor pattern 33f includes a collector electrode on the lower surface of the semiconductor switching element (chip) Q5 and a cathode electrode on the lower surface of the diode (chip) D5. Is soldered.
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 are disposed on the outer peripheral side, and the diodes D1 to D6 are disposed on the inner peripheral side.
  • the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q1 and the anode electrode on the upper surface of the diode D1 are electrically connected by the bonding wire 34, and the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q2 and the diode D2
  • the anode electrode on the upper surface is electrically connected by a bonding wire 34.
  • the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q3 and the anode electrode on the upper surface of the diode D3 are electrically connected by the bonding wire 34, and the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q4 and the diode
  • the anode electrode on the upper surface of D4 is electrically connected by a bonding wire.
  • the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q5 and the anode electrode on the upper surface of the diode D5 are electrically connected by a bonding wire 34, and the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q6 and the upper surface of the diode D6
  • the anode electrode is electrically connected by a bonding wire 34.
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6 are discrete components, and have a rectangular shape in plan view as shown in FIG.
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6 as the semiconductor elements constituting the U-phase, V-phase, and W-phase arms are formed on the substrate (metal plate 31, insulating layer 32). Bare chip mounted.
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6 need to be arranged with a gap in consideration of heat resistance in a single component, but in this embodiment, the gap is eliminated by using a module structure with excellent heat dissipation. It can be minimized or it is not necessary to provide a gap.
  • the anode electrode on the upper surface of the diode D1 and the conductor pattern 33a are electrically connected by the bonding wire 35.
  • the anode electrode on the upper surface of the diode D3 and the conductor pattern 33c are electrically connected by the bonding wire 35.
  • the anode electrode on the upper surface of the diode D5 and the conductor pattern 33e are electrically connected by the bonding wire 35.
  • the back surface of the metal plate 31 in the inverter module 25 is a flat surface, and this back surface is the heat radiating surface 36 of the inverter module 25. It is in surface contact with the outer surface 19. Thereby, the heat radiation surface 36 of the substrate (metal plate 31, insulating layer 32) in the inverter module 25 is thermally connected to the housing 15.
  • the outer shape (outer peripheral surface) 37 of the housing 15 has an arc shape.
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6 are arranged along the outer shape 37 of the housing 15.
  • two conductor patterns 33g are formed on the left side of the U-phase conductor pattern 33a so as to be spaced apart from each other, and the two conductor patterns 33g include a shunt resistor (chip resistor) Rs1.
  • the electrodes are soldered.
  • Two conductor patterns 33h are formed apart from each other between the U-phase conductor pattern 33b and the V-phase conductor pattern 33c, and the two conductor patterns 33h include a shunt resistor (chip resistor) Rs2.
  • the electrode is soldered.
  • Two conductor patterns 33i are formed apart from each other between the V-phase conductor pattern 33d and the W-phase conductor pattern 33e, and the two conductor patterns 33i include shunt resistors (chip resistors) Rs3.
  • the electrode is soldered.
  • the shunt resistors Rs1 to Rs3 are discrete parts.
  • a shunt resistor Rs2 is arranged between a U-phase semiconductor element (semiconductor switching element Q1 and diode D1) and a V-phase semiconductor element (semiconductor switching element Q4 and diode D4).
  • a shunt resistor Rs3 is arranged between the V-phase semiconductor element (semiconductor switching element Q3 and diode D3) and the W-phase semiconductor element (semiconductor switching element Q6 and diode D6). That is, in the inverter module 25, the shunt resistor is disposed between the semiconductor elements (semiconductor switching element and diode) of two phases of the U phase, the V phase, and the W phase.
  • the shunt resistors Rs1 to Rs3 are arranged adjacent to the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6 in the circumferential direction, not in the radial direction.
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6 are heating elements, and the shunt resistors Rs1 to Rs3 generate heat, but here are parts that generate less heat than the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6.
  • the components that generate heat by disposing two different phases of semiconductor elements (semiconductor switching elements and diodes) across the shunt resistors Rs2 and Rs3 are thermally connected to each other. Interference can be suppressed.
  • a conductor pattern 33j is formed on the outer peripheral side of the conductor pattern 33a, and the conductor pattern 33j and the gate electrode of the semiconductor switching element Q2 are electrically connected by a bonding wire 38.
  • a control terminal 39 as a signal terminal is provided upright on the conductor pattern 33j.
  • a conductor pattern 33k is formed on the outer peripheral side of the conductor pattern 33b, and the conductor pattern 33k and the gate electrode of the semiconductor switching element Q1 are electrically connected by a bonding wire 38.
  • a control terminal 39 as a signal terminal is erected on the conductor pattern 33k.
  • Conductive pattern 33l is formed on the outer peripheral side of conductive pattern 33c, and conductive pattern 33l and the gate electrode of semiconductor switching element Q4 are electrically connected by bonding wire 38.
  • a control terminal 39 as a signal terminal is erected on the conductor pattern 33l.
  • a conductor pattern 33m is formed on the outer peripheral side of the conductor pattern 33d, and the conductor pattern 33m and the gate electrode of the semiconductor switching element Q3 are electrically connected by a bonding wire 38.
  • a control terminal 39 as a signal terminal is erected on the conductor pattern 33m.
  • a conductor pattern 33n is formed on the outer peripheral side of the conductor pattern 33e, and the conductor pattern 33n and the gate electrode of the semiconductor switching element Q6 are electrically connected by a bonding wire 38.
  • a control terminal 39 as a signal terminal is erected on the conductor pattern 33n.
  • a conductor pattern 33o is formed on the outer peripheral side of the conductor pattern 33f, and the conductor pattern 33o and the gate electrode of the semiconductor switching element Q5 are electrically connected by a bonding wire 38.
  • a control terminal 39 as a signal terminal is erected on the conductor pattern 33o.
  • the conductor pattern 33g connected to the first electrode of the shunt resistor Rs1 is electrically connected to the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q2 by the bonding wire 40.
  • a voltage monitor terminal 41 as a signal terminal is erected on the conductor pattern 33g, and a voltage monitor terminal 42 is erected on the conductor pattern 33g connected to the second electrode of the shunt resistor Rs1.
  • the conductor pattern 33h connected to the first electrode of the shunt resistor Rs2 is electrically connected to the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q4 by the bonding wire 40.
  • a voltage monitor terminal 41 is erected on the conductor pattern 33h, and a voltage monitor terminal 42 as a signal terminal is erected on the conductor pattern 33h connected to the second electrode of the shunt resistor Rs2.
  • the conductor pattern 33i connected to the first electrode of the shunt resistor Rs3 is electrically connected to the emitter electrode on the upper surface of the semiconductor switching element Q6 by the bonding wire 40.
  • a voltage monitor terminal 41 is erected on the conductor pattern 33i, and a voltage monitor terminal 42 as a signal terminal is erected on the conductor pattern 33i connected to the second electrode of the shunt resistor Rs3.
  • a conductor pattern 33p is formed on the outer peripheral side of the conductor pattern 33b, and the conductor pattern 33p and the emitter electrode of the semiconductor switching element Q1 are electrically connected by a bonding wire 43.
  • a signal terminal 44 is erected on the conductor pattern 33p.
  • a conductor pattern 33p is formed on the outer peripheral side of the conductor pattern 33d, and the conductor pattern 33p and the emitter electrode of the semiconductor switching element Q3 are electrically connected by a bonding wire 43.
  • a signal terminal 44 is erected on the conductor pattern 33p.
  • a conductor pattern 33p is formed on the outer peripheral side of the conductor pattern 33f, and the conductor pattern 33p and the emitter electrode of the semiconductor switching element Q5 are electrically connected by a bonding wire 43.
  • a signal terminal 44 is erected on the conductor pattern 33p.
  • bonding wires 38, 40 and 43 as a plurality of signal lines are arranged side by side on the outer peripheral side of the housing 15.
  • a plurality of signal terminals (39, 41, 42, 44) in each of the U phase, the V phase, and the W phase are arranged in a straight line on the outer peripheral side.
  • a pad 45 is formed on the conductor pattern 33g connected to the second electrode of the shunt resistor Rs1.
