專利名稱：逆變器一體型電動壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在壓縮機內(nèi)組裝有包括逆變器的電動機驅(qū)動電路的逆變器一體型電動壓縮機，特別地，涉及一種耐熱性優(yōu)異的逆變器一體型電動壓縮機。
背景技術：
作為在壓縮機內(nèi)組裝有包括逆變器的電動機驅(qū)動電路的逆變器一體型電動壓縮機的逆變器部的結(jié)構(gòu)，已知有專利文獻1的圖4中記載的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，電源MOS晶體管模塊在軸向上相鄰配置有三列，周向上相鄰配置有兩行，使低壓制冷劑氣體流動，從而對電源MOS晶體管模塊進行冷卻。另外，在專利文獻2的圖2中記載的流體泵裝置的泵外殼內(nèi)，板狀的電源晶體管朝徑向外側(cè)排列，通過形成為將圓環(huán)狀的一部分去除的形狀的塊料(block)而被固定。專利文獻1 日本專利特開2003-322082號公報專利文獻2 日本專利特開2000-073962號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術問題當欲將專利文獻1中記載的行列狀配置應用到逆變器部設置于吸入端側(cè)的圓筒上表面部這一類型的逆變器一體型電動壓縮機中時，存在于逆變器部中央附近的電動機軸限制了能設置電源設備的部位，因此，不能對多個電源設備實現(xiàn)同樣的冷卻。另外，在專利文獻2所記載的流體泵裝置的電源晶體管配置中，由于在相鄰的電源晶體管之間也未設有足夠的間隙，因此，不能說冷卻性能一定足夠。本發(fā)明的技術問題著眼于上述技術問題，其目的在于提供一種在逆變器一體型電動壓縮機中能抑制多個電源設備間的熱干涉且耐熱性優(yōu)異的逆變器一體型電動壓縮機。解決技術問題所采用的技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機內(nèi)置有電動機，并具有設有包括逆變器的電動機驅(qū)動電路的基板，包括該基板的電子元器件固定于被壓縮機外殼圍起的收容空間內(nèi)，其特征是，構(gòu)成上述電動機驅(qū)動電路的多個電力用半導體元件在與上述電動機的驅(qū)動軸交叉的平面內(nèi)呈放射狀地配置于上述驅(qū)動軸周圍。上述平面例如是與電動機驅(qū)動軸垂直交叉的平面。根據(jù)本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機，通過使構(gòu)成電動機驅(qū)動電路的多個電力用半導體元件在與電動機的驅(qū)動軸交叉的平面內(nèi)呈放射狀地配置于驅(qū)動軸周圍，從而能實現(xiàn)一種可抑制相鄰的電力用半導體元件彼此的熱干涉且耐熱性優(yōu)異的逆變器一體型電動壓縮機。另外，由于電力用半導體元件在與電動機驅(qū)動軸交叉的平面內(nèi)呈放射狀地配置于驅(qū)動軸周圍，因此能實現(xiàn)一種以更接近圓筒狀的方式形成逆變器外殼并極力減少突起部的緊湊的逆變器一體型電動壓縮機。在本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機中，較為理想的是，上述電力用半導體元件由MOSFET (金氧半場效晶體管)構(gòu)成。作為由MOSFET構(gòu)成的電力用半導體元件的例子，可例舉出將MOSFET裝入柵部的電力用半導體元件即絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。在這種由MOSFET構(gòu)成的電力用半導體元件中，即使在構(gòu)成逆變器部的元件中，也需要較大的設置空間，另外，發(fā)熱量也較大，因此，通過將多個電力用半導體元件在與電動機的驅(qū)動軸交叉的平面內(nèi)呈放射狀地配置于驅(qū)動軸周圍，從而能促進各電力用半導體元件的散熱，并能將逆變器部形成得緊湊。在本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機中，較為理想的是，上述電力用半導體元件配置成使端子部朝向上述驅(qū)動軸側(cè)。通過將多個電力用半導體元件配置成放射狀且將端子部配置成朝向驅(qū)動軸側(cè)，能使端子部集合在驅(qū)動軸周圍，因此，使電路配置的設計變得容
