逆变器一体式电动压缩机制造技术

本发明专利技术提供一种小型轻量化及低成本化的逆变器一体式电动压缩机，通过将基板形成为一张，且不需要将设置半导体开关元件的隔墙加厚的较大的设置面，实现逆变器装置的零部件件数的消减及结构的简化、致密化、低成本化。设置有通过外壳内部的低压制冷剂流路与隔墙(3)隔离的逆变器收容壳体(2)，且在逆变器收容壳体(2)内组装逆变器装置(1)的逆变器一体式电动压缩机中，逆变器装置(1)具备：构成滤波电路的多个高电压类电气零部件(5、6)、多个半导体开关元件(7)、封装有逆变器电路及控制电路的控制基板(8)，多个半导体开关元件(7)固定并设置在散热块(16)的侧面，该散热块(16)设置在相对于隔墙(3)的垂直方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在电动压缩机的外壳中一体化组装逆变器装置的逆变器一体式电动压缩机。
技术介绍
作为搭载于电动汽车或混合动力车等车辆上的空调装置的压缩机，使用一体化组装逆变器装置的逆变器一体式电动压缩机。该逆变器一体式电动压缩机的结构为，将搭载于车辆上的电源单元提供的高电压直流电力，在逆变器装置中转换为所需频率的三相交流电力，且将其施加到电动机上而驱动。逆变器装置由如下构成：连接于高电压管线，且构成抑制噪声用的滤波电路的电感线圈或滤波电容器等高电压系电气零部件；含有将直流电力转换为三相交流电力的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等多个半导体开关元件的逆变器电路；含有根据来自主控制装置的指令控制逆变器电路的CPU(Central Processing Unit)等的控制电路；连接这些构成机器之间的汇流条等，将通过P-N端子输入的高电压的直流电力转换为三相交流电力，且从UVW端子输出。该逆变器装置的结构为，设置在逆变器收容壳体内，上述逆变器收容壳体设置在电动压缩机的外壳内，通过从UVW端子贯通外壳的密封端子向电动机施加三相交流电力。逆变器收容壳体通过隔墙(外壳壁)而被设置，上述隔墙面朝流通于外壳内的低压制冷剂的流通路，将该隔墙作为散热片对组装在内部的逆变器装置的半导体开关元件或高电压系电气零部件等进行冷却，且组装逆变器装置后，再进行密封。内置有电动机的电动压缩机中，普遍使用绝缘性能高，且高价的多元醇酯(POE)类的制冷机油。但，也有期望绝缘性能低，且低价的聚亚烷基二醇(PAG)类制冷机油的用户。这种情况下，密封端子与电动机卷绕线之间需要确保充分的绝缘性。为了对应上述情况，专利文献1中公开有通过加厚隔墙的逆变器收容壳体内侧，且在该部分设置密封端子，在端子的外壳内侧，确保充分的绝缘距离的同时，能够设置绝缘构件。另外，专利文献1所示的专利技术中，如果想要将半导体开关元件设置在隔墙上，确保其冷却性能，因设置密封端子的加厚部，封装半导体开关元件的基板的设置空间将受到制约。因此，需要将基板分为功率类基板和控制类基板，设为2层结构，并且需要用来连接功率类基板与密封端子的汇流条。另一方面，如专利文献2所示，如果将基板制作为一张，且要在该基板上封装半导体开关元件或高电压系电气零部件，必须将隔墙的半导体开关元件的设置部加厚，使其靠近基板。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2010-1859号公报专利文献2：日本专利特开2007-198341号公报专利技术概要专利技术拟解决的问题如上所述，为了使用PAG油而确保绝缘性，就必须加厚隔墙的密封端子设置部。由此，如果要确保半导体开关元件的冷却性能，将基板制作成一张就非常困难。与此同时，需要汇流条等，零部件件数变多使逆变器装置的结构复杂化、大型化，因为其收容壳体变大，将无法避免逆变器一体式电动压缩机的大型化、高成本化。另外，为了能够将功率类基板与控制类基板形成为一张，在隔墙设置加厚部而设置半导体开关元件的情况下，存在随着加厚隔墙，而在外壳侧或逆变器收容部侧发生废厚部，成为增加重量或增高成本的原因等课题。本专利技术的目的在于，鉴于以上情况，提供一种小型轻量化及低成本化的逆变器一体式电动压缩机，通过将基板形成为一张，且不需要将设置半导体开关元件的隔墙加厚的较大的设置面，从而实现逆变器装置的零部件件数的消减及结构的简化、致密化、低成本化等。解决课题的方法本专利技术中涉及的逆变器一体式电动压缩机，在内置有压缩机及电动机的外壳上，设置有通过其内部的低压制冷剂流路与隔墙隔离的逆变器收容壳体，且在该逆变器收容壳体内组装逆变器装置而使其一体化，其特征在于，所述逆变器装置具备：构成滤波电路的多个高电压类电气零部件、多个半导体开关元件、以及，封装有逆变器电路及控制电路的控制基板，所述多个半导体开关元件固定并设置在散热块的侧面，该散热块设置在相对于所述隔墙的垂直方向。