  • a pad 45 is formed on the conductor pattern 33h connected to the second electrode of the shunt resistor Rs2.
  • a pad 45 is formed on the conductor pattern 33i connected to the second electrode of the shunt resistor Rs3.
  • the three pads 45 are electrically connected by a bus bar 29b.
  • the bus bar 29b extends upward and has an end which is a negative electrode terminal.
  • pads 46 are formed on the conductor pattern 33b. Similarly, pads 46 are formed on the conductor pattern 33d. Pads 46 are formed on the conductor pattern 33f. As shown in FIGS. 3 and 4, the three pads 46 are electrically connected by a bus bar 29a.
  • the bus bar 29a extends upward and has an end that is a positive electrode terminal.
  • a pad 47 is formed on the conductor pattern 33a.
  • the bus bar 28 a has one end joined to the pad 47 and the other end that is a U-phase terminal, and extends upward from the pad 47.
  • pads 48 are formed on the conductor pattern 33c.
  • the bus bar 28 b has one end joined to the pad 48 and the other end that is a V-phase terminal, and extends upward from the pad 48.
  • pads 49 are formed on the conductor pattern 33e.
  • the bus bar 28 c has one end joined to the pad 49 and the other end that is a W-phase terminal, and extends upward from the pad 49.
  • terminals through which a large current flows are arranged on the inner peripheral side.
  • Each element semiconductor switching elements Q1 to Q6, diodes D1 to D6, shunt resistors Rs1 to Rs3 is sealed with resin (not shown) and arranged in the case 27 as shown in FIGS.
  • Fastening through holes 50 are formed on both sides of the insulating metal substrate (metal plate 31, insulating layer 32) in the inverter module 25, and screws are screwed into the housing 15 through the fastening through holes 50. It is fixed to the housing 15. At this time, the upper surface side of the insulating metal substrate (the metal plate 31 and the insulating layer 32) is covered with the case 27, and the lower surface of the metal plate 31 is exposed.
  • each terminal (control terminal 39, terminals 41, 42, 44, and each terminal of bus bars 28a, 28b, 28c, 29a, 29b) extends through case 27.
  • six rectangular windows 71, 72, 73, 74, 75, 76 are formed in the case 27.
  • Three terminals 39, 41, 42 arranged along the long side of the rectangular window 71 extend from the rectangular window 71.
  • two terminals 39 and 44 arranged along the long side of the rectangular window 72 extend from the rectangular window 72.
  • From the rectangular window 73 three terminals 39, 41 and 42 arranged along the long side of the rectangular window 73 extend.
  • Two terminals 39 and 44 arranged along the long side of the rectangular window 74 extend from the rectangular window 74.
  • Three terminals 39, 41, 42 arranged along the long side of the rectangular window 75 extend from the rectangular window 75.
  • Two terminals 39 and 44 arranged along the long side of the rectangular window 76 extend from the rectangular window 76.
  • a through hole 51 is formed in a part of the housing 15, specifically, in a bottom portion (end wall) of the first housing 16.
  • the through hole 51 is disposed at a position corresponding to the terminal 52 of the motor 13 and has a shape corresponding to the arrangement of the terminal 52. That is, the plurality of terminals 52 are arranged in an arc shape, and the through hole 51 extends in an arc shape.
  • the terminal 52 extends toward the inverter unit 14 through the through hole 51 and is exposed in the inverter unit 14.
  • the space between the terminal 52 and the inner peripheral surface of the through hole 51 is sealed. That is, the terminal 52 is an airtight terminal. More specifically, as shown in FIG.
  • the terminals (U-phase, V-phase, W-phase) 52 are axially arranged so as to pass through the space between the coil end 13e and the bearing box 13b in the radial direction in the motor 13. Extending toward the inverter section 14. That is, the motor 13 and the inverter unit 14 are electrically connected not by a conductor passing through the outer diameter side of the housing 15 but by a terminal 52 extending radially inward from the outer periphery of the housing 15. Thereby, the electric compressor 10 is miniaturized in the radial direction.
  • the through hole 51 (three terminals 52) is located on the radially inner side of the inner peripheral surface of the case 27 of the inverter module 25.
  • the through hole 51 is located on an arc having the same radius.
  • the outer peripheral surface 53 that is the first surface of the case 27 of the inverter module 25 has an arc shape.
  • the outer shape (outer peripheral surface) 37 extending in the axial direction of the housing 15 is circular.
  • the outer peripheral surface 53 of the case 27 corresponds to the outer shape (outer peripheral surface) 37 of the housing 15 extending in the axial direction of the motor 13, that is, the shape of the peripheral wall.
  • the inner peripheral surface 54 as the second surface of the case 27 of the inverter module 25 has an arc shape.
  • the refrigerant flows into the housing 15 from the inlet 18, and the inlet 18 is disposed on the radially outer side of the inverter module 25.
  • the inflow port 18 is also disposed at a position (same position) corresponding to the inverter module 25 in the circumferential direction.
  • the semiconductor switching element Q5 and the semiconductor switching element Q5 and the diode D2 are arranged along the arrangement direction of the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D4.
  • An inflow port 18 is formed to flow to the side corresponding to the diode D5.
  • terminals 39, 41, 42 and 44 extending from the inverter module 25 penetrate the control board 26 and are soldered to the control board 26.
  • Each terminal of the bus bars 28a, 28b, 28c, 29a, 29b extending from the inverter module 25 and a terminal 52 extending from the motor 13 are electrically connected to the control board 26.
  • the semiconductor switching elements Q3 and Q4 are located at positions close to the Y direction, the diode D3 is located at a position close to the semiconductor switching element Q3 in the X direction, and the semiconductor switching element Q4 is located in the X direction.
  • a diode D4 is disposed at a position close to.
  • the positions of the semiconductor switching elements Q3 and Q4 are defined by the reference X1 axis.
  • the upper right corner of the rectangular semiconductor switching element Q3 and the upper left corner of the rectangular semiconductor switching element Q4 are located on an arc having a radius R1.
  • Semiconductor switching elements Q1, Q2 and diodes D1, D2 arranged at positions rotated by a predetermined angle ⁇ 1 counterclockwise from the positions of semiconductor switching elements Q3, Q4 and diodes D3, D4 are indicated by solid lines in FIG.
  • the semiconductor switching elements Q1, Q2 and the diode indicated by the solid line are arranged so that the arrangement direction of the semiconductor switching element Q1 and the diode D1 and the arrangement direction of the semiconductor switching element Q2 and the diode D2 are parallel to the X1 axis. The inclination of D1 and D2 is changed.
  • the semiconductor switching elements Q1, Q2 and the diodes D1, D2 are moved in the X direction so that the upper left corner of the rectangular semiconductor switching element Q2 and the upper left corner of the rectangular semiconductor switching element Q1 are positioned on an arc having a radius R1.
  • the arrangement of the semiconductor switching elements Q1, Q2 and the diodes D1, D2 at this time is indicated by a two-dot chain line in FIG. 6, and this is the arrangement position in FIG.
  • semiconductor switching elements Q5 and Q6 and diodes D5 and D6 arranged at positions rotated by a predetermined angle ⁇ 1 clockwise from the positions of semiconductor switching elements Q3 and Q4 and diodes D3 and D4 are shown by solid lines in FIG. It shows with.
  • the semiconductor switching elements Q5 and Q6 and the diode indicated by the solid line are arranged so that the arrangement direction of the semiconductor switching element Q5 and the diode D5 and the arrangement direction of the semiconductor switching element Q6 and the diode D6 are parallel to the X1 axis. The inclination of D5 and D6 is changed.
  • the semiconductor switching elements Q5 and Q6 and the diodes D5 and D6 are moved in the X direction so that the upper right corner of the rectangular semiconductor switching element Q5 and the upper right corner of the rectangular semiconductor switching element Q6 are positioned on an arc of radius R1.
  • the arrangement of the semiconductor switching elements Q5 and Q6 and the diodes D5 and D6 at this time is indicated by a two-dot chain line in FIG. 6, and this is the arrangement position in FIG.
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6 can be arranged along the outer shape of the housing 15. Next, the operation will be described.
