インバータ一体型電動圧縮機
【課題】 ハウジングに一体に設けたインバータボックス内に設置されるインバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品の冷却をさらに促進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。
【解決手段】 電動モータ９と圧縮機構が内蔵されるハウジング２の外周にインバータボックス１１を一体に設け、その内部に直流電力を三相交流電力に変換して電動モータ９に給電するインバータ装置２０を収容設置してなる車両空調装置用のインバータ一体型電動圧縮機１において、車両３０に搭載された状態でインバータボックス１１内部の車両進行方向前方に面する位置に、インバータ装置２０の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品２１，２２を配置した。
【解決手段】 電動モータ９と圧縮機構が内蔵されるハウジング２の外周にインバータボックス１１を一体に設け、その内部に直流電力を三相交流電力に変換して電動モータ９に給電するインバータ装置２０を収容設置してなる車両空調装置用のインバータ一体型電動圧縮機１において、車両３０に搭載された状態でインバータボックス１１内部の車両進行方向前方に面する位置に、インバータ装置２０の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品２１，２２を配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される空調装置用の圧縮機に適用して好適なインバータ装置が一体に組み込まれたインバータ一体型電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバータ一体型の電動圧縮機は、電動モータおよび圧縮機構が内蔵されるハウジングの外周にインバータボックスを一体的に設け、その内部に発電機やバッテリ等の電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換して電動モータに給電するインバータ装置を組み込むことによって構成される。このインバータ装置は、その構成部品として、キャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板（ＩＧＢＴ等のパワー素子が実装された基板）等の高電圧部品を備えている。これらの高電圧部品は、自己発熱量が多いだけではなく、電動圧縮機が車両のエンジンルーム内等の高温雰囲気下に設置されるため、その輻射熱によっても加熱される。
【０００３】
車両のエンジンルーム内温度は、百数十℃になる場合があり、上記高電圧部品は、それに応じた耐熱温度を持つようには作られるが、長時間にわたり耐熱温度に近い高温、高熱に晒されることにより劣化し、時間の経過と共に耐久性が低下する。そこで、上記のようなインバータ一体型電動圧縮機では、一般にハウジング内部に吸入される低温の冷媒ガスを利用して、ハウジング壁を介してインバータボックス内に設置されるインバータ装置の高電圧部品を冷却するようにしている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献２のように、インバータ装置を電動圧縮機と別体にして車両の前面に冷風導入ガイドを設けて設置し、走行風で強制冷却するとともに、電動圧縮機の設置位置を自由に選択し、外部からの侵入熱量を抑制するようにしたものも提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９１１５３号公報
【特許文献１】特開２００２−２１９９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インバータ駆動の空調装置用電動圧縮機は、車両への搭載性からインバータ装置を電動圧縮機に組み込んだインバータ一体型の要望が高い上に、昨今エンジンルーム内がますます高密度化されていることに伴い搭載スペースが狭まっていることから、可能な限りコンパクト化することが求められている。このため、特許文献２のように、インバータ装置を別体化した構成は採用し難い。また、特許文献１のように、インバータ一体型とする場合でも、低温の冷媒ガスを用いて構成される冷却構造を徒に嵩だかに構成することができないため、インバータボックス内に設置される高電圧部品を低温の冷媒ガスにより内部側から冷却するにも自ずと限界がある。
【０００６】
そこで、インバータボックス内に設置されるインバータ装置の構成部品のうちキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板（ＩＧＢＴ等のパワー素子が実装された基板）等高電圧部品の高温環境下での動作を保証し、その耐熱性および信頼性を確固たるものとするため、高電圧部品をハウジング内部から冷却するだけでなく、別の構成により高電圧部品を効果的に冷却し、その温度上昇を極力抑制することが求められている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ハウジングに一体に設けたインバータボックス内に設置されるインバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品の冷却をさらに促進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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、電動モータと圧縮機構が内蔵されるハウジングの外周にインバータボックスを一体に設け、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車両空調装置用のインバータ一体型電動圧縮機において、車両に搭載された状態で前記インバータボックス内部の車両進行方向前方に面する位置に、前記インバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品を配置したことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、インバータボックス内に収容設置されるインバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品を、電動圧縮機が車両に搭載された状態でインバータボックスの車両進行方向前方に面する位置に配置した構成としているため、電動圧縮機の内部側からの冷却のみならず、インバータボックスの車両進行方向前方の面に当る車両走行時の走行風を利用することによっても高電圧部品を冷却することができる。従って、インバータ装置を構成する高電圧部品の冷却効果を高め、その温度上昇を抑制してインバータ一体型電動圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記の本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記電動圧縮機が、モータ軸線方向を前記車両進行方向と平行な方向に向けて搭載される場合、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一端部および前記インバータボックスの前記モータ軸線方向の一端部を車両進行方向前方に向けて搭載するとともに、前記インバータボックス内部の前記車両進行方向前方に向けられる一端部に前記高電圧部品を配置したことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、電動圧縮機がモータ軸線方向を車両進行方向と平行な方向に向けて搭載される場合、ハウジングの電動モータ収容部の一端部およびインバータボックスのモータ軸線方向の一端部を車両進行方向前方に向けて搭載し、そのインバータボックス内部の車両進行方向前方に向けられる一端部に高電圧部品を配置した構成としているため、インバータ装置を構成する高電圧部品を、インバータボックスに対して車両走行時の走行風が最もよく当る位置に面し配置した構成とすることができる。従って、走行風を有効に利用してインバータ装置を構成する高電圧部品を冷却することができ、その信頼性を向上させることができる。
