渡辺 貴之 (〒61 愛知県清須市西枇杷島町旭3丁目1番地 三菱重工業株式会社 冷熱事業本部内 Aichi, 4528561, JP)
YOGO, Ichiro (C/O Air-Conditioning & Refrigeration Systems Headquarters, MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES LTD., 3-1, Asahi, Nishibiwajima-cho, Kiyosu-sh, Aichi 61, 4528561, JP)
余語 一朗 (〒61 愛知県清須市西枇杷島町旭3丁目1番地 三菱重工業株式会社 冷熱事業本部内 Aichi, 4528561, JP)
三菱重工業株式会社 (〒15 東京都港区港南二丁目16番5号 Tokyo, 1088215, JP)
WATANABE, Takayuki (C/O Air-Conditioning & Refrigeration Systems Headquarters, MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES LTD., 3-1, Asahi, Nishibiwajima-cho, Kiyosu-sh, Aichi 61, 4528561, JP)
渡辺 貴之 (〒61 愛知県清須市西枇杷島町旭3丁目1番地 三菱重工業株式会社 冷熱事業本部内 Aichi, 4528561, JP)
YOGO, Ichiro (C/O Air-Conditioning & Refrigeration Systems Headquarters, MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES LTD., 3-1, Asahi, Nishibiwajima-cho, Kiyosu-sh, Aichi 61, 4528561, JP)
| 電動モータと圧縮機構とが内蔵されるハウジングの外周にインバータ収容部を設け、その内部に直流電力を三相交流電力に変換して前記電動モータに給電するインバータ装置を収容設置してなるインバータ一体型電動圧縮機において、 前記インバータ装置を構成するコイル部品の少なくとも下方部を包囲する成形形状を有し、前記インバータ収容部内に設置されたときに、前記コイル部品と前記インバータ収容部との間に絶縁距離を確保する樹脂製スペーサ部材を備え、該樹脂製スペーサ部材を介して前記コイル部品を前記インバータ収容部内に固定設置したことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。 |
| 前記コイル部品と前記樹脂製スペーサ部材との間および前記樹脂製スペーサ部材と前記インバータ収容部との間をそれぞれ固定し、前記コイル部品を前記インバータ収容部内に固定設置してな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。 |
| 前記樹脂製スペーサ部材に、接着剤が浸透可能な穴または隙間を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 |
| 前記コイル部品と前記樹脂製スペーサ部材とを、樹脂材により一体にモールド成形した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。 |
| 前記樹脂製スペーサ部材を、ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレート等の樹脂成形品により構成したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。 |
| 電動圧縮機のインバータ装置に用いられるインダクタコイル、コモンモードコイル等のコイル部品であって、 前記コイル部品の少なくとも下方部を包囲する成形形状を有する樹脂製スペーサ部材に前記コイル部品を嵌装し、それを樹脂材によって一体にモールド成形してなることを特徴とするインバータ装置用コイル部品。 |
