JP2006316754A - 車両用電動圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用電動圧縮機1は、電動機により圧縮機構を駆動して車両用空調装置の冷媒を圧縮するもので、電動機を制御するインバータ制御装置10の基板12及びパワー素子13等を収納設置する保護ケース11内に、少なくとも基板12及びパワー素子13等の電装部品を覆う位置まで絶縁ゲル剤15を充填した。
【選択図】図1
Description
このような電動圧縮機は、圧縮機構及び電動機を同じハウジング内に内蔵する密閉型圧縮機の構成が一般的に採用されている。さらに、車両用空調装置の電動圧縮機は、電源から入力された電力を電動機に供給して運転制御を行うインバータ制御装置を備え、このインバータ制御装置は、圧縮機とは別体に設置されている。
また、エンジンルーム内に設置される機器類は、−40℃程度の低温から百数十℃程度の高温まで大きな温度変化を伴う環境での使用に耐える必要があるので、特に、インバータ制御装置等の電気機器類については、結露等により発生する水滴に対する対策も必要となる。
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、放射熱、振動及び水滴に対する対策が施された車両用電動圧縮機を提供することを目的とする。
本発明の車両用電動圧縮機は、電動機により圧縮機構を駆動して車両用空調装置の冷媒を圧縮する車両用電動圧縮機において、
前記電動機を制御する制御装置の制御機器類を収納設置する筐体内に、少なくとも電装部品を覆う位置まで絶縁ゲル剤を充填したことを特徴とするものである。
また、制御装置を低圧冷媒室内の低温ガス冷媒で冷却するようにしたので、たとえばインバータ制御装置においては、パワー素子やコンデンサ等の効果的な冷却が可能となる。
従って、インバータ制御の車両用電動圧縮機をエンジンルーム内に設置しても、高温、高湿及び高振動の設置環境に対応し、信頼性や耐久性が向上するという顕著な効果が得られる。
本実施形態で説明する車両用電動圧縮機は、たとえば電気自動車やハイブリッド自動車のように、電気の動力を利用して走行する車両に装備される車両用空調装置の冷媒回路に使用される。この車両用電動圧縮機は、低温低圧のガス冷媒(吸入冷媒)を圧縮して冷媒回路に送出する圧縮機構を駆動するため、電気を動力として利用する電動機を採用したものである。
このような車両用電動圧縮機(以下、「電動圧縮機」と呼ぶ)1は、たとえばスクロール圧縮機構等の圧縮機構(不図示)及び電動機(不図示)を同じハウジング2内に内蔵する密閉型圧縮機の構成が一般的に採用されている。また、このような電動圧縮機1は、電源から入力された電力を電動機に供給して運転制御を行うインバータ制御装置10を備えている。このインバータ制御装置10は、電動圧縮機1のハウジング2に密接して一体的に設置されている。そして、インバータ制御装置10は、インバータ制御装置10に給電を行う給電部20と、インバータ制御装置10及び給電部20の動作を制御する電源制御装置21と電気的に接続されている。
具体的に説明すると、ハウジング2は、図1及び図3に示すように、一端に開口部を有し内部に電動機が収納される有底円筒形状の第一収納部(ハウジング本体)2aと、一端に開口部を有し内部に圧縮機構が収納される有底円筒形状の第二収納部(蓋部)2bとに二分割されている。第一収納部2a及び第二収納部2bは、互いの開口部どうしを向かい合った状態にして接合し、両開口部に設けたフランジ部をボルト・ナット等により着脱可能に固定して一体化されている。
すなわち、第一収納部2aの外周面及び底面は、特に、冷媒取入口3の近傍部分が吸入冷媒である低温低圧のガス冷媒によって冷やされるため、ハウジング2の他の部分に比べて低温となる。
ここで、圧縮機基台4及び保護ケース11は、たとえばアルミニウムやアルミニウム基合金等のように熱伝導率が高く、しかも、軽量の材質によって構成されている。また、インバータ制御装置10は、保護ケース11内に収納設置されたCPU12a等の基板12及びパワー素子13等の電装部品を具備してなる制御機器類と、有底円筒形状とした第一収納部2aの底面部に密接して設けられたコンデンサ14とを具備して構成される。この場合、たとえば発熱量の大きいパワー素子13については、第一収納部2aの冷媒取入口3に近い位置に配置して吸入冷媒による効率のよい冷却を行うようにすればよい。さらに、冷却することが望ましいコンデンサ14についても、第一収納部2aの底面部に密接する配置としたので、吸入冷媒による冷却を行うことができる。
なお、当然ながら、インバータ制御部10の電装部品と保護ケース11及び圧縮機基台4とは絶縁されている。
ここで使用する絶縁ゲル剤15は、たとえば信越化学株式会社製の「KE1051J」または同等品が好適である。
最初に、防湿について説明すると、インバータ制御装置10と一体の電動圧縮機1が設置されるエンジンルーム内は温度変化が大きい環境であるため、高湿度状態で温度低下すると結露により水滴が発生する。このような結露水等の水滴は、電装部品を短絡させるなどトラブルの原因となる。しかし、電装部品が完全に絶縁ゲル剤15に覆われていると、水滴が電装部品まで到達しないよう防水されるので、保護ケース11内で短絡等の不具合が発生するのを防止できる。
従って、上述した本発明の電動圧縮機1は、エンジンルーム内のように高温、高湿及び高振動の設置環境に設置しても、絶縁ゲル剤15の充填や吸入冷媒を有効利用した冷却により、設置環境に起因する問題を解消して不具合の発生が防止されるので、信頼性や耐久性を向上させることできる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
2 ハウジング
2a 第一収納部
2b 第二収納部
3 冷媒取入口
4 圧縮機基台
10 インバータ制御装置
11 保護ケース(筐体)
12 基板(電装部品)
13 パワー素子(電装部品)
14 コンデンサ
15 絶縁ゲル剤
Claims (2)
- 電動機により圧縮機構を駆動して車両用空調装置の冷媒を圧縮する車両用電動圧縮機において、
前記電動機を制御する制御装置の制御機器類を収納設置する筐体内に、少なくとも電装部品を覆う位置まで絶縁ゲル剤を充填したことを特徴とする車両用電動圧縮機。 - 前記制御装置が、前記圧縮機構を収納するハウジングの低圧冷媒室に密接して設置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用電動圧縮機。
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