易ο另外，在本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機中，較為理想的是，上述電力用半導體元件的平面形狀形成為大致長方形，在彼此相鄰的上述電力用半導體元件之間形成有平面形狀呈扇形的間隙。這樣，通過形成平面形狀呈扇形、在驅(qū)動軸方向上具有厚度的間隙，從而能進一步促進電力用半導體元件的散熱。另外，在本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機中，較為理想的是，在上述間隙中形成有支承部，該支承部在層疊配置于供上述電力用半導體元件配置的電源設備配置部的狀態(tài)下對控制基板進行支承，在該控制基板上裝設有對上述電力用半導體元件進行控制的電子元器件。更具體而言，較為理想的是，在上述支承部上設有軸套部，在該軸套部中穿設有用于對上述控制基板進行固定的螺栓孔。從防止振動的觀點出發(fā)而欲使用螺栓等對上述控制基板的多個部位進行固定時，則不能在設置螺栓孔的部位配置零件，因此，可能會使上述控制基板大型化。因此，通過在容易成為死角的上述間隙中形成開設有螺栓孔的軸套部，從而能在上述控制基板上高效地配置零件。特別地，由于上述間隙是沿著電力用半導體元件的排列呈放射狀地分散形成的，因此，上述控制基板的螺栓固定狀態(tài)不易產(chǎn)生偏差。這種本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機可優(yōu)選使用在車用空調(diào)裝置中。即，本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機較容易滿足耐熱性、耐振動性、緊湊性這些設置于車輛的發(fā)電機的空調(diào)裝置所要求的特性。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機，電力用半導體元件在與電動機的驅(qū)動軸交叉的平面內(nèi)呈放射狀地配置于驅(qū)動軸周圍，從而能抑制電力用半導體元件彼此的熱干涉，并能實現(xiàn)逆變器部的小型化及壓縮機整體的小型化。


圖1是表示本發(fā)明一實施方式的逆變器一體型電動壓縮機的縱剖視圖。圖2是表示圖1的逆變器部的立體圖。圖3表示構(gòu)成圖2的逆變器部的電源設備用基板，圖3(A)是立體圖，圖3(B)是俯視圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。
圖1表示本發(fā)明一實施方式的逆變器一體型電動壓縮機1的整體。在圖1中，壓縮機構(gòu)2由定渦盤3和動渦盤4構(gòu)成。動渦盤4在被自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)阻止了自轉(zhuǎn)的狀態(tài)下， 能相對于定渦盤3繞轉(zhuǎn)。在壓縮機外殼(中間外殼)6內(nèi)裝入內(nèi)置有電動機7，利用電動機 7驅(qū)動主軸8(轉(zhuǎn)軸)旋轉(zhuǎn)。通過配設在主軸8 —端側(cè)的偏心銷9、與該偏心銷9可自由旋轉(zhuǎn)地卡合的偏心軸襯10，將主軸8的旋轉(zhuǎn)運動變換成動渦盤4的繞轉(zhuǎn)運動。在本實施方式中，作為被壓縮流體而被吸入的制冷劑經(jīng)由電動機7配置部而被引導至壓縮機構(gòu)2，在壓縮機構(gòu)2中壓縮后的制冷劑經(jīng)由排出孔13、排出室14而從壓縮機外殼(后外殼)15被送至外部回路。包括電動機7的驅(qū)動用電路的逆變器部21設于被壓縮機外殼12(前外殼)圍起的收容空間內(nèi)，更詳細而言，在壓縮機外殼12上形成的將制冷劑吸入通路側(cè)隔開的分隔壁 22的外表面?zhèn)仍O有逆變器部21。逆變器部21通過貫穿分隔壁22安裝的密封端子23 (逆變器部21的輸出端子)和導線對電動機7供電。另外，在密封端子23設置部處，將制冷劑吸入通路側(cè)與逆變器部21的設置側(cè)密封。這樣，通過將逆變器部21設置在分隔壁22的外表面?zhèn)?，從而能利用吸入制冷劑隔著分隔?2對構(gòu)成逆變器部21的電子元器件中的至少一部分進行冷卻。逆變器部21由作為電源設備配置部的電源設備用基板30、控制基板25等電子元器件構(gòu)成，也可由與該逆變器21分體或一體設置的電容器等其它電子元器件構(gòu)成。在圖1 中，電源設備用基板30配置于分隔壁22的逆變器側(cè)表面，但也可不設置電源設備用基板 30，而是使用分隔壁22的逆變器側(cè)表面作為電源設備配置部。安裝有逆變器部21的壓縮機外殼12的向外部開口的開口側(cè)被蓋構(gòu)件四覆蓋成密封狀態(tài)，從而使電動機驅(qū)動電路21 得到蓋構(gòu)件四的保護。圖2是表示圖1的逆變器部21的立體圖。逆變器部21除了電源設備用基板30、 控制基板25之外，還由噪聲濾波器、HV連接器、LV連接器等構(gòu)成。