【００１２】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記の本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記電動圧縮機が、モータ軸線方向を前記車両進行方向と直交する方向に向けて搭載される場合、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一側部および前記インバータボックスの前記モータ軸線方向の一側部を車両進行方向前方に向けて搭載するとともに、前記インバータボックス内部の前記車両進行方向前方に向けられる一側部に前記高電圧部品を配置したことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、電動圧縮機がモータ軸線方向を車両進行方向と直交する方向に向けて搭載される場合、ハウジングの電動モータ収容部の一側部およびインバータボックスのモータ軸線方向の一側部を車両進行方向前方に向けて搭載し、そのインバータボックス内部の車両進行方向前方に向けられる一側部に高電圧部品を配置した構成としているため、インバータ装置を構成する高電圧部品を、インバータボックスに対して車両走行時の走行風が最もよく当る位置に面し配置した構成とすることができる。従って、走行風を有効に利用してインバータ装置を構成する高電圧部品を冷却することができ、その信頼性を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかの本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記高電圧部品が、前記インバータ装置を構成するキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板等の高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上であることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、インバータ装置を構成するキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板（ＩＧＢＴ等のパワー素子が実装された基板）等の高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上をインバータボックスの車両進行方向前方に面する位置に配置した構成としているため、それらの高電圧部品を車両走行時の走行風を有効に利用して冷却することができる。従って、インバータ装置を構成する高電圧部品の冷却効果を高め、その温度上昇を抑制して信頼性を一段と向上させることができる。
【００１６】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記の本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一端部に設けられる冷媒吸入ポートの近傍において前記インバータボックス内部に配置したことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、ハウジングの電動モータ収容部の一端部に設けられる冷媒吸入ポートの近傍においてインバータボックス内部に配置しているため、冷媒吸入ポートからハウジング内に吸入された低温の冷媒ガスによって高電圧部品を冷却することができる。従って、高電圧部品の冷却を一段と促進し、その温度上昇を抑制して信頼性を一段と向上させることができる。
【００１８】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記の本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、前記電動モータのステータに対して前記冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置したことを特徴とする。
本発明によれば、高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、電動モータのステータに対して冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置しているため、冷媒吸入ポートからハウジング内に吸い込まれた最も温度の低い冷媒ガスによって高電圧部品を冷却することができる。従って、高電圧部品を効率よく冷却し、その温度上昇を抑制して信頼性を一段と向上させることができる。
【００１９】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかの本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記高電圧部品のうちの前記キャパシタ、インダクタ、コモンモードコイルの少なくとも１つ以上を、前記パワー基板に対して前記冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置したことを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、高電圧部品のうちのキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイルの少なくとも１つ以上を、パワー基板に対して冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置しているため、高電圧部品のうちでも相対的に発熱温度が低いキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイルを先に冷却することができ、これによって冷媒の温度上昇を極力抑制し、それらの下流側に配置されているパワー基板（ＩＧＢＴ等のパワー素子が実装された基板）を効果的に冷却することができる。従って、インバータ装置を構成する高電圧部品全体を効率よく冷却し、その温度上昇を抑制して信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、高電圧部品をインバータボックスの車両進行方向前方に面する位置に配置し、電動圧縮機の内部側からの冷却のみならず、インバータボックスの車両進行方向前方の面に当る車両走行時の走行風によっても冷却できるようにしているため、インバータ装置の高電圧部品の冷却効果を高め、その温度上昇を抑制してインバータ一体型電動圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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ないし図４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ンバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス部を破断して示す部分縦断面図が示され、図２には、その一部を破断して示す平面図が示されている。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を備えている。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が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および圧縮機ハウジング４は、アルミダイカスト製とされている。
【００２３】
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、モータ軸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に構成されている。モータハウジング３の一端側（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からモータハウジング３内に吸入された低温低圧の冷媒ガスは、電動モータ９の周囲を流通後、圧縮機構に吸い込まれて圧縮される。圧縮機構により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機ハウジング４内に吐き出された後、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いる。