根据该结构，不需要确保在隔墙的壁面上设置多个半导体开关元件的平坦的大面积的设置面，而且能够将半导体开关元件设置在与为了向其他高电压类电气零部件或电动机施加电力而设置的密封端子等大致同一高度的位置。由此，由具有与封装有逆变器电路及控制电路的逆变器收容壳体内大致同样面积的一张基板构成控制基板，且能够使其结构为，在该基板上封装半导体开关元件或高电压类电气零部件的同时，直接连接该控制基板与密封端子。从而，能够将逆变器装置及逆变器收容壳体小型化，进而将逆变器一体式电动压缩机小型轻量化、低成本化。而且，没有必要通过汇流条或连接器对逆变器装置的结构零部件之间进行连接，能够实现结构的简化、低成本化。与此同时，没有必要在隔墙上设置用于设置半导体开关元件的加厚部，减少外壳或逆变器收容壳体的废厚部，能够实现其轻量化、低成本化。进一步，本专利技术的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，在上述的逆变器一体式电动压缩机中，所述散热块，与所述隔墙单独形成，且能够在该隔墙上的任意位置固定并设置。根据该结构，对应于设置在逆变器收容壳体的逆变器装置的结构零部件的布局，能够将散热块设置在任意的位置。与此同时，将半导体开关元件由外部用螺丝固定并设置在散热块上后，能够将散热块用螺丝等固定并设置在隔墙上。从而，能够提高构成逆变器装置的零部件的布局上的自由度的同时，能够将相对于散热块的半导体开关元件的组装简单化。进一步，本专利技术的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，在上述的逆变器一体式电动压缩机中，所述散热块，从所述隔墙的壁面一体直立而成形。根据该结构，与将散热块单独形成的结构相比，因为没有由接合而产生的接触传热部，因此能够相应的提高从散热块向隔墙的传热效率。从而，提高固定并设置在散热块上的半导体开关元件的散热效果、冷却效果，能够防止其过热而提高逆变器装置的耐热性。进一步，本专利技术的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，在上述的任一个逆变器一体式电动压缩机中，所述散热块，与所述隔墙的接合部以逐渐扩展状倾斜。根据该结构，能够充分确保从散热块向隔墙的传热面积，提高传热效果。从而，提高固定并设置在散热块上的半导体开关元件的散热效果、冷却效果，能够防止其过热而提高逆变器装置的耐热性。进一步，本专利技术的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，在上述的任一个逆变器一体式电动压缩机中，固定设置有所述散热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器一体式电动压缩机，在内置有压缩机及电动机的外壳上，设置有通过其内部的低压制冷剂流路与隔墙隔离的逆变器收容壳体，且在所述逆变器收容壳体内组装逆变器装置而使其一体化，其特征在于，所述逆变器装置具备：构成滤波电路的多个高电压类电气零部件、多个半导体开关元件、以及，封装有逆变器电路及控制电路的控制基板，所述多个半导体开关元件固定并设置在散热块的侧面，所述散热块设置在相对于所述隔墙的垂直方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.28 JP 2012-2887631.一种逆变器一体式电动压缩机，在内置有压缩机及电动机的外壳
上，设置有通过其内部的低压制冷剂流路与隔墙隔离的逆变器收容壳体，
且在所述逆变器收容壳体内组装逆变器装置而使其一体化，
其特征在于，所述逆变器装置具备：构成滤波电路的多个高电压类
电气零部件、多个半导体开关元件、以及，封装有逆变器电路及控制电
路的控制基板，
所述多个半导体开关元件固定并设置在散热块的侧面，所述散热块
设置在相对于所述隔墙的垂直方向。
2.如权利要求1所述的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，所
述散热块，与所述隔墙分离单独形成，且能够在所述隔墙上的任意位置
固定并设置。
3.如权利要求1所述的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，所
述散热块，从所述隔墙的壁面一体直立而成形。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的逆变器一体式电动压缩机，
其特征在于，所述散热块，与所述隔墙的接合部以逐渐扩展状倾斜。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的逆变...

【专利技术属性】
技术研发人员：中神孝志，中野浩儿，永坂圭史，上谷洋行，服部诚，
申请(专利权)人：三菱重工汽车空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP