WO2023203950A1 - インバータ一体型電動圧縮機 - Google Patents

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WO2023203950A1
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WO
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inverter
circuit board
heat dissipation
cover
electric compressor
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俊匡 嶋
泰造 佐藤
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サンデン株式会社
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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

Definitions

  • the present invention relates to an inverter-integrated electric compressor that accommodates an inverter in an inverter accommodating portion formed in a housing.
  • the inverter is housed in an inverter housing part (inverter case) formed in a metal housing (housing part main body).
  • the inverter accommodating portion was further closed with a metal cover.
  • the smoothing capacitor that smoothes the power supplied to the inverter is an assembly molded in a resin case, and in order to dissipate heat from the circuit board of this assembly, a heat dissipation sheet member was interposed between the circuit board and the cover. (For example, see Patent Document 1).
  • the present invention has been made in order to solve the conventional technical problems, and provides an inverter unit that can suppress the increase in cost when providing a heat dissipation sheet between the cover of the inverter accommodating part and the circuit board.
  • the purpose is to provide a compact electric compressor.
  • the inverter-integrated electric compressor of the present invention includes a metal housing in which a motor is built-in, an inverter for driving the motor, an inverter accommodating part configured in the housing and in which the inverter is housed, and the inverter accommodating part.
  • the inverter includes a circuit board having a heat generating element, and a pedestal part that is integrally formed with the cover at a position corresponding to the heat generating element and protrudes toward the circuit board side. , is characterized by comprising a heat dissipation sheet disposed between the pedestal and the circuit board.
  • the inverter-integrated electric compressor according to the invention of claim 2 is characterized in that, in the above invention, the pedestal portion is located inward from the outer edge of the heat dissipation sheet.
  • the inverter-integrated electric compressor according to the invention according to claim 3 is characterized in that in the invention according to claim 1, a recessed portion corresponding to the pedestal portion is formed on the outer surface of the cover.
  • the heat dissipator is arranged between the wall of the inverter accommodating part and the circuit board at a position facing the cover, and the heat dissipation part is arranged between the pedestal part and the circuit board.
  • the heat dissipation sheet is characterized by being provided with another heat dissipation sheet having the same thickness as the sheet.
  • the inverter in which a motor is built-in, an inverter for driving the motor, an inverter accommodating part configured in the housing in which the inverter is housed, and a metal housing that closes the inverter accommodating part.
  • the inverter includes a circuit board having a heat generating element, and a pedestal part that is integrally formed with the cover at a position corresponding to the heat generating element and protrudes toward the circuit board side. Since the structure includes a heat dissipation sheet placed between the pedestal and the circuit board, it is possible to reduce the number of heat dissipation sheets or make them thin while ensuring an insulating distance between the circuit board and the cover. becomes possible.
  • the pedestal portion is configured to be located inward from the outer edge of the heat dissipation sheet as in the invention of claim 2, an insulation distance between the circuit board and the cover, that is, the circuit board and the pedestal portion is ensured. You will be able to do this.
  • the heat dissipation performance of the cover is improved while avoiding an increase in the weight of the cover due to the formation of the pedestal portion. You will be able to do this.
  • another heat dissipation sheet having the same thickness as the heat dissipation sheet disposed between the pedestal and the circuit board is provided between the wall of the inverter accommodating part and the circuit board at a position facing the cover.
  • each heat dissipation sheet can be made thinner, it is possible to improve heat dissipation performance by reducing thermal resistance and further reduce costs.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an inverter-integrated electric compressor according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a detailed vertical cross-sectional view of a filter capacitor portion of the electric compressor of FIG. 1;
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of the filter capacitor portion of the electric compressor of FIG. 1 excluding the cover.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an inverter-integrated electric compressor 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the electric compressor 1 of a portion of a smoothing capacitor 25 as a heating element in the present invention.
  • the inverter-integrated electric compressor 1 of the embodiment is used, for example, in a refrigerant circuit of an air conditioner for a vehicle, and sucks in refrigerant as the working fluid of the air conditioner, compresses it, and discharges it to a discharge pipe.
  • the so-called horizontal inverter-integrated electric motor 2 is equipped with an electric motor 2 as a motor, an inverter 3 for driving the electric motor 2, and a scroll compression mechanism 4 as a compression mechanism driven by the electric motor 2. It is a scroll compressor.
  • the electric compressor 1 of the embodiment includes a stator housing 7 that houses an electric motor 2, an inverter 3, and a center casing 6 therein, a cover 8, and a rear casing 9.
  • These stator housing 7, cover 8, and rear casing 9 are all made of metal (made of aluminum in the embodiment), and are integrally joined to form the housing 11 of the electric compressor 1.
  • the stator housing 7 is provided with a partition wall 7A on one end side, and the partition wall 7A defines a motor chamber 12 that accommodates the electric motor 2 and an inverter 3 inside the stator housing 7 (constituting a part of the housing 11). It is partitioned into an inverter accommodating section 13. This inverter accommodating portion 13 is open at one end, and after the inverter 3 is accommodated, this opening is closed by a cover 8 fixed to the stator housing 7 (constituting a part of the housing 11). The other end of the motor chamber 12 is open, and after the electric motor 2 is housed in this opening, the center casing 6 is housed therein. Further, a sub-bearing 16 for rotatably supporting one end (front side) of the drive shaft 14 of the electric motor 2 is attached to the motor chamber 12 side of the partition wall 7A.
  • the center casing 6 is open on the side opposite to the electric motor 2 (the other end side), and this opening is used to accommodate a movable scroll 22 (described later) of the scroll compression mechanism 4, which will also be described later.
  • the rear casing 9, to which the fixed scroll 21 is fixed, is fixed to the stator housing 7, thereby being closed.
  • the center casing 6 is provided with a through hole 17 through which the other end of the drive shaft 14 of the electric motor 2 is inserted.
  • a main bearing 18 that rotatably supports the other end of the drive shaft 14 is attached to the mechanism 4 side.
  • the electric motor 2 is composed of a stator 22 having a coil wound thereon and fixed to the inner side of the circumferential wall of the stator housing 7, and a rotor 23 rotating inside the stator 22.
  • a stator 22 having a coil wound thereon and fixed to the inner side of the circumferential wall of the stator housing 7, and a rotor 23 rotating inside the stator 22.
  • direct current from a vehicle battery (not shown) is converted into three-phase alternating current by an inverter 3, and power is supplied to the coil of the stator 22 of the electric motor 2, so that the rotor 23 is rotationally driven. It is configured.
  • the drive shaft 14 is fixed to this rotor 23.
  • stator housing 7 is formed with a suction port 21, and the refrigerant sucked from the suction port 21 passes through the electric motor 2 in the stator housing 7, flows into the center casing 6, and is compressed by the scroll. It is sucked into the suction part 37 outside the mechanism 4. Thereby, the electric motor 2 is cooled by the suction refrigerant. Further, the refrigerant compressed by the scroll compression mechanism 4 is discharged from a discharge chamber 27 (described later) to a discharge pipe of a refrigerant circuit (not shown) outside the housing 11 from a discharge port 20 formed in the rear casing 9. ing.
  • the scroll compression mechanism 4 is composed of the fixed scroll 21 and the movable scroll 22 described above.
  • the fixed scroll 21 integrally includes a disk-shaped end plate 23 and a spiral wrap 24 formed of an involute shape or a curved line approximating the involute shape and set upright on the surface (one side) of the end plate 23.
  • This wrap 24 is fixed to the rear casing 9 with the surface of the end plate 23 on which it is erected facing the center casing 6 side.
  • a discharge hole 26 is formed in the center of the end plate 23 of the fixed scroll 21, and this discharge hole 26 communicates with a discharge chamber 27 in the rear casing 9.
  • 28 is a discharge valve provided at the opening of the discharge hole 26 on the back (other surface) side of the end plate 23.
  • the movable scroll 22 is a scroll that revolves around the fixed scroll 21, and includes a disk-shaped end plate 31 and an involute-shaped or similar involute structure erected on the surface (one side) of the end plate 31. It is integrally provided with a spiral wrap 32 made of a curved line and a boss 33 formed protrudingly from the center of the back surface (the other surface) of the end plate 31.
  • the movable scroll 22 is arranged so that the protruding direction of the wrap 32 is on the fixed scroll 21 side, the wrap 32 faces the wrap 24 of the fixed scroll 21, and is arranged so as to face each other and engage with each other. form.
  • the wrap 32 of the movable scroll 22 faces the wrap 24 of the fixed scroll 21, and is engaged with the wrap 32 such that the tip of the wrap 32 is in contact with the surface of the end plate 23 and the tip of the wrap 24 is in contact with the surface of the end plate 31, and is movable.
  • the boss 33 of the scroll 22 is fitted with an eccentric portion 36 provided eccentrically from the shaft center at the other end of the drive shaft 14 .
  • 38 is an annular thrust plate.