【００２４】
ハウジング２には、モータハウジング３の一端側（図１の右側）の下部および圧縮機ハウジング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。インバ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ている走行用原動機の側壁等にブラケットおよびボルトを介して固定設置されることにより搭載される。このインバータ一体型電動圧縮機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右方向に向け、上下３点で片持ち支持されるのが通常である。
【００２５】
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ボックス１１が一体に成形されている。図１には、このインバータボックス１１を破断した部分縦断面図が示されている。インバータボックス１１は、図１ないし図３に示されるように、上面が開放された所定高さの周囲壁により囲われたボックス構造を有し、その上面開口部は、図示省略のシール材を介してビス１９等でネジ止め固定されたカバー部材１８により密閉された構成とされている。このインバータボックス１１の一側面には、２つの電源ケーブル取り出し口１２，１３が設けられ、２本のＰ−Ｎ電源ケーブル１４，１５を介して発電機やバッテリ等の電源とインバータボックス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成されている。
【００２６】
インバータボックス１１内に設置されるインバータ装置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キャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル等の高電圧部品と、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内の電気的配線をなす複数のバスバーを絶縁用樹脂材でインサート成形して一体化したバスバーアセンブリ２４と、インバータ装置２０で変換した三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。インバータモジュール２３は、図示省略の複数個の電力用半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ等のパワー素子）とそれを動作させるパワー系制御回路とが実装されたパワー基板と、ＣＰＵ等の低電圧で動作する素子を有する回路が実装されたＣＰＵ基板とをモジュール化したものである。
【００２７】
上記構成を有するインバータ一体型電動圧縮機１は、図４に示されるように、車両３０の矢印で示される進行方向Ａに対してモータ軸線Ｌ方向（図３に示されたインバータ一体型電動圧縮機１のＸ，Ｙ，Ｚ軸のＺ軸方向）が平行となるように車両３０の前後方向に向けて搭載される。この場合、インバータ一体型電動圧縮機１は、モータハウジング３の冷媒吸入ポート６が設けられている一端部側（図１の右側端部）およびインバータボックス１１の一端部側（図１および図２の右側端部）が車両進行方向前方に向けられた姿勢で搭載されることになる。
【００２８】
本実施形態にあっては、上記のような姿勢で搭載されるインバータ一体型電動圧縮機１において、モータハウジング３の外周部に一体成形されているインバータボックス１１の車両進行方向前方に面する位置に、インバータ装置２０の構成部品のうち特に発熱量の多い高電圧部品、すなわちキャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル、ならびにＩＧＢＴ等のパワー素子を実装したパワー基板（インバータモジュール２３に含まれる）等の少なくとも１つ以上を配置した構成としている。ここでは、図１ないし図３に示すように、インバータボックス１１の車両進行方向前方に面する位置に、キャパシタ２１およびインダクタ２２を配置した具体例が示されている。
【００２９】
また、上記のキャパシタ２１およびインダクタ２２は、モータハウジング３の一端側に設けられている冷媒吸入ポート６の近傍位置であって、かつモータハウジング３内に設けられる電動モータ９のステータ９Ａに対し、冷媒吸入ポート６から吸入されて電動モータ９の周囲を流通する冷媒ガスの流れ方向の上流側に配置されている。さらに、上記キャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル等の高電圧部品は、インバータモジュール２３に設けられているパワー基板よりも上記冷媒流れ方向の上流側に配置された構成とされている。
【００３０】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、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、発電機やバッテリ等の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ータ装置２０で空調負荷に対応した所定周波数の三相交流電力に変換して電動モータ９に給電することにより回転駆動される。これによって、圧縮機構が駆動され、モータハウジング３の一端側に設けられている冷媒吸入ポート６から吸入された低温低圧の冷媒ガスを高温高圧状態に圧縮する。この高温高圧の圧縮ガスは、圧縮機ハウジング４内に吐き出された後、そこから吐出ポート７を介して外部へと送出される。
【００３１】
冷媒吸入ポート６から吸入された低温低圧の冷媒ガスは、モータハウジング３の一端部と電動モータ９のステータ９Ａとの間の空間部に吸い込まれ、そこからステータ９Ａの外周を通り圧縮機ハウジング４側へと流通され、圧縮機構に吸い込まれる。この間に、モータハウジング３の外周壁を介してそれと一体成形されているインバータボックス１１内に設置されているインバータ装置２０を構成する発熱部品のインバータモジュール２３に含まれるパワー基板上のパワー素子（ＩＧＢＴ）やキャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル等の高電圧部品をハウジング２の内部側から冷却する。
【００３２】
また、インバータボックス１１内に設置されているインバータ装置２０の構成部品のうち、上記した発熱量が多いキャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル、ならびに図示省略のパワー基板上のパワー素子（ＩＧＢＴ）等の高電圧部品の少なくとも１つ以上、本実施形態では、キャパシタ２１およびインダクタ２２の２つの部品がインバータ一体型電動圧縮機１が車両３０に搭載された状態において、インバータボックス１１の車両進行方向前方に面する位置に、配置されているため、これらキャパシタ２１およびインダクタ２２は、インバータボックス１１の車両進行方向前方の面に当る車両走行時の走行風により外部からも冷却されることになる。
【００３３】
このように、インバータ装置２０を構成する高電圧部品のうちのキャパシタ２１およびインダクタ２２を、ハウジング２の内部側からの冷却のみならず、インバータボックス１１の車両進行方向前方の面に当る車両走行時の走行風を利用して外部からも冷却することができるため、インバータ装置２０を構成する高電圧部品の冷却効果を高め、その温度上昇を抑制することができる。従って、インバータ一体型電動圧縮機１の耐熱に対する信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、上記した高電圧部品のうちのキャパシタ２１およびインダクタ２２を、モータハウジング３の一端部に設けられている冷媒吸入ポート６の近傍においてインバータボックス１１の内部に配置しているため、冷媒吸入ポート６からモータハウジング３内に吸入される比較的温度の低い冷媒ガスによってキャパシタ２１およびインダクタ２２を冷却することができる。これによって、キャパシタ２１およびインダクタ２２の冷却を一段と促進し、その温度上昇を抑制して信頼性をより向上させることができる。
【００３５】