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 and the diodes D1 to D6 are bare-chip mounted on the substrate (metal plate 31, insulating layer 32).
  • the heat radiating surface 36 is thermally connected to the housing 15, and the semiconductor switching elements Q 1 to Q 6 and the diodes D 1 to D 6 are arranged along the outer shape 37 of the housing 15.
  • the semiconductor switching elements and the diodes are arranged in the X direction, and the semiconductor elements can be arranged close to each other in the Y direction.
  • the space between the semiconductor element (semiconductor switching element, diode) and the semiconductor element (semiconductor switching element, diode) can be narrowed, and the semiconductor element can be intensively arranged.
  • the inverter module 25 can be reduced in size, so that other components, such as coils, can be arranged in the inverter unit 14.
  • a shunt resistor Rs2 is arranged between the set of the semiconductor switching element Q1 and the diode D1 and the set of the semiconductor switching element Q4 and the diode D4. . Therefore, thermal interference between the U-phase semiconductor element (semiconductor switching element Q1 and diode D1) and the V-phase semiconductor element (semiconductor switching element Q4 and diode D4) is suppressed.
  • a shunt resistor Rs3 is disposed between the set of the semiconductor switching element Q3 and the diode D3 and the set of the semiconductor switching element Q6 and the diode D6. Therefore, thermal interference between the V-phase semiconductor element (semiconductor switching element Q3 and diode D3) and the W-phase semiconductor element (semiconductor switching element Q6 and diode D6) is suppressed.
  • bonding wires 38, 40, 43 are arranged side by side on the outer peripheral side of the housing 15.
  • U-phase signal terminals (39, 41, 42, 44) are arranged in a straight line.
  • V-phase signal terminals (39, 41, 42, 44) are arranged in a straight line.
  • W-phase signal terminals (39, 41, 42, 44) are arranged in a straight line. Therefore, the signal terminals (39, 41, 42, 44) of each phase can be easily inserted into the through holes of the control board 26.
  • the terminal 52 of the motor 13 extends toward the inverter unit 14 through the through hole 51 formed in the housing 15 and is exposed in the inverter unit 14.
  • the outer peripheral surface 53 of the case 27 of the inverter module 25 corresponds to the shape of the outer peripheral surface of the housing 15, and the inner peripheral surface 54 of the case 27 extends along the arrangement of the terminals 52 of the motor 13.
  • the inverter module 25 is formed into a fan shape, and the dead space can be reduced by combining with the shape of the circular housing 15, thereby enabling space saving. That is, the inverter module 25 is fan-shaped, and the mounting density of the circular electric compressor inverter can be increased.
  • the refrigerant flow is indicated by a one-dot chain line.
  • the refrigerant is introduced into the housing 15 from the refrigerant inlet 18. Then, the refrigerant flows in the axial direction through a gap between the outer peripheral surface of the rotor 13 c and the inner peripheral surface of the stator 13 d in the motor 13 and is guided to the compressor unit 11. Further, when the refrigerant sucked from the inlet 18 flows from the radially outer side to the radially inner side, the refrigerant flows through the arrangement region of the inverter module 25 and heat exchange between the refrigerant and the inverter module 25 is efficiently performed. Done.
  • the terminal 52 of the motor 13 extends toward the inverter part 14 through the through hole 51 so as to be exposed in the inverter part 14 on the radially inner side from the inverter module 25.
  • the inflow port 18 is disposed on the radially outer side of the inverter module 25. Therefore, the refrigerant is applied to a portion corresponding to the place where the inverter module 25 is disposed without being obstructed by the terminal 52 of the motor 13. Therefore, the cooling performance of the inverter module 25 can be improved.
  • the electric compressor 10 includes a compressor unit 11, a motor unit 12 having a motor 13, and an inverter unit 14 for driving the motor 13.
  • the compressor unit 11, the motor unit 12, and the inverter unit 14 are shafts of the motor 13.
  • the inverter part 14 located in a line with the direction, and the housing 15 which accommodates the compressor part 11 and the motor part 12 are provided.
  • the inverter unit 14 includes an inverter module 25.
  • the inverter module 25 includes U-phase, V-phase, and W-phase semiconductor elements (semiconductor switching elements Q1 to Q6 and diodes D1 to D6) that constitute U-phase, V-phase, and W-phase arms, respectively.
  • the substrate metal plate 31 and insulating layer 32
  • the substrate has a heat radiating surface 36 that is thermally connected to the housing 15, and semiconductor elements (semiconductor switching elements Q 1 to Q 6 and diodes D 1 to D 6) are arranged on the outer shape 37 of the housing 15. Are arranged along. Therefore, U-phase, V-phase, and W-phase semiconductor elements can be bare-chip mounted on a substrate (metal plate 31 and insulating layer 32), and the heat radiation surface 36 of the inverter module 25 can be thermally connected to the housing 15 for thermal restriction. It is hard to receive. Therefore, the space between the semiconductor element (semiconductor switching element, diode) and the semiconductor element (semiconductor switching element, diode) can be narrowed, and the semiconductor element can be intensively arranged.
  • the inverter module 25 includes shunt resistors Rs2 and Rs3 arranged between two phase semiconductor elements (semiconductor switching elements Q1 to Q6 and diodes D1 to D6) of the U phase, the V layer, and the W phase. Have. Therefore, thermal interference between the U-phase semiconductor elements (semiconductor switching elements Q1, Q2 and diodes D1, D2) and the V-phase semiconductor elements (semiconductor switching elements Q3, Q4 and diodes D3, D4) can be suppressed.
  • thermal interference between the V-phase semiconductor elements (semiconductor switching elements Q3 and Q4 and diodes D3 and D4) and the W-phase semiconductor elements (semiconductor switching elements Q5 and Q6 and diodes D5 and D6) can be suppressed.
  • the inverter module 25 includes a plurality of signal lines (bonding wires 38, 40, and 43) arranged side by side on the outer peripheral side of the housing 15, and a plurality of signal terminals in each of the U phase, the V phase, and the W phase. (39, 41, 42, 44), and a plurality of signal terminals (39, 41, 42, 44) in each phase are arranged in a straight line. Therefore, it is easy to insert the signal terminals (39, 41, 42, 44) into the through holes of the control board 26.
  • the housing 15 has a through hole 51, the motor 13 has a plurality of terminals 52 extending toward the inverter unit 14 through the through hole 51, and the space between the terminal 52 and the inner peripheral surface of the through hole 51 is It is sealed.
  • the inverter module 25 includes a case 27, and the case 27 extends along the first surface (outer peripheral surface 53) corresponding to the shape of the portion of the housing 15 extending in the axial direction of the motor 13 and the arrangement of the plurality of terminals 52. A second surface (inner peripheral surface 54). Therefore, the dead space in the housing 15 can be reduced.
  • the housing 15 has a through hole 51 located radially inward of the inverter module 25, and the motor 13 has a terminal 52 extending toward the inverter unit 14 through the through hole 51. It is sealed between the inner peripheral surface of.
  • the housing 15 has an inflow port 18 through which the refrigerant flows into the housing 15, and the inflow port 18 is disposed on the radially outer side of the inverter module 25. Therefore, the terminal 52 of the motor 13 does not get in the way, and the refrigerant can be positively applied to the part corresponding to the place where the inverter module 25 is arranged.
  • the embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
  • the terminal 52 of the motor 13 is connected to the control board 26 and the U-phase, V-phase, and W-phase terminals of the inverter module 25 (the terminals of the bus bars 28a, 28b, and 28c) are also connected to the control board 26. It was.
  • the terminal 52 of the motor 13 and the U-phase, V-phase, and W-phase terminals (respective terminals of the bus bars 28a, 28b, and 28c) of the inverter module 25 may be directly joined by resistance welding or the like. .
  • the shunt resistors Rs1, Rs2, and Rs3 do not have to be mounted on the insulating metal substrate (metal plate 31, insulating layer 32).
  • the shunt resistors Rs1, Rs2, and Rs3 may be modularized as components separate from the insulating metal substrate without being mounted on the insulating metal substrate (metal plate 31, insulating layer 32). This is particularly effective when the heat generation amount of the shunt resistors Rs2 and Rs3 is larger than the heat generation amount of the semiconductor switching elements (Q1 to Q6) and the heat generation amount of the diodes (D1 to D6).