  • This thrust plate 38 is for partitioning a back pressure chamber 39 formed between the back of the end plate 31 of the movable scroll 22 and the center casing 6 and a suction section 37 outside the scroll compression mechanism 4. , located outside the boss 33 and interposed between the center casing 6 and the movable scroll 22.
  • 41 is a sealing material that is attached to the back surface of the end plate 31 of the movable scroll 22 and comes into contact with the thrust plate 38, and the back pressure chamber 39 and the suction section 37 are partitioned by this sealing material 41 and the thrust plate 38.
  • 48 is a centrifugal oil separator installed in the discharge chamber 27 of the rear casing 9 (housing 11).
  • the oil separator 48 separates lubricating oil mixed into the refrigerant discharged from the scroll compression mechanism 4 into the discharge chamber 27 from the refrigerant.
  • An inlet 49 is formed in the oil separator 48 , and the refrigerant containing oil that flows in through the inlet 49 swirls within the oil separator 48 .
  • the centrifugal force at this time separates the oil, and the refrigerant heads from the outlet at the upper end to the discharge port 20 and is discharged into the discharge pipe as described above.
  • An oil storage chamber 44 is formed in the rear casing 9 below the oil separator 48 , and the oil separated from the refrigerant by the oil separator 48 flows into this oil storage chamber 44 from the lower end of the oil separator 48 .
  • 43 is a back pressure passage formed from the rear casing 9 to the center casing 6.
  • This back pressure passage 43 is a passage that communicates the oil separator 48 in the discharge chamber 27 (discharge side of the scroll compression mechanism 4) in the rear casing 9 with the back pressure chamber 39, and has an orifice 50 in the embodiment. There is. Thereby, the discharge pressure adjusted to be reduced by the orifice 50 of the back pressure passage 43 is supplied to the back pressure chamber 39 together with the oil in the oil storage chamber 44 separated by the oil separator 48.
  • the pressure (back pressure) within this back pressure chamber 39 generates a back pressure load that presses the movable scroll 22 against the fixed scroll 21. Due to this back pressure load, the movable scroll 22 is pressed against the fixed scroll 21 against the compression reaction force from the pressure chamber 34 of the scroll compression mechanism 4, and the contact between the wraps 24, 32 and the end plates 31, 23 is maintained.
  • the refrigerant can be compressed in the pressure chamber 34.
  • the inverter 3 of the embodiment has a control circuit, a power switching element, and a smoothing capacitor (heating element) 25 mounted on a single circuit board 51.
  • a glass hermetic plate 52 is attached to the inverter accommodating portion 13 side of the partition wall 7A at a position corresponding to one end side of the circuit board 51, and a conductive hermetic pin 53 is attached to this hermetic plate 52. Three are installed.
  • each hermetic pin 53 stands up from the partition wall 7A in the inverter accommodating portion 13, and the other end passes through the partition wall 7A and enters the motor chamber 12, and is connected to the coil of the stator 22 of the electric motor 2. has been done.
  • Connection terminals (three) 54 are connected to one end of each hermetic pin 53, and the hermetic pin 53 is electrically connected to the circuit board 51 by each connection terminal 54.
  • a smoothing capacitor 25 as an embodiment of the heating element of the present invention is attached to the other end of the circuit board 51 by soldering, and is housed in the inverter accommodating portion 13.
  • This smoothing capacitor 25 constitutes a part of the circuit board 51, is a capacitive element that smoothes the power supplied to the inverter 3, and has a relatively large weight.
  • FIGS. 2 to 4 show the structure of this smoothing capacitor 25 portion in an enlarged manner.
  • the circuit board 51 is fixed by screws 57 to a post 56 that stands up from the partition wall 7A, and the smoothing capacitor 25 (heating element) is located on the partition wall 7A side of the circuit board 51.
  • a pedestal portion 58 that protrudes toward the circuit board 51 is integrally formed on the cover 8 at a position corresponding to the smoothing capacitor 25 .
  • two recessed recessed portions 59 are formed on the outer surface of the cover 8 at positions corresponding to the pedestal portion 58, as shown in FIG.
  • a first heat dissipation sheet 61 is disposed between the pedestal portion 58 and the circuit board 51, and the smoothing capacitor 25 forming a part of the circuit board 51 and the partition wall 7A (inverter accommodating portion 13 at a position facing the cover 8)
  • a second heat dissipation sheet 62 is provided between the two walls.
  • Each of the heat dissipation sheets 61 and 62 is made of a material such as silicone resin or gel, and has the same thickness.