さらに、上記キャパシタ２１およびインダクタ２２は、電動モータ９のステータ９Ａに対して冷媒吸入ポート６より吸い込まれる冷媒ガスの流れ方向上流側に配置されているため、冷媒吸入ポート６からモータハウジング３内に吸い込まれた最も温度の低い冷媒ガスによってモータハウジング３の内部側から冷却されることになる。従って、キャパシタ２１およびインダクタ２２を効率よく冷却し、その温度上昇を抑制して信頼性を一段と向上させることができる。
【００３６】
また、ＩＧＢＴ等のパワー素子を実装したパワー基板を含むインバータモジュール２３は、冷媒吸入ポート６より吸入される冷媒ガスの流れ方向に対してキャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル等の下流側に配置されているため、相対的に温度が低いキャパシタ２１、インダクタ２２およびコモンモードコイルを先に冷却することにより上記冷媒ガスの温度上昇を抑制することができ、この冷媒ガスにより更にパワー基板に実装されているＩＧＢＴ等のパワー素子を含むインバータモジュール２３を冷却することができる。このため、高電圧部品全体を効果的に冷却し、インバータ装置２０全体の温度上昇を抑制することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、インバータ一体型電動圧縮機１の車両３０への搭載姿勢を変えている点およびそれに伴って高電圧部品の配置構成を変更している点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、インバータ一体型電動圧縮機１は、図５に示されるように、車両３０の矢印で示される進行方向Ａに対してモータ軸線Ｌ方向（図３に示されたインバータ一体型電動圧縮機１のＸ，Ｙ，Ｚ軸のＺ軸方向）が直交するように車両３０の左右方向に向けて搭載される。
【００３８】
この場合、インバータ一体型電動圧縮機１は、モータハウジング３の冷媒吸入ポート６が設けられている一側部（図２の下方面側）およびインバータボックス１１の電源ケーブル取り出し口１２，１３が設けられている一側面（図２の下方面側）が車両進行方向前方に向けられた姿勢で搭載されることになる。そして、このインバータボックス１１内の車両進行方向前方に向けられる一側部に、図５に示されるように、高電圧部品のうちのキャパシタ２１およびインダクタ２２が配置された構成とされている。
【００３９】
上記のように、インバータ一体型電動圧縮機１がモータ軸線Ｌ方向を車両進行方向と直交する方向に向けて搭載される場合、そのインバータボックス１１内の車両進行方向前方に向けられる一側部にインバータ装置２０を構成する高電圧部品の１つ以上、すなわちキャパシタ２１およびインダクタ２２を配置した構成とすることにより、キャパシタ２１およびインダクタ２２をインバータボックス１１に対して車両走行時の走行風が最もよく当る位置に面し配置した構成とすることができる。このため、走行風を有効に利用してインバータ装置２０の高電圧部品であるキャパシタ２１およびインダクタ２２を外部から冷却することができ、その耐熱信頼性を一段と向上させることができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、インバータボックス１１内部の車両進行方向前方に面する位置に、インバータ装置２０を構成する高電圧部品のキャパシタ２１、インダクタ２２、コモンモードコイル、およびＩＧＢＴ等のパワー素子が実装されたパワー基板等のうちのキャパシタ２１およびインダクタ２２を配置した例について説明したが、当該位置に配置する高電圧部品は、上記高電圧部品の何れか１つ以上であれば、何れであってもよく、また、２つ以上を配置する場合、その組み合わせについて、特に制限されるものではない。
【００４１】
また、図５に示した第２実施形態において、インバータ一体型電動圧縮機１の吸入側と吐出側とを逆方向に向けて搭載してもよく、その場合は、高電圧部品もインバータボックス１１内部の反対側の側部に配置されることになる。さらに、本発明において、圧縮機ハウジング４内に設けられる圧縮機構については、特に制限されるものではなく、ロータリ式、スクロール式、斜板式等々如何なる形式の圧縮機構を用いてもよい。また、インバータボックス１１は、必ずしもモータハウジング３と一体成形する必要はなく、別体で成形したものを一体に組み付けた構成としてもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス部を破断して示す部分縦断面図である。
【図２】図１に示すインバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス側の一部を破断して示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス内部における高電圧部品の配置構成を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の車両への搭載状態を示す平面配置図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の車両への搭載状態を示す平面配置図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ インバータ一体型電動圧縮機
２ ハウジング
３ モータハウジング
６ 冷媒吸入ポート
９ 電動モータ
９Ａ ステータ
１１ インバータボックス
２０ インバータ装置
２１ キャパシタ
２２ インダクタ
２３ インバータモジュール（パワー基板を含む）
３０ 車両
Ａ 車両進行方向
Ｌ モータ軸線方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される空調装置用の圧縮機に適用して好適なインバータ装置が一体に組み込まれたインバータ一体型電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバータ一体型の電動圧縮機は、電動モータおよび圧縮機構が内蔵されるハウジングの外周にインバータボックスを一体的に設け、その内部に発電機やバッテリ等の電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換して電動モータに給電するインバータ装置を組み込むことによって構成される。このインバータ装置は、その構成部品として、キャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板（ＩＧＢＴ等のパワー素子が実装された基板）等の高電圧部品を備えている。これらの高電圧部品は、自己発熱量が多いだけではなく、電動圧縮機が車両のエンジンルーム内等の高温雰囲気下に設置されるため、その輻射熱によっても加熱される。
【０００３】
車両のエンジンルーム内温度は、百数十℃になる場合があり、上記高電圧部品は、それに応じた耐熱温度を持つようには作られるが、長時間にわたり耐熱温度に近い高温、高熱に晒されることにより劣化し、時間の経過と共に耐久性が低下する。そこで、上記のようなインバータ一体型電動圧縮機では、一般にハウジング内部に吸入される低温の冷媒ガスを利用して、ハウジング壁を介してインバータボックス内に設置されるインバータ装置の高電圧部品を冷却するようにしている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献２のように、インバータ装置を電動圧縮機と別体にして車両の前面に冷風導入ガイドを設けて設置し、走行風で強制冷却するとともに、電動圧縮機の設置位置を自由に選択し、外部からの侵入熱量を抑制するようにしたものも提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９１１５３号公報
【特許文献１】特開２００２−２１９９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インバータ駆動の空調装置用電動圧縮機は、車両への搭載性からインバータ装置を電動圧縮機に組み込んだインバータ一体型の要望が高い上に、昨今エンジンルーム内がますます高密度化されていることに伴い搭載スペースが狭まっていることから、可能な限りコンパクト化することが求められている。このため、特許文献２のように、インバータ装置を別体化した構成は採用し難い。また、特許文献１のように、インバータ一体型とする場合でも、低温の冷媒ガスを用いて構成される冷却構造を徒に嵩だかに構成することができないため、インバータボックス内に設置される高電圧部品を低温の冷媒ガスにより内部側から冷却するにも自ずと限界がある。