  • the semiconductor switching elements Q1 to Q6 of the inverter circuit may use power MOSFETs having parasitic diodes instead of IGBTs.
  • the arm is composed of a power MOSFET.
  • signal terminals (39, 41, 42, 44) are provided on the outer peripheral side of the fan-shaped inverter module 25, and terminals (bus bars 28a, 28b, 28c, 29a, 29b) through which a large current flows are provided on the inner peripheral side.
  • a signal terminal may be arranged on the inner peripheral side of the fan-shaped inverter module 25, and a terminal through which a large current flows may be arranged on the outer peripheral side.
  • the through hole 51 may be formed for each terminal 52 of the motor 13. That is, a plurality of through holes 51 may be provided.

Abstract

電動コンプレッサは、コンプレッサ部と、モータを有するモータ部と、前記モータを駆動するインバータ部であって、前記コンプレッサ部、前記モータ部及び前記インバータ部が前記モータの軸方向に並んでいる、前記インバータ部と、前記コンプレッサ部と前記モータ部とを収納するハウジングと、を備える。前記インバータ部はインバータモジュールを有し、前記インバータモジュールは、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のアームをそれぞれ構成するＵ相、Ｖ相及びＷ相の半導体素子と、該半導体素子がベアチップ実装される基板とを有し、前記基板は前記ハウジングに熱的に接続される放熱面を有し、前記半導体素子は前記ハウジングの外形に沿って配置されている。

Description

電動コンプレッサ
　本発明は、電動コンプレッサに関するものである。
　例えば、特許文献１に記載の電動コンプレッサは、コンプレッサ部とモータ部とインバータ部とを備え、インバータ部は複数の半導体素子を備えている。その電動コンプレッサにおいては、複数の半導体素子が、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。各半導体素子は長方形の平面形状を有し、隣接する半導体素子間に扇形の隙間が形成されている。
特開２０１０－２７５９５１号公報
　電動コンプレッサは更なる小型化が要求されており、モータを駆動するインバータ部も小型化する必要がある。インバータ部は、特許文献１のように内部にコンプレッサ部とモータ部とを収納するハウジングの形状に合わせて円形に形成されることが多く、これによりインバータ部の周方向への大型化を招く。また、インバータ部の複数の半導体素子は、円弧状に並べられた複数のディスクリート部品を用いて構成される、あるいは、配線された状態の複数のディスクリート部品を含む長方形の一体型モジュールとして構成されている。このように、複数のディスクリート部品を円弧状に並べて配置、あるいは、長方形の一体型モジュールを構成すると、デッドスペースが大きくなってしまう。
　本発明の目的は、小型化を図ることができる電動コンプレッサを提供することにある。
　上記課題を解決する電動コンプレッサは、コンプレッサ部と、モータを有するモータ部と、前記モータを駆動するインバータ部であって、前記コンプレッサ部、前記モータ部及び前記インバータ部が前記モータの軸方向に並んでいる、前記インバータ部と、前記コンプレッサ部と前記モータ部とを収納するハウジングと、を備える。前記インバータ部はインバータモジュールを有し、前記インバータモジュールは、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のアームをそれぞれ構成するＵ相、Ｖ相及びＷ相の半導体素子と、該半導体素子がベアチップ実装される基板とを有し、前記基板は前記ハウジングに熱的に接続される放熱面を有し、前記半導体素子は前記ハウジングの外形に沿って配置されている。
電動コンプレッサの一部を破断して示す側面図。 図１の２－２線に沿う断面図。 図１の電動コンプレッサが備えるインバータモジュールの平面図。 図３のインバータモジュールの正面図。 （ａ）はケース、バスバー等を外した状態での図３のインバータモジュールの平面図、（ｂ）はケース、バスバー等を外した状態での図３のインバータモジュールの正面図。 図３のインバータモジュールにおける素子の配置を説明するための図。 図１の電動コンプレッサが備えるインバータの電気的構成を示す回路図。
　以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
　図１に示すように、車載用の電動コンプレッサ１０は、コンプレッサ部１１と、モータ１３を有するモータ部１２と、モータ１３を駆動するインバータ部１４と、を備え、これらは、モータ１３の軸方向に並んでいる。モータ１３は例えば３相交流モータである。電動コンプレッサ１０は、ハウジング１５を有している。コンプレッサ部１１とモータ部１２とがハウジング１５内に収納されている。
　ハウジング１５は、底部を有する円筒状の第１ハウジング１６と、第１ハウジング１６の開口端に接合される、蓋部を有する円筒状の第２ハウジング１７とを有している。第１ハウジング１６と第２ハウジング１７とはアルミ材料よりなる。ハウジング１５は、第１ハウジング１６と第２ハウジング１７とを連結することで構成されている。第１ハウジング１６には、第１ハウジング１６内に冷媒を流入させる流入口１８が第１ハウジング１６の外径側から内径側に貫通して設けられている。ここで、電動コンプレッサ用のインバータ部１４はコンプレッサ部１１に一体化されるので、冷媒によりインバータ部１４のインバータモジュール２５の冷却を行うべく流入口１８の近くにインバータモジュール２５を配置している。第１ハウジング１６には、冷媒を圧縮するコンプレッサ部１１と、コンプレッサ部１１を駆動するモータ部１２とが収容されている。
　モータ１３のシャフト１３ａがベアリングボックス１３ｂ内のベアリングにより回転可能に支持されている。また、モータ１３は、シャフト１３ａに固定されたロータ１３ｃと、ロータ１３ｃの外周側において第１ハウジング１６に固定されたステータ１３ｄとを有する。ステータ１３ｄのステータコアに巻回されるコイルのコイルエンド１３ｅがステータコアから軸方向に突出している。
　第１ハウジング１６の軸方向の外面１９（第１ハウジング１６の軸方向の端面）には、モータ１３を駆動させるインバータ部１４が設けられている。インバータ部１４は、第１ハウジング１６の外面１９に設けられたカバー２０に覆われている。外面１９は平坦面となっている。
　図７に示すように、インバータ部１４は、インバータ回路２１とインバータ制御装置２２を備えている。インバータ制御装置２２は、コントローラ２３を備えている。
　インバータ回路２１は、６つの半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６と６つのダイオードＤ１～Ｄ６とを有する。半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６としてＩＧＢＴを用いている。正極母線と負極母線との間に、Ｕ相上アームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ１と、Ｕ相下アームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ２とが直列接続されている。正極母線と負極母線との間に、Ｖ相上アームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ３と、Ｖ相下アームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ４とが直列接続されている。正極母線と負極母線との間に、Ｗ相上アームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ５と、Ｗ相下アームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ６とが直列接続されている。半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６にはそれぞれダイオードＤ１～Ｄ６が逆並列接続されている。正極母線、負極母線には直流電源としての車載バッテリ２４が接続される。
　半導体スイッチング素子Ｑ１と半導体スイッチング素子Ｑ２の間がモータ１３のＵ相端子に接続される。半導体スイッチング素子Ｑ３と半導体スイッチング素子Ｑ４の間がモータ１３のＶ相端子に接続される。半導体スイッチング素子Ｑ５と半導体スイッチング素子Ｑ６の間がモータ１３のＷ相端子に接続される。上下のアームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を有するインバータ回路２１は、半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作に伴いバッテリ２４の電圧である直流電圧を交流電圧に変換してモータ１３に供給することができるようになっている。