  • the first heat dissipation sheet 61 is in close contact with both the circuit board 51 and the pedestal portion 58
  • the second heat dissipation sheet 62 is in close contact with both the partition wall 7A and the smoothing capacitor 25 (circuit board 51).
  • the circuit board 51 including the smoothing capacitor 25 is sandwiched between the cover 8 and the partition wall 7A between the heat dissipation sheets 61 and 62, and the heat generated by the smoothing capacitor 25 is transferred to the cover 8 through the heat dissipation sheets 61 and 62. It is configured to be transmitted to and dissipated to the partition wall 7A.
  • the pedestal part 58 of the cover 8 is located inward from the outer edge of the first heat dissipation sheet 61 as shown in FIG. 3 (the cover 8 is not shown in the figure, only the pedestal part 58 is shown) ).
  • an insulation distance (creepage distance) indicated by L1 in FIG. 2 is secured between the circuit board 51 and the pedestal portion 58.
  • the insulation distance between the circuit board 51 and the cover 8 can be secured while reducing the number of heat dissipation sheets (first heat dissipation sheet 61) or making them thinner than before. It becomes possible to do so. This makes it possible to reduce costs and also to reduce the thermal resistance of the first heat dissipation sheet 61 itself. Heat dissipation performance is also improved.
  • the pedestal part 58 by configuring the pedestal part 58 to be located inward from the outer edge of the first heat dissipation sheet 61 as in the embodiment, the circuit board 51 and the cover 8, that is, the circuit board 51 and the pedestal part 58 It becomes possible to secure an insulation distance (L1) between the
  • the concave portion 59 corresponding to the pedestal portion 58 on the outer surface of the cover 8 as in the embodiment, it is possible to avoid an increase in the weight of the cover 8 due to the formation of the pedestal portion 58 while increasing the surface area of the cover 8. expands and improves heat dissipation performance.
  • the smoothing capacitor 25 has been described as an example of a heat generating element, but the present invention is not limited thereto, and various circuit elements that are mounted on the circuit board 51 and generate heat when energized can be used as the heat generating element.