【０００６】
そこで、インバータボックス内に設置されるインバータ装置の構成部品のうちキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板（ＩＧＢＴ等のパワー素子が実装された基板）等高電圧部品の高温環境下での動作を保証し、その耐熱性および信頼性を確固たるものとするため、高電圧部品をハウジング内部から冷却するだけでなく、別の構成により高電圧部品を効果的に冷却し、その温度上昇を極力抑制することが求められている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ハウジングに一体に設けたインバータボックス内に設置されるインバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品の冷却をさらに促進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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、電動モータと圧縮機構が内蔵されるハウジングの外周にインバータボックスを一体に設け、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車両空調装置用のインバータ一体型電動圧縮機において、車両に搭載された状態で前記インバータボックス内部の車両進行方向前方に面する位置に、前記インバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品を配置したことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、インバータボックス内に収容設置されるインバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品を、電動圧縮機が車両に搭載された状態でインバータボックスの車両進行方向前方に面する位置に配置した構成としているため、電動圧縮機の内部側からの冷却のみならず、インバータボックスの車両進行方向前方の面に当る車両走行時の走行風を利用することによっても高電圧部品を冷却することができる。従って、インバータ装置を構成する高電圧部品の冷却効果を高め、その温度上昇を抑制してインバータ一体型電動圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記の本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記電動圧縮機が、モータ軸線方向を前記車両進行方向と平行な方向に向けて搭載される場合、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一端部および前記インバータボックスの前記モータ軸線方向の一端部を車両進行方向前方に向けて搭載するとともに、前記インバータボックス内部の前記車両進行方向前方に向けられる一端部に前記高電圧部品を配置したことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、電動圧縮機がモータ軸線方向を車両進行方向と平行な方向に向けて搭載される場合、ハウジングの電動モータ収容部の一端部およびインバータボックスのモータ軸線方向の一端部を車両進行方向前方に向けて搭載し、そのインバータボックス内部の車両進行方向前方に向けられる一端部に高電圧部品を配置した構成としているため、インバータ装置を構成する高電圧部品を、インバータボックスに対して車両走行時の走行風が最もよく当る位置に面し配置した構成とすることができる。従って、走行風を有効に利用してインバータ装置を構成する高電圧部品を冷却することができ、その信頼性を向上させることができる。
【００１２】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記の本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記電動圧縮機が、モータ軸線方向を前記車両進行方向と直交する方向に向けて搭載される場合、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一側部および前記インバータボックスの前記モータ軸線方向の一側部を車両進行方向前方に向けて搭載するとともに、前記インバータボックス内部の前記車両進行方向前方に向けられる一側部に前記高電圧部品を配置したことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、電動圧縮機がモータ軸線方向を車両進行方向と直交する方向に向けて搭載される場合、ハウジングの電動モータ収容部の一側部およびインバータボックスのモータ軸線方向の一側部を車両進行方向前方に向けて搭載し、そのインバータボックス内部の車両進行方向前方に向けられる一側部に高電圧部品を配置した構成としているため、インバータ装置を構成する高電圧部品を、インバータボックスに対して車両走行時の走行風が最もよく当る位置に面し配置した構成とすることができる。従って、走行風を有効に利用してインバータ装置を構成する高電圧部品を冷却することができ、その信頼性を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかの本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記高電圧部品が、前記インバータ装置を構成するキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板等の高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上であることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、インバータ装置を構成するキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板（ＩＧＢＴ等のパワー素子が実装された基板）等の高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上をインバータボックスの車両進行方向前方に面する位置に配置した構成としているため、それらの高電圧部品を車両走行時の走行風を有効に利用して冷却することができる。従って、インバータ装置を構成する高電圧部品の冷却効果を高め、その温度上昇を抑制して信頼性を一段と向上させることができる。
【００１６】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記の本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一端部に設けられる冷媒吸入ポートの近傍において前記インバータボックス内部に配置したことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、ハウジングの電動モータ収容部の一端部に設けられる冷媒吸入ポートの近傍においてインバータボックス内部に配置しているため、冷媒吸入ポートからハウジング内に吸入された低温の冷媒ガスによって高電圧部品を冷却することができる。従って、高電圧部品の冷却を一段と促進し、その温度上昇を抑制して信頼性を一段と向上させることができる。
【００１８】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記の本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、前記電動モータのステータに対して前記冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置したことを特徴とする。