在控制基板上安裝有多個電子元器件，能利用吸入制冷劑對構(gòu)成逆變器部21的電子元器件中的至少一部分進行冷卻。圖3表示構(gòu)成圖2的逆變器部21的電源設備用基板30，圖3 (A)是立體圖，圖3⑶ 是俯視圖。電源設備用基板30配置成與主軸8正交。如圖3(A)所示，在電源設備用基板 30上，六個電力用半導體元件(電源設備)31呈放射狀地配置于主軸8的周圍，其端子部 31a朝向主軸8側(cè)。如圖3(B)所示，電力用半導體元件31的主體部31b呈長方體狀，在彼此相鄰的電力用半導體元件31之間形成有扇形的間隙32。通過將這種間隙32設于電力用半導體元件31之間，從而能抑制相鄰的電力用半導體元件31間的熱干涉，進而能提高逆變器部21的散熱性能。此外，通過在上表面?zhèn)扰帕杏须娏τ冒雽w元件31的電源設備用基板30的下表面?zhèn)仍O置例如圓周狀的吸入制冷劑通路，從而能對六個電力用半導體元件31 發(fā)揮均等的冷卻作用。另外，在間隙32中設有用于將控制基板25固定于電源設備用基板30的軸套部 33，在軸套部33的中心開有螺栓孔34。由于軸套部33設于間隙32，能使電源設備用基板 30小型化，因此，能進一步減小逆變器部21的相對于主軸8的橫截面積。這樣，能實現(xiàn)逆變器部21的散熱性能的提高，并能使逆變器部小型化，因此，可實現(xiàn)突起部位較少的逆變器一體型電動壓縮機。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的逆變器一體型電動壓縮機實際上能適用于所有類型的壓縮機，但尤其優(yōu)選用作大多要裝設在狹窄的空間內(nèi)且電動機驅(qū)動電路容易受到來自發(fā)動機的散熱等熱影響的、裝設于車輛的壓縮機。符號說明
1逆變器一體型電動壓縮機
2壓縮機構(gòu)
3定渦盤
4動渦盤
6壓縮機外殼(中間外殼)
7電動機
8主軸
9偏心銷
10偏心軸襯
12壓縮機外殼(前外殼)
13排出孔
14排出室
15壓縮機外殼(后外殼)
21逆變器部
22分隔壁
23密封端子
25控制基板
29蓋構(gòu)件
30電源設備用基板
31電力用半導體元件(電源設備)
31a端子部
31b主體部
32間隙
33軸套部
34螺栓孔
權利要求
1.一種逆變器一體型電動壓縮機，內(nèi)置有電動機，并具有設有包括逆變器的電動機驅(qū)動電路的基板，包括該基板的電子元器件固定于被壓縮機外殼圍起的收容空間內(nèi)，其特征在于，構(gòu)成所述電動機驅(qū)動電路的多個電力用半導體元件在與所述電動機的驅(qū)動軸交叉的平面內(nèi)呈放射狀地配置于所述驅(qū)動軸周圍。
2.如權利要求1所述的逆變器一體型電動壓縮機，其特征在于，所述電力用半導體元件由MOSFET構(gòu)成。
3.如權利要求1或2所述的逆變器一體型電動壓縮機，其特征在于，所述電力用半導體元件配置成使端子部朝向所述驅(qū)動軸側(cè)。
4.如權利要求1至3中任一項所述的逆變器一體型電動壓縮機，其特征在于，所述電力用半導體元件的平面形狀形成為大致長方形，在彼此相鄰的所述電力用半導體元件之間形成有平面形狀呈扇形的間隙。
5.如權利要求4所述的逆變器一體型電動壓縮機，其特征在于，在所述間隙中形成有支承部，該支承部在層疊配置于供所述電力用半導體元件配置的電源設備配置部的狀態(tài)下對控制基板進行支承，在該控制基板上裝設有對所述電力用半導體元件進行控制的電子元器件。
6.如權利要求5所述的逆變器一體型電動壓縮機，其特征在于，在所述支承部上設有軸套部，在該軸套部中穿設有用于對所述控制基板進行固定的螺栓孔。
7.如權利要求1至6中任一項所述的逆變器一體型電動壓縮機，其特征在于，所述逆變器一體型電動壓縮機能在車用空調(diào)裝置中使用。
全文摘要
一種逆變器一體型電動壓縮機，能抑制多個電源設備間的熱干涉，且耐熱性優(yōu)異。在該逆變器一體型電動壓縮機中，內(nèi)置有電動機，并具有設有包括逆變器的電動機驅(qū)動電路的基板，包括該基板的電子元器件固定于被壓縮機外殼圍起的收容空間內(nèi)，構(gòu)成電動機驅(qū)動電路的多個電力用半導體元件在與電動機的驅(qū)動軸交叉的平面內(nèi)呈放射狀地配置于驅(qū)動軸周圍。例如，電力用半導體元件的平面形狀形成為長方形，在彼此相鄰的電力用半導體元件之間形成有平面形狀呈扇形的間隙。
文檔編號F04C29/00GK102449305SQ20108002380
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權日2009年5月29日
發(fā)明者吉澤孝輝, 池田英夫, 涉谷誠, 齊藤淳 申請人:三電有限公司