  • Inverter-integrated electric compressor 2 Electric motor (motor) 3 Inverter 4 Scroll compression mechanism (compression mechanism) 7 Stator housing 7A Partition wall 8 Cover 11 Housing 12 Motor chamber 13 Inverter housing section 25 Smoothing capacitor (heating element) 51 Circuit board 58 Pedestal portion 59 Recessed portion 61 First heat dissipation sheet 62 Second heat dissipation sheet

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Abstract

【課題】インバータ収容部のカバーと回路基板の間に放熱シートを設ける場合のコストの高騰を抑制することができるインバータ一体型電動圧縮機を提供する。 【解決手段】インバータ一体型電動圧縮機１は、電動モータ２が内蔵された金属製のハウジング１１と、電動モータ２を駆動するためのインバータ３と、ハウジング１１に構成され、インバータ３が収容されるインバータ収容部１３と、ハウジング１１に固定されてインバータ収容部１３を閉塞する金属製のカバー８を備える。インバータ３は、平滑コンデンサ２５（発熱素子）を有する回路基板５１を有し、平滑コンデンサ２５に対応する位置のカバー８に一体に形成され、回路基板５１側に突出する台座部５８と、この台座部５８と回路基板５１の間に配置された第１の放熱シート６１を備える。

Description

インバータ一体型電動圧縮機
　本発明は、ハウジングに形成されたインバータ収容部内にインバータを収容して成るインバータ一体型電動圧縮機に関するものである。
　従来よりこの種インバータ一体型の電動圧縮機、特に車両の空調装置を構成する電動圧縮機では、金属製のハウジング（収容部本体）に形成されたインバータ収容部（インバータケース）にインバータを収容して固定し、更にこのインバータ収容部は金属製のカバーにて閉塞していた。また、インバータへの供給電力を平滑する平滑コンデンサは樹脂ケースでモールドしたアセンブリとされ、このアセンブリの回路基板の放熱を図るため、回路基板とカバーの間には放熱シート部材を介装していた（例えば、特許文献１参照）。
特許第５６９７０３８号公報
　ここで、従来では放熱シートを例えば二枚重ねて使用し、或いは、厚さの厚い放熱シートを使用して、厚さ方向の寸法で回路基板とカバーとの間の絶縁距離を確保していた。しかしながら、放熱シートは高価なため、二枚使用や厚さの厚い放熱シートではコストの高騰を引き起こす。また、厚さ方向の寸法拡大により、熱抵抗が増加して放熱性能が悪化する問題があった。
　本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、インバータ収容部のカバーと回路基板の間に放熱シートを設ける場合のコストの高騰を抑制することができるインバータ一体型電動圧縮機を提供することを目的とする。
　本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、モータが内蔵された金属製のハウジングと、モータを駆動するためのインバータと、ハウジングに構成され、インバータが収容されるインバータ収容部と、このインバータ収容部を閉塞する金属製のカバーを備えたものであって、インバータは、発熱素子を有する回路基板を備え、発熱素子に対応する位置のカバーに一体に形成され、回路基板側に突出する台座部と、この台座部と回路基板の間に配置された放熱シートを備えたことを特徴とする。
　請求項２の発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記発明において台座部は、放熱シートの外縁部よりも内方に位置することを特徴とする。
　請求項３の発明のインバータ一体型電動圧縮機は、請求項１の発明においてカバーの外面には、台座部に対応する凹陥部が形成されていることを特徴とする。
　請求項４の発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記各発明においてカバーと対向する位置のインバータ収容部の壁と回路基板の間に配置され、台座部と回路基板の間に配置された放熱シートと同一厚みを有するもう一つの放熱シートを備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、モータが内蔵された金属製のハウジングと、モータを駆動するためのインバータと、ハウジングに構成され、インバータが収容されるインバータ収容部と、このインバータ収容部を閉塞する金属製のカバーを備えたインバータ一体型電動圧縮機において、インバータが、発熱素子を有する回路基板を備えており、発熱素子に対応する位置のカバーに一体に形成され、回路基板側に突出する台座部と、この台座部と回路基板の間に配置された放熱シートを備えた構成としたので、放熱シートの枚数を減らし、若しくは、薄くしながら、回路基板とカバーとの間の絶縁距離を確保することが可能となる。