　各半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のゲート端子にはコントローラ２３が接続されている。コントローラ２３は、半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６をスイッチング動作させる。つまり、インバータ回路２１は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の上下のアームを構成する複数の半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を有し、半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作によりバッテリ２４から供給される直流を適宜の周波数の３相交流に変換してモータ１３の各相の巻線に供給する。即ち、半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作によりモータ１３の各相の巻線が通電されてモータ１３を駆動することができる。
　半導体スイッチング素子Ｑ２と負極母線との間には電流検出用のシャント抵抗Ｒｓ１が接続されている。半導体スイッチング素子Ｑ４と負極母線との間には電流検出用のシャント抵抗Ｒｓ２が接続されている。半導体スイッチング素子Ｑ６と負極母線との間には電流検出用のシャント抵抗Ｒｓ３が接続されている。
　コントローラ２３は、シャント抵抗Ｒｓ１の両端間の電圧を検知する。コントローラ２３は、シャント抵抗Ｒｓ２の両端間の電圧を検知する。コントローラ２３は、シャント抵抗Ｒｓ３の両端間の電圧を検知する。コントローラ２３は、このように検知した各シャント抵抗の両端電圧から、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流を検出して半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の制御に反映させる。
　次に、インバータ部１４の構造について説明する。
　図１に示すように、インバータ部１４は、インバータモジュール２５と制御基板（例えば、プリント基板）２６とを有する。図１，２に示すように、インバータモジュール２５と制御基板２６とはカバー２０に覆われている。カバー２０内には他にも例えばコイルやコンデンサ等が収納される。
　図３，４に示すように、インバータモジュール２５は、ケース２７を備えるとともに、Ｕ相配線用バスバー２８ａ、Ｖ相配線用バスバー２８ｂ、Ｗ相配線用バスバー２８ｃ、正極用バスバー２９ａ、および負極用バスバー２９ｂを備えている。ケース２７、バスバー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２９ａ，２９ｂおよび封止樹脂（図示略）を外した状態でのインバータモジュール２５を、図５（ａ）および図５（ｂ）に示す。
　図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、インバータモジュール２５は、銅よりなる金属板３１と、金属板３１の上面に形成された絶縁層３２とで構成される絶縁金属基板（ＩＭＳ）を備えている。金属板３１の上面には絶縁層３２を介して銅よりなる複数の導体パターン３３（３３ａ～３３ｐ）が形成されている。絶縁金属基板（金属板３１、絶縁層３２）は扇型をなしている。
　導体パターン３３のうちの導体パターン３３ａには、半導体スイッチング素子（チップ）Ｑ２の下面のコレクタ電極と、ダイオード（チップ）Ｄ２の下面のカソード電極とがはんだ付けされている。導体パターン３３のうちの導体パターン３３ｂが導体パターン３３ａの右側に形成され、導体パターン３３ｂには、半導体スイッチング素子（チップ）Ｑ１の下面のコレクタ電極と、ダイオード（チップ）Ｄ１の下面のカソード電極とがはんだ付けされている。導体パターン３３のうちの導体パターン３３ｃが導体パターン３３ｂの右側に形成され、導体パターン３３ｃには、半導体スイッチング素子（チップ）Ｑ４の下面のコレクタ電極と、ダイオード（チップ）Ｄ４の下面のカソード電極とがはんだ付けされている。導体パターン３３のうちの導体パターン３３ｄが導体パターン３３ｃの右側に形成され、導体パターン３３ｄには、半導体スイッチング素子（チップ）Ｑ３の下面のコレクタ電極と、ダイオード（チップ）Ｄ３の下面のカソード電極とがはんだ付けされている。導体パターン３３のうちの導体パターン３３ｅが導体パターン３３ｄの右側に形成され、導体パターン３３ｅには、半導体スイッチング素子（チップ）Ｑ６の下面のコレクタ電極と、ダイオード（チップ）Ｄ６の下面のカソード電極とがはんだ付けされている。導体パターン３３のうちの導体パターン３３ｆが導体パターン３３ｅの右側に形成され、導体パターン３３ｆには、半導体スイッチング素子（チップ）Ｑ５の下面のコレクタ電極と、ダイオード（チップ）Ｄ５の下面のカソード電極とがはんだ付けされている。半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は外周側に、ダイオードＤ１～Ｄ６は内周側に配置されている。
　また、半導体スイッチング素子Ｑ１の上面のエミッタ電極と、ダイオードＤ１の上面のアノード電極とがボンディングワイヤ３４にて電気的に接続されているとともに、半導体スイッチング素子Ｑ２の上面のエミッタ電極と、ダイオードＤ２の上面のアノード電極とがボンディングワイヤ３４にて電気的に接続されている。以下同様に、半導体スイッチング素子Ｑ３の上面のエミッタ電極と、ダイオードＤ３の上面のアノード電極とがボンディングワイヤ３４にて電気的に接続されているとともに、半導体スイッチング素子Ｑ４の上面のエミッタ電極と、ダイオードＤ４の上面のアノード電極とがボンディングワイヤ３４にて電気的に接続されている。半導体スイッチング素子Ｑ５の上面のエミッタ電極と、ダイオードＤ５の上面のアノード電極とがボンディングワイヤ３４にて電気的に接続されているとともに、半導体スイッチング素子Ｑ６の上面のエミッタ電極と、ダイオードＤ６の上面のアノード電極とがボンディングワイヤ３４にて電気的に接続されている。半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６はディスクリート部品であり、図５（ａ）に示すように平面視において長方形状をなしている。
　このようにして、インバータモジュール２５では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のアームを構成する半導体素子としての半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６が基板（金属板３１、絶縁層３２）にベアチップ実装されている。半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６は単体の部品では耐熱性を考慮して隙間を設けて配置する必要があるが、本実施形態では放熱性に優れたモジュール構造とすることにより隙間を最小化することができる、もしくは隙間を設ける必要がなくなる。
　図５（ａ）に示すように、ボンディングワイヤ３５にてダイオードＤ１の上面のアノード電極と導体パターン３３ａとが電気的に接続されている。同様に、ボンディングワイヤ３５にてダイオードＤ３の上面のアノード電極と導体パターン３３ｃとが電気的に接続されている。ボンディングワイヤ３５にてダイオードＤ５の上面のアノード電極と導体パターン３３ｅとが電気的に接続されている。
　また、図５（ｂ）に示すように、インバータモジュール２５における金属板３１の裏面は平坦面であり、この裏面がインバータモジュール２５の放熱面３６となっており、この放熱面３６がハウジング１５の外面１９と面接触している。これにより、インバータモジュール２５における基板（金属板３１、絶縁層３２）の放熱面３６がハウジング１５に熱的に接続されている。
　さらに、図２に示すように、ハウジング１５の外形（外周面）３７は円弧状をなしている。そして、半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６はハウジング１５の外形３７に沿って配置されている。
　図５（ａ）に示すように、Ｕ相用の導体パターン３３ａの左側には２つの導体パターン３３ｇが互いに離間して形成され、その２つの導体パターン３３ｇにはシャント抵抗（チップ抵抗器）Ｒｓ１の電極がはんだ付けされている。Ｕ相用の導体パターン３３ｂとＶ相用の導体パターン３３ｃとの間には２つの導体パターン３３ｈが互いに離間して形成され、その２つの導体パターン３３ｈにはシャント抵抗（チップ抵抗器）Ｒｓ２の電極がはんだ付けされている。Ｖ相用の導体パターン３３ｄとＷ相用の導体パターン３３ｅとの間には２つの導体パターン３３ｉが互いに離間して形成され、その２つの導体パターン３３ｉにはシャント抵抗（チップ抵抗器）Ｒｓ３の電極がはんだ付けされている。シャント抵抗Ｒｓ１～Ｒｓ３はディスクリート部品である。
　図５（ａ）に示すように、Ｕ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ１およびダイオードＤ１）とＶ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ４およびダイオードＤ４）の間にシャント抵抗Ｒｓ２が配置されている。また、Ｖ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ３およびダイオードＤ３）とＷ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ６およびダイオードＤ６）の間にシャント抵抗Ｒｓ３が配置されている。つまり、インバータモジュール２５において、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のうちの２つの相の半導体素子（半導体スイッチング素子およびダイオード）の間にシャント抵抗が配置されている。即ち、シャント抵抗Ｒｓ１～Ｒｓ３は半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６に対し径方向ではなく周方向に隣接して配置されている。半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６は発熱素子であり、シャント抵抗Ｒｓ１～Ｒｓ３は発熱するが、ここでは半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６よりも発熱量が少ない部品である。そして、各シャント抵抗Ｒｓ２，Ｒｓ３を挟んで異なる２つ相の半導体素子（半導体スイッチング素子およびダイオード）を配置することにより発熱する部品（半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６、ダイオードＤ１～Ｄ６）同士の熱的干渉を抑制できる。