本発明によれば、高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、電動モータのステータに対して冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置しているため、冷媒吸入ポートからハウジング内に吸い込まれた最も温度の低い冷媒ガスによって高電圧部品を冷却することができる。従って、高電圧部品を効率よく冷却し、その温度上昇を抑制して信頼性を一段と向上させることができる。
【００１９】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかの本発明のインバータ一体型電動圧縮機において、前記高電圧部品のうちの前記キャパシタ、インダクタ、コモンモードコイルの少なくとも１つ以上を、前記パワー基板に対して前記冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置したことを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、高電圧部品のうちのキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイルの少なくとも１つ以上を、パワー基板に対して冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置しているため、高電圧部品のうちでも相対的に発熱温度が低いキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイルを先に冷却することができ、これによって冷媒の温度上昇を極力抑制し、それらの下流側に配置されているパワー基板（ＩＧＢＴ等のパワー素子が実装された基板）を効果的に冷却することができる。従って、インバータ装置を構成する高電圧部品全体を効率よく冷却し、その温度上昇を抑制して信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、高電圧部品をインバータボックスの車両進行方向前方に面する位置に配置し、電動圧縮機の内部側からの冷却のみならず、インバータボックスの車両進行方向前方の面に当る車両走行時の走行風によっても冷却できるようにしているため、インバータ装置の高電圧部品の冷却効果を高め、その温度上昇を抑制してインバータ一体型電動圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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ないし図４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ンバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス部を破断して示す部分縦断面図が示され、図２には、その一部を破断して示す平面図が示されている。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を備えている。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が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および圧縮機ハウジング４は、アルミダイカスト製とされている。
【００２３】
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、モータ軸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に構成されている。モータハウジング３の一端側（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からモータハウジング３内に吸入された低温低圧の冷媒ガスは、電動モータ９の周囲を流通後、圧縮機構に吸い込まれて圧縮される。圧縮機構により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機ハウジング４内に吐き出された後、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いる。
【００２４】
ハウジング２には、モータハウジング３の一端側（図１の右側）の下部および圧縮機ハウジング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。インバ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ている走行用原動機の側壁等にブラケットおよびボルトを介して固定設置されることにより搭載される。このインバータ一体型電動圧縮機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右方向に向け、上下３点で片持ち支持されるのが通常である。
【００２５】
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ボックス１１が一体に成形されている。図１には、このインバータボックス１１を破断した部分縦断面図が示されている。インバータボックス１１は、図１ないし図３に示されるように、上面が開放された所定高さの周囲壁により囲われたボックス構造を有し、その上面開口部は、図示省略のシール材を介してビス１９等でネジ止め固定されたカバー部材１８により密閉された構成とされている。このインバータボックス１１の一側面には、２つの電源ケーブル取り出し口１２，１３が設けられ、２本のＰ−Ｎ電源ケーブル１４，１５を介して発電機やバッテリ等の電源とインバータボックス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成されている。
【００２６】
インバータボックス１１内に設置されるインバータ装置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キャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル等の高電圧部品と、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内の電気的配線をなす複数のバスバーを絶縁用樹脂材でインサート成形して一体化したバスバーアセンブリ２４と、インバータ装置２０で変換した三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。インバータモジュール２３は、図示省略の複数個の電力用半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ等のパワー素子）とそれを動作させるパワー系制御回路とが実装されたパワー基板と、ＣＰＵ等の低電圧で動作する素子を有する回路が実装されたＣＰＵ基板とをモジュール化したものである。
【００２７】
上記構成を有するインバータ一体型電動圧縮機１は、図４に示されるように、車両３０の矢印で示される進行方向Ａに対してモータ軸線Ｌ方向（図３に示されたインバータ一体型電動圧縮機１のＸ，Ｙ，Ｚ軸のＺ軸方向）が平行となるように車両３０の前後方向に向けて搭載される。この場合、インバータ一体型電動圧縮機１は、モータハウジング３の冷媒吸入ポート６が設けられている一端部側（図１の右側端部）およびインバータボックス１１の一端部側（図１および図２の右側端部）が車両進行方向前方に向けられた姿勢で搭載されることになる。
【００２８】
本実施形態にあっては、上記のような姿勢で搭載されるインバータ一体型電動圧縮機１において、モータハウジング３の外周部に一体成形されているインバータボックス１１の車両進行方向前方に面する位置に、インバータ装置２０の構成部品のうち特に発熱量の多い高電圧部品、すなわちキャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル、ならびにＩＧＢＴ等のパワー素子を実装したパワー基板（インバータモジュール２３に含まれる）等の少なくとも１つ以上を配置した構成としている。ここでは、図１ないし図３に示すように、インバータボックス１１の車両進行方向前方に面する位置に、キャパシタ２１およびインダクタ２２を配置した具体例が示されている。
【００２９】