本発明は、車両に搭載される空調装置用 圧縮機に適用して好適なインバータ装置が 体に組み込まれたインバータ一体型電動圧 機およびそのインバータ装置用コイル部品 関するものである。
昨今、車両に搭載される空調装置用の圧 機として、インバータ装置を一体に組み込 で構成されるインバータ一体型の電動圧縮 が種々提案されている。このような車載空 装置用のインバータ一体型電動圧縮機は、 般的に、電動モータと圧縮機構とが内蔵さ るハウジングの外周にインバータ収容部(イ ンバータボックス)を設け、その内部に高電 電源から供給される直流電力を三相交流電 に変換して電動モータに給電するインバー 装置を組み込むことにより、空調負荷に応 て電動圧縮機の回転数を可変できるように 成されている。
これらのインバータ装置は、その構成部 として、平滑コンデンサ(キャパシタ)やイ ダクタコイル、コモンモードコイル等の高 圧部品を備えている(例えば、特許文献1参照 )。この高電圧部品のうち、平滑コンデンサ( ャパシタ)は、一般に金属製の外装ケースに よって保護された構成(例えば、特許文献2参 )とされているが、インダクタコイル、コモ ンモードコイル等のコイル部品は、エナメル 被覆した絶縁線を巻き付けただけの構成のも のが多い。このため、アルミ合金製のインバ ータ収容部に設置する場合、コイル部品とイ ンバータ収容部との間を絶縁する必要があり 、現状では絶縁用シリコンシート等を敷いて コイル部品をインバータ収容部に設置してい る。
しかしながら、上記のように、絶縁用シ コンシート等を敷いてコイル部品をインバ タ収容部に設置する場合には、まずインバ タ収容部のコイル部品の設置部位上に接着 を塗布してから絶縁用シリコンシートを敷 、そこにシリコン系接着剤を流し込んだ後 コイル部品を挿入し、絶縁用シリコンシー 上に載置するように設置する必要がある。 のため、コイル部品を設置する際の作業性 悪く、しかもシリコンシートは強度、耐久 に難点がある上に値段が高いという問題を している。
本発明は、このような事情に鑑みてなさ たものであって、インバータ装置を構成す コイル部品の設置作業性を向上するととも 、絶縁用部材の強度アップとコスト低減を 現できるインバータ一体型電動圧縮機およ そのインバータ装置用コイル部品を提供す ことを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のイン
ータ一体型電動圧縮機およびそのインバー
装置用コイル部品は、以下の手段を採用す
。
すなわち、本発明にかかるインバータ一体
電動圧縮機は、電動モータと圧縮機構とが
蔵されるハウジングの外周にインバータ収
部を設け、その内部に直流電力を三相交流
力に変換して前記電動モータに給電するイ
バータ装置を収容設置してなるインバータ
体型電動圧縮機において、前記インバータ
置を構成するコイル部品の少なくとも下方
を包囲する成形形状を有し、前記インバー
収容部内に設置されたときに、前記コイル
品と前記インバータ収容部との間に絶縁距
を確保する樹脂製スペーサ部材を備え、該
脂製スペーサ部材を介して前記コイル部品
前記インバータ収容部内に固定設置したこ
を特徴とする。
本発明によれば、コイル部品の少なくと 下方部を包囲する成形形状を有し、インバ タ収容部内に設置されたときに、コイル部 とインバータ収容部との間に絶縁距離を確 する樹脂製スペーサ部材をインバータ収容 に設置し、この樹脂製スペーサ部材を介し コイル部品の少なくとも下方部を包囲した 態で、コイル部品をインバータ収容部内に 定設置することができる。これによって、 イル部品を設置する際の作業性を向上させ ことができる。また、絶縁用部材を樹脂材 より成形されたスペーサ部材により構成す ことができるため、従来のシリコンシート 比べて強度アップならびにコスト低減を図 ことができる。
本発明のインバータ一体型電動圧縮機は 上記のインバータ一体型電動圧縮機におい 、前記コイル部品と前記樹脂製スペーサ部 との間および前記樹脂製スペーサ部材と前 インバータ収容部との間をそれぞれ固定し 前記コイル部品を前記インバータ収容部内 固定設置した構成としてもよい。
この構成によれば、コイル部品と樹脂製 ペーサ部材との間および樹脂製スペーサ部 とインバータ収容部との間をそれぞれ接着 あるいは締まり嵌め等によって固定し、コ ル部品をインバータ収容部内に固定設置し いるため、コイル部品と樹脂製スペーサ部 とインバータ収容部との3者間で相対的変位 が生じないように固定することができる。従 って、振動等に対してコイル部品を安定的に 設置することができる。
本発明のインバータ一体型電動圧縮機は 上述のいずれかのインバータ一体型電動圧 機において、前記樹脂製スペーサ部材に、 着剤が浸透可能な穴または隙間を設けた構 としてもよい。
この構成によれば、樹脂製スペーサ部材 、接着剤が浸透可能な穴または隙間が設け れているため、この穴または隙間から樹脂 スペーサ部材を固定設置するための接着剤 内部側に浸透させることによって、樹脂製 ペーサ部材とコイル部品との間も同時に固 することができる。従って、コイル部品の 置作業性をより向上させることができる。
本発明のインバータ一体型電動圧縮機は 上記のインバータ一体型電動圧縮機におい 、前記コイル部品と前記樹脂製スペーサ部 とを、樹脂材により一体にモールド成形し 構成としてもよい。
この構成によれば、コイル部品と樹脂製 ペーサ部材とが、樹脂材により一体にモー ド成形されているため、コイル部品と樹脂 スペーサ部材とを一体化した状態でインバ タ収容部内に固定設置することができる。 って、コイル部品の設置作業性をより向上 せることができる。
本発明のインバータ一体型電動圧縮機は 上述のいずれかのインバータ一体型電動圧 機において、前記樹脂製スペーサ部材を、 リエチレンテレフタレートまたはポリブチ ンテレフタレート等の樹脂成形品により構 してもよい。
この構成によれば、樹脂製スペーサ部材 、ポリエチレンテレフタレートまたはポリ チレンテレフタレートによる樹脂成形品に り構成されているため、樹脂製スペーサ部 本来の機能であるコイル部品とインバータ 容部との間の絶縁機能を素材の特性を活か て高めることができるとともに、素材自体 安価故に絶縁用スペーサ部材を低コストで 造することができる。
本発明にかかるインバータ装置用コイル 品は、電動圧縮機のインバータ装置に用い れるインダクタコイル、コモンモードコイ 等のコイル部品であって、前記コイル部品 少なくとも下方部を包囲する成形形状を有 る樹脂製スペーサ部材に前記コイル部品を 装し、それを樹脂材によって一体にモール 成形してなることを特徴とする。
本発明によれば、コイル部品の少なくと 下方部を包囲する成形形状を有する樹脂製 ペーサ部材にコイル部品を嵌装し、それを 脂材によって一体にモールド成形した構成 しているため、インバータ装置を構成する ンダクタコイル、コモンモードコイル等の イル部品を導電部材よりなる設置部位上に 置する際にも、改めて絶縁処置を採る必要 なく、コイル部品の設置を簡略化し、設置 業性を向上させることができる。
本発明によると、コイル部品の少なくと 下方部を包囲する成形形状を有する樹脂製 ペーサ部材を介してコイル部品の少なくと 下方部を包囲した状態でコイル部品をイン ータ収容部内に固定設置することができる め、コイル部品を設置する際の作業性を向 させることができるとともに、絶縁用部材 樹脂材により成形されたスペーサ部材によ て構成できるため、従来のシリコンシート 比べて強度アップならびにコスト低減を図 ことができる。
1 インバータ一体型電動圧縮機
2 ハウジング
9 電動モータ
11 インバータ収容部
20 インバータ装置
22 インダクタコイル(コイル部品)
26,36,46,56,66 樹脂製スペーサ部材
26H 穴
以下に、本発明にかかる実施形態について
図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1
図2および図3Aないし図3Cを用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態にかかるイ
バータ一体型電動圧縮機のインバータ収容
を破断して示す部分縦断面図が示され、図2
は、その一部を破断して示す平面図が示さ
ている。インバータ一体型電動圧縮機1は、
その外殻を構成するハウジング2を備えてい
。ハウジング2は、電動モータ9が収容される
モータハウジング3と、図示省略の圧縮機構
収容される圧縮機ハウジング4とをボルト5で
一体に締め付け固定することによって構成さ
れる。このモータハウジング3および圧縮機
ウジング4は、アルミダイカスト製とされて
る。
上記ハウジング2の内部に内蔵される電動 モータ9および図示省略の圧縮機構は、モー 軸10(図1参照)を介して連結され、電動モータ 9の回転によって圧縮機構が駆動されるよう 構成されている。モータハウジング3の一端 (図1の右側)には、冷媒吸入ポート6(図2参照) が設けられており、この冷媒吸入ポート6か モータハウジング3内に吸入された低温低圧 冷媒ガスは、電動モータ9の周囲をモータ軸 線L方向に沿って流通後、圧縮機構に吸い込 れて圧縮される。圧縮機構により圧縮され 高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機ハウジング4 に吐き出された後、圧縮機ハウジング4の一 端側(図1の左側)に設けられている吐出ポート 7から外部へと送出されるように構成されて る。
ハウジング2には、モータハウジング3の 端側(図1の右側)の下部および圧縮機ハウジ グ4の一端側(図1の左側)の下部の2箇所と、圧 縮機ハウジング4の上部側1箇所との計3箇所に 、取り付け脚8A,8B,8Cが設けられている。イン ータ一体型電動圧縮機1は、この取り付け脚 8A,8B,8Cが車両のエンジンルーム内に設置され いる走行用原動機の側壁等にブラケットお びボルトを介して固定設置されることによ 搭載される。このインバータ一体型電動圧 機1は、一般に固定ブラケットを介してその モータ軸線L方向を車両の前後方向または左 方向に向け、上下3点で片持ち支持されるの 通常である。
また、モータハウジング3の外周部には、 その上方部にボックス形状をなすインバータ 収容部11が一体に成形されている。図1には、 このインバータ収容部11を破断した部分縦断 図が示されている。インバータ収容部11は 図1,図2に示されるように、上面が開放され 所定高さの周囲壁により囲われたボックス 造を有しており、その上面開口部は、図示 略のシール材を介してビス19によりネジ止め 固定されるカバー部材18で密閉されるように っている。このインバータ収容部11の一側 には、2つの電源ケーブル取り出し口12,13が けられ、2本のP-N電源ケーブル14,15を介して 電圧電源とインバータ収容部11内に設置され るインバータ装置20とを接続できるように構 されている。
インバータ収容部11内に設置されるイン ータ装置20は、電源ケーブルを接続する図示 省略のP-N端子と、電源ラインに設けられる平 滑コンデンサ(キャパシタ)21やインダクタコ ル22および図示省略のコモンモードコイル( 下、単にコイル部品22という)等の高電圧部 と、インバータ装置20の中核をなすインバー タモジュール23と、インバータ装置20内の電 的配線をなす複数のバスバーを絶縁用樹脂 でインサート成形して一体化したバスバー センブリ24と、インバータ装置20で変換した 相交流電力を電動モータ9に供給するための ガラス密封端子25等々によって構成される。
上記インバータモジュール23は、図示省 の複数個の電力用半導体スイッチング素子(I GBT等のパワー素子)とそれを動作させるパワ 系制御回路とが実装されたパワー基板と、CP U等の低電圧で動作する素子を有する制御お び通信回路が実装されたCPU基板とがモジュ ル化されて一体的に構成されたものである
一般にインバータ装置20に用いられるコ ル部品22は、エナメル被覆した絶縁線を巻き 付けただけの構成のものが多く、アルミダイ カスト製のインバータ収容部11内に設置する 合には、インバータ収容部11との間を絶縁 なければならない。このため、本実施形態 は、コイル部品22をポリエチレンテレフタレ ート(PET)あるいはポリブチレンテレフタレー (PBT)等の樹脂材により成形された樹脂製ス ーサ部材(ケース部材)26を介して設置するよ にしている。
樹脂製スペーサ部材(ケース部材)26は、コ イル部品22の少なくとも下方部を包囲する成 形状を有しており、インバータ収容部11内 設置した際に、コイル部品22とインバータ収 容部11との間に必要な絶縁距離を確保できる 成とされている。具体的には、図3Aないし 3Cに示されるように、円筒形状を有するコイ ル部品22の略下半部が嵌装可能なケース状の 状とされている。つまり、上面が開口面26A され、四方の側面26Bないし26Eおよび底面26F 壁面とされた横断面形状が長方形状で、下 の両コーナー部が滑らかな曲面とされたケ ス形状とされている。
この樹脂製スペーサ部材(ケース部材)26の 各側面26Bないし26Eには、強度を確保するため のリブ26Gが上下方向に延伸されて設けられる とともに、側面26B,26Cには、ケース状の樹脂 スペーサ部材26内部に接着剤を浸透させるた めの穴26Hが適宜数(本実施形態では各2個)設け られている。なお、このような穴26Hを設けて も、絶縁距離を確保する上で影響はない。
また、上記のインバータ収容部11には、 ンバータ装置20を組み込み後、内部空間に防 振、防湿用のポッティングジェル27が、上部 熱膨張を吸収するための一定の空気層を残 て充填される。ポッティングジェル27を充 後、インバータ収容部11はカバー部材18によ て密閉される構成とされている。
以上に説明の構成により、本実施形態によ
ば、以下の作用効果を奏する。
上記インバータ一体型電動圧縮機1は、以下
の通り動作する。高電圧電源から電源ケーブ
ル14,15を介して供給された直流電力をインバ
タ装置20により空調負荷に対応した所定周
数の三相交流電力に変換し、ガラス密封端
25を介して電動モータ9に給電することによ
、電動モータ9を回転駆動することができる
これにより、圧縮機構が駆動され、モータ
ウジング3の一端側に設けられている冷媒吸
入ポート6を経て吸い込んだ低温低圧の冷媒
スを高温高圧状態に圧縮する。この高温高
の圧縮ガスは、圧縮機ハウジング4内に吐き
された後、そこから吐出ポート7を介して外
部へと送出される。
冷媒吸入ポート6からハウジング2内に吸 された低温低圧の冷媒ガスは、モータハウ ング3の一端部と電動モータ9との間の空間部 に吸い込まれ、そこから電動モータ9のステ タ外周を通り圧縮機ハウジング4側へと流通 れ、圧縮機構に吸い込まれる。この間に、 ータハウジング3の外周壁を介してインバー タ収容部11内に設置されているインバータ装 20の構成部品であるIGBT等のパワー素子や平 コンデンサ(キャパシタ)21、インダクタコイ ル22等の発熱部品をハウジング2の内部側から 冷却する。
また、上記インバータ装置20の組み込み 当り、インダクタコイルやコモンモードコ ル等のコイル部品22は、樹脂製スペーサ部材 (ケース部材)26をインバータ収容部11内にシリ コン系接着剤を介して固定設置し、その中に コイル部品22を挿入することにより設置する とができる。この際、コイル部品22は、穴26 Hから樹脂製スペーサ部材26内に浸透した樹脂 製スペーサ部材26固定用のシリコン系接着剤 あるいは必要に応じて樹脂製スペーサ部材2 6内に注入されたシリコン系接着剤により樹 製スペーサ部材26と固定される。これらによ り、インバータ装置20の組み込みが完了した 、インバータ収容部11内には防振、防湿用 ポッティングジェル27が充填され、インバー タ収容部11はカバー部材18によって密閉され 。
本実施形態によれば、コイル部品22を樹 製スペーサ部材(ケース部材)26内に挿入し、 の樹脂製スペーサ部材22を介してインバー 収容部11内に必要な絶縁距離を確保して固定 設置することができるため、絶縁用シートを 敷き、その上にコイル部品22を載置するよう 設置していた従来方式に比べ、コイル部品2 2を設置する際の作業性を向上させることが きる。また、絶縁用部材を樹脂材により成 されたスペーサ部材26によって構成すること ができるため、従来のシリコンシートに比べ て大幅に強度アップならびにコスト低減を図 ることができる。
また、コイル部品22と樹脂製スペーサ部 26とインバータ収容部11との3者間を接着剤に より相互に固定しているため、振動等に対し てもコイル部品22を安定的に固定設置するこ ができる。さらに、樹脂製スペーサ部材26 穴26Hを設け、樹脂製スペーサ部材26固定用の 接着剤が内部に浸透できるようにしているた め、その接着剤を用いてコイル部品22を樹脂 スペーサ部材26に固定することができる。 って、コイル部品22の設置を効率的に行うこ とができ、作業性を向上させることができる 。なお、コイル部品22および樹脂製スペーサ 材26の固定は、接着剤に代えて締まり嵌め の機械的手段を用いることも可能である。
また、樹脂製スペーサ部材(ケース部材)26 が、ポリエチレンテレフタレートまたはポリ ブチレンテレフタレート等の樹脂成形品によ り構成されているため、樹脂製スペーサ部材 26本来の機能であるコイル部品22とインバー 収容部11との間の絶縁機能を素材の特性を活 かして高めることができるとともに、素材自 体が安価であるが故に絶縁用スペーサ部材26 低コストで製造することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、説明
する。
本実施形態は、上記した第1実施形態に対し
て、コイル部品22の構成が異なる。その他の
については、第1実施形態と同様であるので
説明は省略する。
本実施形態では、コイル部品22と、その少
くとも下方部を包囲する成形形状を有する
脂製スペーサ部材(ケース部材)26とを、あら
じめ樹脂材によって一体にモールド成形し
構成としている。
上記のように、コイル部品22と樹脂製ス ーサ部材26とを、あらかじめ樹脂材により一 体にモールド成形しておくことによって、コ イル部品22をインバータ収容部11に設置する に、コイル部品22と樹脂製スペーサ部材26と 一体化した状態でインバータ収容部11内に 定設置することができる。このように、絶 用の樹脂製スペーサ部材26を一体にモールド 成形したコイル部品22を用いることによって コイル部品22の設置作業性を一段と向上さ ることができる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について、図4A
いし図4Dを用いて説明する。
本実施形態は、上記した第1および第2実施
態に対して、樹脂製スペーサ部材26の構成が
異なっている。その他の点については、第1
よび第2実施形態と同様であるので説明は省
する。
本実施形態では、樹脂製スペーサ部材を、
4Aないし図4Dに示すような変形形状としてい
る。図4Aには、メッシュ状の半円弧形状をな
樹脂製スペーサ部材36が示され、図4Bには、
メッシュ状のかご型形状をなす樹脂製スペー
サ部材46が示され、図4Cには、左右一対のカ
プ状部材56A,56Bでコイル部品22を両側面から
み込む構成の樹脂製スペーサ部材56が示され
、図4Dには、一側面が開口されたカップ形状
なす樹脂製スペーサ部材66が示されている
コイル部品22の少なくとも下方部を包囲 ることができる上記のような形状の樹脂製 ペーサ部材36,46,56,66を用いることによっても 、上記した第1実施形態および第2実施形態と 等の作用効果を得ることができる。樹脂製 ペーサ部材は、上記以外にも種々変形が可 である。
なお、本発明は、上記実施形態にかかる 明に限定されるものではなく、その要旨を 脱しない範囲において、適宜変形が可能で る。例えば、圧縮機ハウジング4内に設けら れる圧縮機構は、ロータリ式、スクロール式 、斜板式等、如何なる形式の圧縮機構であっ てもよく、特に制限されるものではない。ま た、インバータ装置20やその配置構成につい も、上記実施形態に制限されるものではな 、平滑コンデンサ(キャパシタ)21やインダク タコイル22をインバータ収容部11の側面側(上 実施形態は後面側)に設置する等種々変形が 可能である。また、樹脂製スペーサ部材の材 料も上記したPETおよびPBTに限定されるもので はなく、類似の特性を有する樹脂材を使用す ることができる。
Next Patent: CHANNEL AUTOMATIC SELECTION SYSTEM