　これにより、コストダウンを図ることができるようになると共に、放熱シート自体の熱抵抗を低減することができるようになり、回路基板に実装された発熱素子の放熱性能も改善される。
　特に、請求項２の発明の如く台座部が、放熱シートの外縁部よりも内方に位置する構成とすることで、回路基板とカバー、即ち、回路基板と台座部との絶縁距離を確保することができるようになる。
　また、請求項３の発明の如くカバーの外面に、台座部に対応する凹陥部を形成することにより、台座部を形成することによるカバーの重量増を回避しながら、カバーの放熱性能も改善することができるようになる。
　更に、請求項４の発明の如くカバーと対向する位置のインバータ収容部の壁と回路基板の間に、台座部と回路基板の間に配置された放熱シートと同一厚みを有するもう一つの放熱シートを配置することで、同じ厚みの放熱シートで回路基板を挟み、圧縮荷重を均等に回路基板で受けることができるようになる。
　これにより、従来の如く樹脂ケースに発熱素子をモールドする必要が無くなり、コストダウンとインバータのコンパクト化を図ることが可能となる。また、各放熱シートを薄くすることも可能となるので、熱抵抗の低減による放熱性能の改善と、更なるコストダウンを図ることができるようになる。
本発明を適用した一実施形態のインバータ一体型電動圧縮機の概略断面図である。 図１の電動圧縮機のフィルタコンデンサ部分の詳細縦断面図である。 図１の電動圧縮機のカバーを除くフィルタコンデンサ部分の拡大平面図である。 図３のＡ－Ａ線断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明を適用した一実施形態のインバータ一体型電動圧縮機１の概略断面図、図２は本発明における発熱素子としての平滑コンデンサ２５部分の電動圧縮機１の拡大縦断面図である。
　実施例のインバータ一体型電動圧縮機１は、例えば車両用の空調装置の冷媒回路に使用され、空調装置の作動流体としての冷媒を吸入し、圧縮して吐出配管に吐出するものであり、本発明におけるモータとしての電動モータ２と、この電動モータ２を運転するためのインバータ３と、電動モータ２によって駆動される圧縮機構としてのスクロール圧縮機構４を備えた所謂横置き型のインバータ一体型のスクロール圧縮機である。
　実施例の電動圧縮機１は、電動モータ２やインバータ３、センターケーシング６をその内側に収容するステータハウジング７と、カバー８と、リアケーシング９を備えている。これらステータハウジング７、カバー８、リアケーシング９は何れも金属製（実施例ではアルミニウム製）であり、それらが一体的に接合されて電動圧縮機１のハウジング１１が構成されている。
　ステータハウジング７は一端側に隔壁７Ａを備えており、この隔壁７Ａは、ステータハウジング７（ハウジング１１の一部を構成する）内を、電動モータ２を収容するモータ室１２と、インバータ３を収容するインバータ収容部１３とに仕切っている。このインバータ収容部１３は一端面が開口しており、この開口はインバータ３が収容された後、ステータハウジング７（ハウジング１１の一部を構成する）に固定されるカバー８によって閉塞される。モータ室１２も他端面が開口しており、この開口には電動モータ２が収容された後、センターケーシング６が収容される。また、隔壁７Ａのモータ室１２側には、電動モータ２の駆動軸１４の一端部（フロント側）を回転可能に支持するための副軸受１６が取り付けられている。
　センターケーシング６は、電動モータ２とは反対側（他端側）が開口しており、この開口はスクロール圧縮機構４の後述する可動スクロール２２が収容された後、スクロール圧縮機構４のこれも後述する固定スクロール２１が固定されたリアケーシング９がステータハウジング７に固定されることで閉塞される。
　また、センターケーシング６には電動モータ２の駆動軸１４の他端部を挿通する貫通孔１７が開設されており、この貫通孔１７のスクロール圧縮機構４側のセンターケーシング６内には、スクロール圧縮機構４側で駆動軸１４の他端部を回転可能に支持する主軸受１８が取り付けられている。
　電動モータ２は、コイルが巻装されてステータハウジング７の周壁内側に固定されたステータ２２と、その内側で回転するロータ２３から構成されている。そして、例えば車両のバッテリ（図示せず）からの直流電流がインバータ３により三相交流電流に変換され、電動モータ２のステータ２２のコイルに給電されることで、ロータ２３が回転駆動されるよう構成されている。そして、駆動軸１４はこのロータ２３に固定されている。
　また、ステータハウジング７には、吸入ポート２１が形成されており、吸入ポート２１から吸入された冷媒は、ステータハウジング７内の電動モータ２を通過した後、センターケーシング６内に流入し、スクロール圧縮機構４の外側の吸入部３７に吸入される。これにより、電動モータ２は吸入冷媒により冷却される。また、スクロール圧縮機構４にて圧縮された冷媒は、後述する吐出室２７からリアケーシング９に形成された吐出ポート２０より、ハウジング１１外の図示しない冷媒回路の吐出配管に吐出される構成とされている。
　スクロール圧縮機構４は、前述した固定スクロール２１と可動スクロール２２から構成されている。固定スクロール２１は、円盤状の鏡板２３と、この鏡板２３の表面（一方の面）に立設されたインボリュート状、又は、これに近似した曲線から成る渦巻き状のラップ２４を一体に備えており、このラップ２４が立設された鏡板２３の表面をセンターケーシング６側としてリアケーシング９に固定されている。固定スクロール２１の鏡板２３の中央には吐出孔２６が形成されており、この吐出孔２６はリアケーシング９内の吐出室２７に連通されている。図中において２８は、吐出孔２６の鏡板２３の背面（他方の面）側の開口に設けられた吐出バルブである。
　可動スクロール２２は、固定スクロール２１に対して公転旋回運動するスクロールであり、円盤状の鏡板３１と、この鏡板３１の表面（一方の面）に立設されたインボリュート状、又は、これに近似した曲線から成る渦巻き状のラップ３２と、鏡板３１の背面（他方の面）の中央に突出形成されたボス３３を一体に備えている。この可動スクロール２２は、ラップ３２の突出方向を固定スクロール２１側としてラップ３２が固定スクロール２１のラップ２４に対向し、相互に向かい合って噛み合うように配置され、各ラップ２４、３２間に圧力室３４を形成する。
　即ち、可動スクロール２２のラップ３２は、固定スクロール２１のラップ２４と対向し、ラップ３２の先端が鏡板２３の表面に接し、ラップ２４の先端が鏡板３１の表面に接するように噛み合い、且つ、可動スクロール２２のボス３３には、駆動軸１４の他端において軸心から偏心して設けられた偏心部３６が嵌め合わされている。そして、電動モータ２のロータ２３と共に駆動軸１４が回転されると、可動スクロール２２は自転すること無く、固定スクロール２１に対して公転旋回運動するように構成されている。
　可動スクロール２２は固定スクロール２１に対して偏心して公転旋回するため、各ラップ２４、３２の偏心方向と接触位置は回転しながら移動し、外側の前述した吸入部３７から冷媒を吸入した圧力室３４は、内側に向かって移動しながら次第に縮小していく。これにより冷媒は圧縮されていき、最終的に中央の吐出孔２６から吐出バルブ２８を経て吐出室２７に吐出される。
　図１において、３８は円環状のスラストプレートである。このスラストプレート３８は、可動スクロール２２の鏡板３１の背面とセンターケーシング６との間に形成された背圧室３９と、スクロール圧縮機構４の外側の吸入部３７とを区画するためのものであり、ボス３３の外側に位置してセンターケーシング６と可動スクロール２２の間に介設されている。また、４１は可動スクロール２２の鏡板３１の背面に取り付けられてスラストプレート３８に当接するシール材であり、このシール材４１とスラストプレート３８により背圧室３９と吸入部３７とが区画される。
　また、４８はリアケーシング９（ハウジング１１）の吐出室２７内に取り付けられた遠心式のオイルセパレータである。このオイルセパレータ４８はスクロール圧縮機構４から吐出室２７に吐出された冷媒に混入した潤滑用のオイルを当該冷媒から分離するものである。このオイルセパレータ４８には流入口４９が形成され、この流入口４９から流入したオイルを含む冷媒は、オイルセパレータ４８内で旋回する。このときの遠心力でオイルは分離され、冷媒は上端の流出口から吐出ポート２０に向かい、前述した如く吐出配管に吐出される。
　オイルセパレータ４８の下方のリアケーシング９には貯油室４４が形成されており、オイルセパレータ４８で冷媒から分離されたオイルは、オイルセパレータ４８の下端からこの貯油室４４に流入する。図中において４３は、リアケーシング９からセンターケーシング６に渡って形成された背圧通路である。この背圧通路４３はリアケーシング９内の吐出室２７内（スクロール圧縮機構４の吐出側）のオイルセパレータ４８と背圧室３９とを連通する経路であり、実施例ではオリフィス５０を有している。これにより、背圧室３９には背圧通路４３のオリフィス５０で減圧調整された吐出圧が、オイルセパレータ４８で分離された貯油室４４内のオイルと共に供給されるように構成されている。
　この背圧室３９内の圧力（背圧）により、可動スクロール２２を固定スクロール２１に押し付ける背圧荷重が生じる。この背圧荷重により、スクロール圧縮機構４の圧力室３４からの圧縮反力に抗して可動スクロール２２が固定スクロール２１に押し付けられ、ラップ２４、３２と鏡板３１、２３との接触が維持され、圧力室３４で冷媒を圧縮可能となる。
　次に、図２～図４を更に参照しながら、実施例のインバータ一体型電動圧縮機１のインバータ３周辺の構造について説明する。実施例のインバータ３は、一枚の回路基板５１に制御回路やパワースイッチング素子、平滑コンデンサ（発熱素子）２５が実装されたものである。この場合、回路基板５１の一端側に対応する位置の隔壁７Ａのインバータ収容部１３側には、ガラス製のハーメチックプレート５２が取り付けられており、このハーメチックプレート５２には導電性のハーメチックピン５３が三本取り付けられている。
　各ハーメチックピン５３の一端側は、インバータ収容部１３内において隔壁７Ａから起立しており、他端側は隔壁７Ａを貫通してモータ室１２内に入り、電動モータ２のステータ２２のコイルに接続されている。各ハーメチックピン５３の一端側には接続端子（三個）５４がそれぞれ接続され、各接続端子５４によりハーメチックピン５３は回路基板５１に電気的に接続されている。
　本発明における発熱素子の実施例としての平滑コンデンサ２５は、回路基板５１の他端側にハンダ付けにより取り付けられ、インバータ収容部１３内に収容されている。この平滑コンデンサ２５は、回路基板５１の一部を構成するものであり、インバータ３への供給電力を平滑する容量素子であって、比較的大なる重量を有している。
　図２～図４にこの平滑コンデンサ２５部分の構造を拡大して示す。実施例の場合、回路基板５１は隔壁７Ａから起立する支柱５６にビス５７によって固定されており、平滑コンデンサ２５（発熱素子）はこの回路基板５１の隔壁７Ａ側に位置している。本発明では、この平滑コンデンサ２５に対応する位置のカバー８には、回路基板５１側に突出する台座部５８が一体に形成されている。また、この台座部５８に対応する位置のカバー８の外面には、図４に示す如く凹陥した凹陥部５９が実施例では二箇所形成されている。
　この台座部５８と回路基板５１の間には、第１の放熱シート６１が配置され、回路基板５１の一部を構成する平滑コンデンサ２５と隔壁７Ａ（カバー８と対向する位置のインバータ収容部１３の壁）の間には、第２の放熱シート６２が設けられている。各放熱シート６１、６２は、何れもシリコンの樹脂、又は、ゲル等の材料から構成されており、同一の厚みを有している。
　また、第１の放熱シート６１は、回路基板５１と台座部５８の双方に密着し、第２の放熱シート６２は、隔壁７Ａと平滑コンデンサ２５（回路基板５１）の双方に密着している。これにより、両放熱シート６１、６２で平滑コンデンサ２５を含む回路基板５１がカバー８と隔壁７Ａ間に挟まれたかたちとなり、平滑コンデンサ２５の発熱は、各放熱シート６１、６２を介してカバー８や隔壁７Ａに伝達され、放散されるように構成されている。
　また、カバー８の台座部５８は、図３に示す如く第１の放熱シート６１の外縁部よりも内方に位置している（図ではカバー８は示さず、台座部５８のみを示している）。これにより、回路基板５１と台座部５８間には、図２中にＬ１で示す絶縁距離（沿面距離）が確保されている。
　以上のような構成としたことにより、従来よりも放熱シート（第１の放熱シート６１）の枚数を減らし、或るいは、薄くしながら、回路基板５１とカバー８との間の絶縁距離を確保することが可能となる。これにより、コストダウンを図ることができるようになると共に、第１の放熱シート６１自体の熱抵抗を低減することができるようになり、回路基板５１に実装された平滑コンデンサ２５（発熱素子）の放熱性能も改善される。
　特に、実施例のように台座部５８が、第１の放熱シート６１の外縁部よりも内方に位置する構成とすることで、回路基板５１とカバー８、即ち、回路基板５１と台座部５８との絶縁距離（Ｌ１）を確保することができるようになる。
　また、実施例のようにカバー８の外面に、台座部５８に対応する凹陥部５９を形成することにより、台座部５８を形成することによるカバー８の重量増を回避しながら、カバー８の表面積が拡張し、放熱性能を改善することができるようになる。
　更に、実施例のようにカバー８と対向する位置のインバータ収容部１３の壁、即ち、隔壁７Ａと回路基板５１、即ち、平滑コンデンサ２５の間に、台座部５８と回路基板５１の間に配置された第１の放熱シート６１と同一厚みを有する第２の放熱シート６２を配置することで、同じ厚みの放熱シート６１、６２で回路基板５１（平滑コンデンサ２５）を挟み、圧縮荷重を均等に回路基板５１で受けることができるようになる。
　これにより、従来の如く樹脂ケースに平滑コンデンサ２５をモールドする必要が無くなり、コストダウンとインバータ３のコンパクト化を図ることが可能となる。また、各放熱シート６１、６２を薄くすることも可能となるので、熱抵抗の低減による放熱性能の改善と、更なるコストダウンを図ることができるようになる。
　尚、実施例では平滑コンデンサ２５を発熱素子の一例として説明したが、それに限らず、回路基板５１に実装されて通電により発熱する種々の回路素子を発熱素子として適用可能である。
　１　インバータ一体型電動圧縮機
　２　電動モータ（モータ）
　３　インバータ
　４　スクロール圧縮機構（圧縮機構）
　７　ステータハウジング
　７Ａ　隔壁
　８　カバー
　１１　ハウジング
　１２　モータ室
　１３　インバータ収容部
　２５　平滑コンデンサ（発熱素子）
　５１　回路基板
　５８　台座部
　５９　凹陥部
　６１　第１の放熱シート
　６２　第２の放熱シート

Claims (4)

  1. 　モータが内蔵された金属製のハウジングと、前記モータを駆動するためのインバータと、前記ハウジングに構成され、前記インバータが収容されるインバータ収容部と、該インバータ収容部を閉塞する金属製のカバーを備えたインバータ一体型電動圧縮機において、
    　前記インバータは、発熱素子を有する回路基板を備え、
    　前記発熱素子に対応する位置の前記カバーに一体に形成され、前記回路基板側に突出する台座部と、
    　該台座部と前記回路基板の間に配置された放熱シートを備えたことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
  2. 　前記台座部は、前記放熱シートの外縁部よりも内方に位置することを特徴とする請求項１に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
  3. 　前記カバーの外面には、前記台座部に対応する凹陥部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
  4. 　前記カバーと対向する位置の前記インバータ収容部の壁と前記回路基板の間に配置され、前記台座部と前記回路基板の間に配置された前記放熱シートと同一厚みを有するもう一つの放熱シートを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
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