また、上記のキャパシタ２１およびインダクタ２２は、モータハウジング３の一端側に設けられている冷媒吸入ポート６の近傍位置であって、かつモータハウジング３内に設けられる電動モータ９のステータ９Ａに対し、冷媒吸入ポート６から吸入されて電動モータ９の周囲を流通する冷媒ガスの流れ方向の上流側に配置されている。さらに、上記キャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル等の高電圧部品は、インバータモジュール２３に設けられているパワー基板よりも上記冷媒流れ方向の上流側に配置された構成とされている。
【００３０】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、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、発電機やバッテリ等の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ータ装置２０で空調負荷に対応した所定周波数の三相交流電力に変換して電動モータ９に給電することにより回転駆動される。これによって、圧縮機構が駆動され、モータハウジング３の一端側に設けられている冷媒吸入ポート６から吸入された低温低圧の冷媒ガスを高温高圧状態に圧縮する。この高温高圧の圧縮ガスは、圧縮機ハウジング４内に吐き出された後、そこから吐出ポート７を介して外部へと送出される。
【００３１】
冷媒吸入ポート６から吸入された低温低圧の冷媒ガスは、モータハウジング３の一端部と電動モータ９のステータ９Ａとの間の空間部に吸い込まれ、そこからステータ９Ａの外周を通り圧縮機ハウジング４側へと流通され、圧縮機構に吸い込まれる。この間に、モータハウジング３の外周壁を介してそれと一体成形されているインバータボックス１１内に設置されているインバータ装置２０を構成する発熱部品のインバータモジュール２３に含まれるパワー基板上のパワー素子（ＩＧＢＴ）やキャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル等の高電圧部品をハウジング２の内部側から冷却する。
【００３２】
また、インバータボックス１１内に設置されているインバータ装置２０の構成部品のうち、上記した発熱量が多いキャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル、ならびに図示省略のパワー基板上のパワー素子（ＩＧＢＴ）等の高電圧部品の少なくとも１つ以上、本実施形態では、キャパシタ２１およびインダクタ２２の２つの部品がインバータ一体型電動圧縮機１が車両３０に搭載された状態において、インバータボックス１１の車両進行方向前方に面する位置に、配置されているため、これらキャパシタ２１およびインダクタ２２は、インバータボックス１１の車両進行方向前方の面に当る車両走行時の走行風により外部からも冷却されることになる。
【００３３】
このように、インバータ装置２０を構成する高電圧部品のうちのキャパシタ２１およびインダクタ２２を、ハウジング２の内部側からの冷却のみならず、インバータボックス１１の車両進行方向前方の面に当る車両走行時の走行風を利用して外部からも冷却することができるため、インバータ装置２０を構成する高電圧部品の冷却効果を高め、その温度上昇を抑制することができる。従って、インバータ一体型電動圧縮機１の耐熱に対する信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、上記した高電圧部品のうちのキャパシタ２１およびインダクタ２２を、モータハウジング３の一端部に設けられている冷媒吸入ポート６の近傍においてインバータボックス１１の内部に配置しているため、冷媒吸入ポート６からモータハウジング３内に吸入される比較的温度の低い冷媒ガスによってキャパシタ２１およびインダクタ２２を冷却することができる。これによって、キャパシタ２１およびインダクタ２２の冷却を一段と促進し、その温度上昇を抑制して信頼性をより向上させることができる。
【００３５】
さらに、上記キャパシタ２１およびインダクタ２２は、電動モータ９のステータ９Ａに対して冷媒吸入ポート６より吸い込まれる冷媒ガスの流れ方向上流側に配置されているため、冷媒吸入ポート６からモータハウジング３内に吸い込まれた最も温度の低い冷媒ガスによってモータハウジング３の内部側から冷却されることになる。従って、キャパシタ２１およびインダクタ２２を効率よく冷却し、その温度上昇を抑制して信頼性を一段と向上させることができる。
【００３６】
また、ＩＧＢＴ等のパワー素子を実装したパワー基板を含むインバータモジュール２３は、冷媒吸入ポート６より吸入される冷媒ガスの流れ方向に対してキャパシタ２１、インダクタ２２および図示省略のコモンモードコイル等の下流側に配置されているため、相対的に温度が低いキャパシタ２１、インダクタ２２およびコモンモードコイルを先に冷却することにより上記冷媒ガスの温度上昇を抑制することができ、この冷媒ガスにより更にパワー基板に実装されているＩＧＢＴ等のパワー素子を含むインバータモジュール２３を冷却することができる。このため、高電圧部品全体を効果的に冷却し、インバータ装置２０全体の温度上昇を抑制することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、インバータ一体型電動圧縮機１の車両３０への搭載姿勢を変えている点およびそれに伴って高電圧部品の配置構成を変更している点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、インバータ一体型電動圧縮機１は、図５に示されるように、車両３０の矢印で示される進行方向Ａに対してモータ軸線Ｌ方向（図３に示されたインバータ一体型電動圧縮機１のＸ，Ｙ，Ｚ軸のＺ軸方向）が直交するように車両３０の左右方向に向けて搭載される。
【００３８】
この場合、インバータ一体型電動圧縮機１は、モータハウジング３の冷媒吸入ポート６が設けられている一側部（図２の下方面側）およびインバータボックス１１の電源ケーブル取り出し口１２，１３が設けられている一側面（図２の下方面側）が車両進行方向前方に向けられた姿勢で搭載されることになる。そして、このインバータボックス１１内の車両進行方向前方に向けられる一側部に、図５に示されるように、高電圧部品のうちのキャパシタ２１およびインダクタ２２が配置された構成とされている。
【００３９】
上記のように、インバータ一体型電動圧縮機１がモータ軸線Ｌ方向を車両進行方向と直交する方向に向けて搭載される場合、そのインバータボックス１１内の車両進行方向前方に向けられる一側部にインバータ装置２０を構成する高電圧部品の１つ以上、すなわちキャパシタ２１およびインダクタ２２を配置した構成とすることにより、キャパシタ２１およびインダクタ２２をインバータボックス１１に対して車両走行時の走行風が最もよく当る位置に面し配置した構成とすることができる。このため、走行風を有効に利用してインバータ装置２０の高電圧部品であるキャパシタ２１およびインダクタ２２を外部から冷却することができ、その耐熱信頼性を一段と向上させることができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、インバータボックス１１内部の車両進行方向前方に面する位置に、インバータ装置２０を構成する高電圧部品のキャパシタ２１、インダクタ２２、コモンモードコイル、およびＩＧＢＴ等のパワー素子が実装されたパワー基板等のうちのキャパシタ２１およびインダクタ２２を配置した例について説明したが、当該位置に配置する高電圧部品は、上記高電圧部品の何れか１つ以上であれば、何れであってもよく、また、２つ以上を配置する場合、その組み合わせについて、特に制限されるものではない。
【００４１】
また、図５に示した第２実施形態において、インバータ一体型電動圧縮機１の吸入側と吐出側とを逆方向に向けて搭載してもよく、その場合は、高電圧部品もインバータボックス１１内部の反対側の側部に配置されることになる。さらに、本発明において、圧縮機ハウジング４内に設けられる圧縮機構については、特に制限されるものではなく、ロータリ式、スクロール式、斜板式等々如何なる形式の圧縮機構を用いてもよい。また、インバータボックス１１は、必ずしもモータハウジング３と一体成形する必要はなく、別体で成形したものを一体に組み付けた構成としてもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス部を破断して示す部分縦断面図である。