　図５（ａ）に示すように、導体パターン３３ａの外周側に導体パターン３３ｊが形成され、導体パターン３３ｊと半導体スイッチング素子Ｑ２のゲート電極とがボンディングワイヤ３８にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｊには信号端子としての制御端子３９が立設されている。以下同様に、導体パターン３３ｂの外周側に導体パターン３３ｋが形成され、導体パターン３３ｋと半導体スイッチング素子Ｑ１のゲート電極とがボンディングワイヤ３８にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｋには信号端子としての制御端子３９が立設されている。導体パターン３３ｃの外周側に導体パターン３３ｌが形成され、導体パターン３３ｌと半導体スイッチング素子Ｑ４のゲート電極とがボンディングワイヤ３８にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｌには信号端子としての制御端子３９が立設されている。導体パターン３３ｄの外周側に導体パターン３３ｍが形成され、導体パターン３３ｍと半導体スイッチング素子Ｑ３のゲート電極とがボンディングワイヤ３８にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｍには信号端子としての制御端子３９が立設されている。導体パターン３３ｅの外周側に導体パターン３３ｎが形成され、導体パターン３３ｎと半導体スイッチング素子Ｑ６のゲート電極とがボンディングワイヤ３８にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｎには信号端子としての制御端子３９が立設されている。導体パターン３３ｆの外周側に導体パターン３３ｏが形成され、導体パターン３３ｏと半導体スイッチング素子Ｑ５のゲート電極とがボンディングワイヤ３８にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｏには信号端子としての制御端子３９が立設されている。
　図５（ａ）に示すように、シャント抵抗Ｒｓ１の第１電極に繋がる導体パターン３３ｇはボンディングワイヤ４０にて半導体スイッチング素子Ｑ２の上面のエミッタ電極と電気的に接続されている。この導体パターン３３ｇには信号端子としての電圧モニタ端子４１が立設されているとともに、シャント抵抗Ｒｓ１の第２電極に繋がる導体パターン３３ｇには電圧モニタ端子４２が立設されている。以下同様に、シャント抵抗Ｒｓ２の第１電極に繋がる導体パターン３３ｈはボンディングワイヤ４０にて半導体スイッチング素子Ｑ４の上面のエミッタ電極と電気的に接続されている。この導体パターン３３ｈには電圧モニタ端子４１が立設されているとともに、シャント抵抗Ｒｓ２の第２電極に繋がる導体パターン３３ｈには信号端子としての電圧モニタ端子４２が立設されている。シャント抵抗Ｒｓ３の第１電極に繋がる導体パターン３３ｉはボンディングワイヤ４０にて半導体スイッチング素子Ｑ６の上面のエミッタ電極と電気的に接続されている。この導体パターン３３ｉには電圧モニタ端子４１が立設されているとともに、シャント抵抗Ｒｓ３の第２電極に繋がる導体パターン３３ｉには信号端子としての電圧モニタ端子４２が立設されている。
　また、導体パターン３３ｂの外周側に導体パターン３３ｐが形成され、導体パターン３３ｐと半導体スイッチング素子Ｑ１のエミッタ電極とがボンディングワイヤ４３にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｐには信号端子４４が立設されている。以下同様に、導体パターン３３ｄの外周側に導体パターン３３ｐが形成され、導体パターン３３ｐと半導体スイッチング素子Ｑ３のエミッタ電極とがボンディングワイヤ４３にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｐには信号端子４４が立設されている。導体パターン３３ｆの外周側に導体パターン３３ｐが形成され、導体パターン３３ｐと半導体スイッチング素子Ｑ５のエミッタ電極とがボンディングワイヤ４３にて電気的に接続されている。導体パターン３３ｐには信号端子４４が立設されている。
　図５（ａ）に示すように、インバータモジュール２５において、複数の信号線としてのボンディングワイヤ３８，４０，４３がハウジング１５の外周側に並んで配置されている。また、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相における複数の信号端子（３９，４１，４２，４４）が、外周側において直線状に並んで配置されている。
　一方、図５（ａ）に示すように、シャント抵抗Ｒｓ１の第２電極に繋がる導体パターン３３ｇにはパッド４５が形成されている。以下同様に、シャント抵抗Ｒｓ２の第２電極に繋がる導体パターン３３ｈにはパッド４５が形成されている。シャント抵抗Ｒｓ３の第２電極に繋がる導体パターン３３ｉにはパッド４５が形成されている。図３，４に示すように、３つのパッド４５はバスバー２９ｂで電気的に接続されている。バスバー２９ｂは、上方に向かって延びており、負極用端子である端部を有する。
　図５（ａ）に示すように、導体パターン３３ｂにはパッド４６が形成されている。以下同様に、導体パターン３３ｄにはパッド４６が形成されている。導体パターン３３ｆにはパッド４６が形成されている。図３，４に示すように、３つのパッド４６はバスバー２９ａで電気的に接続されている。バスバー２９ａは、上方に向かって延びており、正極用端子である端部を有する。
　図５（ａ）に示すように導体パターン３３ａにはパッド４７が形成されている。図３，４に示すように、バスバー２８ａは、このパッド４７に接合される一端と、Ｕ相端子である他端とを有し、パッド４７から上方に向かって延びている。図５（ａ）に示すように導体パターン３３ｃにはパッド４８が形成されている。図３，４に示すように、バスバー２８ｂは、このパッド４８に接合される一端と、Ｖ相端子である他端とを有し、パッド４８から上方に向かって延びている。図５（ａ）に示すように導体パターン３３ｅにはパッド４９が形成されている。図３，４に示すように、バスバー２８ｃは、このパッド４９に接合される一端と、Ｗ相端子である他端とを有し、パッド４９から上方に向かって延びている。
　このように、大電流が流れる端子（バスバー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２９ａ，２９ｂのそれぞれの端子）が内周側に配置されている。
　各素子（半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６、ダイオードＤ１～Ｄ６、シャント抵抗Ｒｓ１～Ｒｓ３）は図示しない樹脂で封止されるとともに図３，４に示すようにケース２７内に配置されている。インバータモジュール２５における絶縁金属基板（金属板３１、絶縁層３２）の両側には締結用貫通孔５０が形成され、締結用貫通孔５０を通してネジをハウジング１５に螺入することにより、インバータモジュール２５がハウジング１５に固定されている。このとき、絶縁金属基板（金属板３１、絶縁層３２）の上面側はケース２７にて覆われており、金属板３１の下面は露出している。
　また、各端子（制御端子３９と、端子４１，４２，４４と、バスバー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２９ａ，２９ｂのそれぞれの端子）はケース２７を貫通して延出している。ここで、図３に示すように、ケース２７には６つの長方形の窓７１，７２，７３，７４，７５，７６が形成されている。長方形の窓７１から、長方形の窓７１の長辺に沿って配置された３つの端子３９，４１，４２が延出している。以下同様に、長方形の窓７２から、長方形の窓７２の長辺に沿って配置された２つの端子３９，４４が延出している。長方形の窓７３から、長方形の窓７３の長辺に沿って配置された３つの端子３９，４１，４２が延出している。長方形の窓７４から、長方形の窓７４の長辺に沿って配置された２つの端子３９，４４が延出している。長方形の窓７５から、長方形の窓７５の長辺に沿って配置された３つの端子３９，４１，４２が延出している。長方形の窓７６から、長方形の窓７６の長辺に沿って配置された２つの端子３９，４４が延出している。
　図１に示すように、ハウジング１５の一部、具体的には第１ハウジング１６の底部（端壁）には、貫通孔５１が形成されている。貫通孔５１はモータ１３の端子５２に対応する位置に配置されており、また、該端子５２の配列に対応する形状を有する。すなわち、複数の端子５２は円弧状に配列されるとともに、貫通孔５１は円弧状に延びている。端子５２は、貫通孔５１を通じてインバータ部１４に向かって延び、インバータ部１４内に露出されている。端子５２と貫通孔５１の内周面との間はシールされている。即ち、端子５２は気密端子となっている。より詳しくは、図１に示すようにモータ１３における径方向でのコイルエンド１３ｅとベアリングボックス１３ｂとの間のスペースを通過するように、端子（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）５２が軸方向にインバータ部１４に向かって延びている。即ち、モータ１３とインバータ部１４とを、ハウジング１５の外径側を経由する導体ではなく、ハウジング１５の外周よりも径方向内側を延びる端子５２によって電気的につないでいる。これにより、電動コンプレッサ１０は、径方向に小型化が図られている。
　図２に示すように貫通孔５１（３つの端子５２）はインバータモジュール２５のケース２７の内周面の径方向内側に位置している。貫通孔５１は、同一の半径の円弧上に位置している。図２に示すようにインバータモジュール２５のケース２７の第１の面である外周面５３は円弧状をなしている。一方、ハウジング１５の軸方向に延びる外形（外周面）３７は円形をなしている。そして、ケース２７の外周面５３はモータ１３の軸方向に延びるハウジング１５の外形（外周面）３７すなわち周壁の形状と対応している。
　また、インバータモジュール２５のケース２７の第２の面である内周面５４は円弧状をなしている。
　図１に示すごとく冷媒が流入口１８からハウジング１５内に流入されるが、流入口１８は、インバータモジュール２５の径方向外側に配置されている。流入口１８はまた、周方向において、インバータモジュール２５と対応する位置（同じ位置）に配置されている。特に、本実施形態では冷媒が発熱部品である半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６，ダイオードＤ１～Ｄ４の配列方向に沿って、すなわち、半導体スイッチング素子Ｑ２およびダイオードＤ２に対応する側から、半導体スイッチング素子Ｑ５およびダイオードＤ５に対応する側へ流れるように、流入口１８が形成されている。
　図１に示すように、インバータモジュール２５から延びる端子３９，４１，４２，４４は、制御基板２６を貫通して制御基板２６にはんだ付けされている。インバータモジュール２５から延びるバスバー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２９ａ，２９ｂのそれぞれの端子、および、モータ１３から延びる端子５２は、制御基板２６と電気的に接続されている。
　次に、図６を用いて、インバータモジュール２５における半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６の配置について説明する。
　図６に示すように、Ｙ方向に接近した位置に半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４が位置するとともに、半導体スイッチング素子Ｑ３にＸ方向に接近した位置にダイオードＤ３が、また、半導体スイッチング素子Ｑ４にＸ方向に接近した位置にダイオードＤ４が配置されている。半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の位置は、基準となるＸ１軸にて規定されている。また、長方形の半導体スイッチング素子Ｑ３の右上隅および長方形の半導体スイッチング素子Ｑ４の左上隅が半径Ｒ１の円弧上に位置している。
　半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４およびダイオードＤ３，Ｄ４の位置から反時計回りに所定角度θ１だけ回転した位置に配置された半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２およびダイオードＤ１，Ｄ２を図６において実線で示す。デッドスペースを無くすべく、半導体スイッチング素子Ｑ１およびダイオードＤ１の並び方向と、半導体スイッチング素子Ｑ２およびダイオードＤ２の並び方向とがＸ１軸に平行となるように、実線で示す半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２およびダイオードＤ１，Ｄ２の傾きを変更する。さらに、半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２およびダイオードＤ１，Ｄ２をＸ方向に移動させて長方形の半導体スイッチング素子Ｑ２の左上隅および長方形の半導体スイッチング素子Ｑ１の左上隅を半径Ｒ１の円弧上に位置させる。このときの半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２およびダイオードＤ１，Ｄ２の配置を図６において二点鎖線で示し、これが図５（ａ）での配置位置となる。
　同様に、図６において半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４およびダイオードＤ３，Ｄ４の位置から時計回りに所定角度θ１だけ回転した位置に配置された半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６およびダイオードＤ５，Ｄ６を図６において実線で示す。デッドスペースを無くすべく、半導体スイッチング素子Ｑ５およびダイオードＤ５の並び方向と、半導体スイッチング素子Ｑ６およびダイオードＤ６の並び方向とがＸ１軸に平行となるように、実線で示す半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６およびダイオードＤ５，Ｄ６の傾きを変更する。さらに、半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６およびダイオードＤ５，Ｄ６をＸ方向に移動させて長方形の半導体スイッチング素子Ｑ５の右上隅および長方形の半導体スイッチング素子Ｑ６の右上隅を半径Ｒ１の円弧上に位置させる。このときの半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６およびダイオードＤ５，Ｄ６の配置を図６において二点鎖線で示し、これが図５（ａ）での配置位置となる。
　このように、半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６をハウジング１５の外形に沿って配置することができる。
　次に、作用について説明する。
　図５（ａ）および図５（ｂ）に示したように、インバータモジュール２５において、半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６が基板（金属板３１、絶縁層３２）にベアチップ実装されているとともに放熱面３６がハウジング１５に熱的に接続され、半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６はハウジング１５の外形３７に沿って配置されている。これにより、熱的な制約を受けにくいため、図５（ａ）においてＸ方向に半導体スイッチング素子とダイオードを並べた状態でＹ方向に半導体素子同士を近づけて配置できる。つまり、半導体素子（半導体スイッチング素子、ダイオード）と半導体素子（半導体スイッチング素子、ダイオード）との間を狭くでき、半導体素子の集約的な配置が可能となる。その結果、インバータモジュール２５が小型化されることにより他の部品、例えばコイルをインバータ部１４に配置することができる。
　また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示したように、半導体スイッチング素子Ｑ１およびダイオードＤ１の組と半導体スイッチング素子Ｑ４およびダイオードＤ４の組との間にシャント抵抗Ｒｓ２が配置されている。よって、Ｕ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ１およびダイオードＤ１）とＶ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ４およびダイオードＤ４）との熱的な干渉が抑制される。また、半導体スイッチング素子Ｑ３およびダイオードＤ３の組と半導体スイッチング素子Ｑ６およびダイオードＤ６の組との間にシャント抵抗Ｒｓ３が配置されている。よって、Ｖ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ３およびダイオードＤ３）とＷ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ６およびダイオードＤ６）との熱的な干渉が抑制される。
　さらに、ボンディングワイヤ３８，４０，４３がハウジング１５の外周側に並んで配置される。Ｕ相の信号端子（３９，４１，４２，４４）が直線状に並んで配置されている。Ｖ相の信号端子（３９，４１，４２，４４）が直線状に並んで配置されている。Ｗ相の信号端子（３９，４１，４２，４４）が直線状に並んで配置されている。よって、各相の信号端子（３９，４１，４２，４４）を制御基板２６の貫通孔に差し込みやすくすることができる。
　また、図２に示したように、モータ１３の端子５２がハウジング１５に形成した貫通孔５１を通じてインバータ部１４に向かって延び、インバータ部１４内に露出している。インバータモジュール２５のケース２７の外周面５３がハウジング１５の外周面の形状と対応し、また、ケース２７の内周面５４がモータ１３の端子５２の配列に沿って延びている。このようにして、インバータモジュール２５は扇形にされ、円状のハウジング１５の形状と合わせることでデッドスペースの低減が図られ、省スペース化が可能となる。つまり、インバータモジュール２５が扇形にされ、円形の電動コンプレッサ用インバータの搭載密度を上げることができる。
　また、図１において冷媒の流れを一点鎖線で示す。冷媒の流入口１８から冷媒がハウジング１５の内部に導入される。そして、冷媒は、モータ１３におけるロータ１３ｃの外周面とステータ１３ｄの内周面との間の隙間を通して軸方向に流れてコンプレッサ部１１に導かれる。また、流入口１８から吸入された冷媒が径方向外側から径方向内側に向かって流れる際において、冷媒はインバータモジュール２５の配置領域を流れて冷媒とインバータモジュール２５との間で熱交換が効率よく行われる。
　モータ１３の端子５２は、インバータモジュール２５より径方向内側においてインバータ部１４内に露出するように、貫通孔５１を通じてインバータ部１４に向かって延びている。流入口１８がインバータモジュール２５の径方向外側に配置されている。そのため、モータ１３の端子５２に邪魔されずに冷媒がインバータモジュール２５の配置箇所と対応する部位に当てられる。よって、インバータモジュール２５の冷却性向上が図られる。
　上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）電動コンプレッサ１０は、コンプレッサ部１１と、モータ１３を有するモータ部１２と、モータ１３を駆動するインバータ部１４であって、コンプレッサ部１１、モータ部１２及びインバータ部１４がモータ１３の軸方向に並んでいるインバータ部１４と、コンプレッサ部１１とモータ部１２とを収納するハウジング１５と、を備える。インバータ部１４は、インバータモジュール２５を有する。インバータモジュール２５は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のアームをそれぞれ構成するＵ相、Ｖ相及びＷ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６）と、該半導体素子がベアチップ実装される基板（金属板３１、絶縁層３２）とを有する。基板（金属板３１、絶縁層３２）は、ハウジング１５に熱的に接続される放熱面３６を有し、半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６）はハウジング１５の外形３７に沿って配置されている。よって、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の半導体素子を基板（金属板３１、絶縁層３２）にベアチップ実装し、インバータモジュール２５の放熱面３６をハウジング１５に熱的に接続できて熱的な制約を受けにくい。そのため、半導体素子（半導体スイッチング素子、ダイオード）と半導体素子（半導体スイッチング素子、ダイオード）との間を狭くでき、半導体素子の集約的な配置が可能となる。
　（２）インバータモジュール２５は、Ｕ相、Ｖ層およびＷ相のうちの２つの相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびダイオードＤ１～Ｄ６）の間に配置されたシャント抵抗Ｒｓ２，Ｒｓ３を有する。よって、Ｕ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２およびダイオードＤ１，Ｄ２）とＶ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４およびダイオードＤ３，Ｄ４）との熱的な干渉を抑制できる。また、Ｖ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４およびダイオードＤ３，Ｄ４）とＷ相の半導体素子（半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６およびダイオードＤ５，Ｄ６）との熱的な干渉を抑制できる。
　（３）インバータモジュール２５は、ハウジング１５の外周側に並んで配置される複数の信号線（ボンディングワイヤ３８，４０，４３）と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相における複数の信号端子（３９，４１，４２，４４）と、を有し、各相における複数の信号端子（３９，４１，４２，４４）が、直線状に並んで配置されている。よって、制御基板２６の貫通孔に信号端子（３９，４１，４２，４４）を差し込みやすい。
　（４）ハウジング１５は貫通孔５１を有し、モータ１３は貫通孔５１を通じてインバータ部１４に向かって延びる複数の端子５２を有し、該端子５２と貫通孔５１の内周面との間はシールされている。インバータモジュール２５はケース２７を備え、ケース２７は、モータ１３の軸方向に延びるハウジング１５の部位の形状と対応する第１の面（外周面５３）と、複数の端子５２の配列に沿って延びる第２の面（内周面５４）とを有する。よって、ハウジング１５におけるデッドスペースを低減できる。
　（５）ハウジング１５はインバータモジュール２５の径方向内側に位置する貫通孔５１を有し、モータ１３は貫通孔５１を通じてインバータ部１４に向かって延びる端子５２を有し、該端子５２と貫通孔５１の内周面との間はシールされている。また、ハウジング１５は該ハウジング１５内に冷媒を流入させる流入口１８を有し、該流入口１８はインバータモジュール２５の径方向外側に配置されている。よって、モータ１３の端子５２が邪魔をせず、冷媒をインバータモジュール２５の配置箇所と対応する部位に積極的に当てることができる。
　実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
　・モータ１３の端子５２は制御基板２６に接続されるとともにインバータモジュール２５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各端子（バスバー２８ａ，２８ｂ，２８ｃのそれぞれの端子）も制御基板２６に接続されていた。これに代わり、モータ１３の端子５２とインバータモジュール２５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各端子（バスバー２８ａ，２８ｂ，２８ｃのそれぞれの端子）とを、抵抗溶接等により直接接合してもよい。
　・シャント抵抗Ｒｓ１，Ｒｓ２，Ｒｓ３は絶縁金属基板（金属板３１、絶縁層３２）に搭載しなくてもよい。例えば、シャント抵抗Ｒｓ１，Ｒｓ２，Ｒｓ３を絶縁金属基板（金属板３１、絶縁層３２）に搭載せずに、絶縁金属基板とは別の部品としてモジュール化してもよい。特に、シャント抵抗Ｒｓ２，Ｒｓ３の発熱量が半導体スイッチング素子（Ｑ１～Ｑ６）の発熱量およびダイオード（Ｄ１～Ｄ６）の発熱量よりも大きい場合に有効である。
　・インバータ回路の半導体スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６はＩＧＢＴに代わり、寄生ダイオードを有するパワーＭＯＳＦＥＴを用いてもよい。この場合、アームはパワーＭＯＳＦＥＴで構成される。
　・図３に示したように扇状のインバータモジュール２５の外周側に信号端子（３９，４１，４２，４４）を、内周側に大電流が流れる端子（バスバー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２９ａ，２９ｂのそれぞれの端子）を配置した。これに代わり、扇状のインバータモジュール２５の内周側に信号端子を、外周側に大電流が流れる端子を配置してもよい。
　・外面１９は平坦面としたが、インバータモジュール２５と接触する部分のみが平坦で、インバータモジュール２５と接触する部分のみの厚みが他の部分より厚ければよい。
　・貫通孔５１はモータ１３の端子５２毎に形成してもよい。即ち、貫通孔５１は複数設けてもよい。

Claims (6)

  1. 　コンプレッサ部と、
    　モータを有するモータ部と、
    　前記モータを駆動するインバータ部であって、前記コンプレッサ部、前記モータ部及び前記インバータ部が前記モータの軸方向に並んでいる、前記インバータ部と、
    　前記コンプレッサ部と前記モータ部とを収納するハウジングと、を備え、
    　前記インバータ部はインバータモジュールを有し、前記インバータモジュールは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のアームをそれぞれ構成するＵ相、Ｖ相及びＷ相の半導体素子と、該半導体素子がベアチップ実装される基板とを有し、
    　前記基板は前記ハウジングに熱的に接続される放熱面を有し、前記半導体素子は前記ハウジングの外形に沿って配置されている電動コンプレッサ。
  2. 　前記インバータモジュールは、Ｕ相、Ｖ層およびＷ相のうちの２つの相の半導体素子の間に配置されたシャント抵抗を有する請求項１に記載の電動コンプレッサ。
  3. 　前記インバータモジュールは、前記ハウジングの外周側に並んで配置される複数の信号線と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相における複数の信号端子と、を有し、各相における複数の信号端子が直線状に並んで配置されている請求項１または２に記載の電動コンプレッサ。
  4. 　前記ハウジングは貫通孔を有し、前記モータは前記貫通孔を通じて前記インバータ部に向かって延びる複数の端子を有し、該端子と前記貫通孔の内周面との間はシールされており、
    　前記インバータモジュールはケースを備え、前記ケースは、前記モータの軸方向に延びる前記ハウジングの部位の形状と対応する第１の面と、前記複数の端子の配列に沿って延びる第２の面とを有する請求項１～３のいずれか１項に記載の電動コンプレッサ。
  5. 　前記ハウジングは、前記モータの軸方向に延びる周壁と、該周壁の一端を閉塞する端壁とを有し、前記貫通孔は円弧状に延びるように前記端壁に形成されており、
    　前記複数の端子は円弧状に配列されている請求項４に記載の電動コンプレッサ。
  6. 　前記ハウジングは前記インバータモジュールの径方向内側に位置する貫通孔を有し、前記モータは前記貫通孔を通じて前記インバータ部に向かって延びる端子を有し、該端子と前記貫通孔の内周面との間はシールされており、
    　前記ハウジングは該ハウジング内に冷媒を流入させる流入口を有し、該流入口は前記インバータモジュールの径方向外側に配置される請求項１～３のいずれか１項に記載の電動コンプレッサ。
PCT/JP2016/068604 2015-06-30 2016-06-23 電動コンプレッサ WO2017002693A1 (ja)

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