【図２】図１に示すインバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス側の一部を破断して示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス内部における高電圧部品の配置構成を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の車両への搭載状態を示す平面配置図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の車両への搭載状態を示す平面配置図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ インバータ一体型電動圧縮機
２ ハウジング
３ モータハウジング
６ 冷媒吸入ポート
９ 電動モータ
９Ａ ステータ
１１ インバータボックス
２０ インバータ装置
２１ キャパシタ
２２ インダクタ
２３ インバータモジュール（パワー基板を含む）
３０ 車両
Ａ 車両進行方向
Ｌ モータ軸線方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと圧縮機構が内蔵されるハウジングの外周にインバータボックスを一体に設け、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車両空調装置用のインバータ一体型電動圧縮機において、
車両に搭載された状態で前記インバータボックス内部の車両進行方向前方に面する位置に、前記インバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品を配置したことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項２】
前記電動圧縮機が、モータ軸線方向を前記車両進行方向と平行な方向に向けて搭載される場合、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一端部および前記インバータボックスの前記モータ軸線方向の一端部を車両進行方向前方に向けて搭載するとともに、前記インバータボックス内部の前記車両進行方向前方に向けられる一端部に前記高電圧部品を配置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。
【請求項３】
前記電動圧縮機が、モータ軸線方向を前記車両進行方向と直交する方向に向けて搭載される場合、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一側部および前記インバータボックスの前記モータ軸線方向の一側部を車両進行方向前方に向けて搭載するとともに、前記インバータボックス内部の前記車両進行方向前方に向けられる一側部に前記高電圧部品を配置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。
【請求項４】
前記高電圧部品が、前記インバータ装置を構成するキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板等の高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項５】
前記高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一端部に設けられる冷媒吸入ポートの近傍において前記インバータボックス内部に配置したことを特徴とする請求項４に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項６】
前記高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、前記電動モータのステータに対して前記冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置したことを特徴とする請求項５に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項７】
前記高電圧部品のうちの前記キャパシタ、インダクタ、コモンモードコイルの少なくとも１つ以上を、前記パワー基板に対して前記冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置したことを特徴とする請求項５または６に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項１】
電動モータと圧縮機構が内蔵されるハウジングの外周にインバータボックスを一体に設け、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車両空調装置用のインバータ一体型電動圧縮機において、
車両に搭載された状態で前記インバータボックス内部の車両進行方向前方に面する位置に、前記インバータ装置の構成部品のうち発熱量の多い高電圧部品を配置したことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項２】
前記電動圧縮機が、モータ軸線方向を前記車両進行方向と平行な方向に向けて搭載される場合、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一端部および前記インバータボックスの前記モータ軸線方向の一端部を車両進行方向前方に向けて搭載するとともに、前記インバータボックス内部の前記車両進行方向前方に向けられる一端部に前記高電圧部品を配置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。
【請求項３】
前記電動圧縮機が、モータ軸線方向を前記車両進行方向と直交する方向に向けて搭載される場合、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一側部および前記インバータボックスの前記モータ軸線方向の一側部を車両進行方向前方に向けて搭載するとともに、前記インバータボックス内部の前記車両進行方向前方に向けられる一側部に前記高電圧部品を配置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。
【請求項４】
前記高電圧部品が、前記インバータ装置を構成するキャパシタ、インダクタ、コモンモードコイル、パワー基板等の高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項５】
前記高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、前記ハウジングの前記電動モータ収容部の一端部に設けられる冷媒吸入ポートの近傍において前記インバータボックス内部に配置したことを特徴とする請求項４に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項６】
前記高電圧部品のうちの少なくとも１つ以上を、前記電動モータのステータに対して前記冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置したことを特徴とする請求項５に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項７】
前記高電圧部品のうちの前記キャパシタ、インダクタ、コモンモードコイルの少なくとも１つ以上を、前記パワー基板に対して前記冷媒吸入ポートより吸入される冷媒ガスの流れ方向上流側に配置したことを特徴とする請求項５または６に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−８３５７１（Ｐ２００９−８３５７１Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５３１８７（Ｐ２００７−２５３１８７）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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