JP2017085816A - On-vehicle air conditioner - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an on-vehicle air conditioner capable of suppressing increase in the size of a board and also reliably discharging electric charges of capacitors.SOLUTION: An inverter includes capacitor elements 60, 61 that are electrically connected to a first bus bar 65 and a second bus bar 66 inside a case 64 and arranged on an input side of the inverter. The inverter includes discharge resistances 62, 63 electrically connected to the first bus bar 65 and the second bus bar 66 inside the case 64 and also connected to the capacitor elements 60, 61 in parallel, and a board 51 to which the first bus bar 65 and the second bus bar 66 are connected.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、車載用の空調装置に関するものである。   The present invention relates to an in-vehicle air conditioner.

特許文献1においては、電力変換装置における平滑コンデンサの温度について簡素な手法で均一化を図るべくコンデンサ容器の中に放電抵抗を収納し、バスバーP,Nの電源側とは反対の端部に放電抵抗を配置している。   In Patent Document 1, a discharge resistor is housed in a capacitor container so that the temperature of a smoothing capacitor in a power converter is uniform by a simple method, and discharge is performed at the end opposite to the power supply side of the bus bars P and N. A resistor is placed.

特開2009−278794号公報JP 2009-278794 A

ところで、車載用の空調装置においては、小型化が望まれているものの、空調装置のインバータ部分に用いられるコンデンサの大きさが大きいため、コンデンサの端子を基板に接続するとともに、コンデンサの本体部を空調装置のケースに熱的に接続する構成が考えられている。従って、コンデンサの電荷を放電するための放電素子を基板に実装せざるを得ず、基板の大型化に繋がっている。   By the way, in a vehicle-mounted air conditioner, although downsizing is desired, since the size of the capacitor used in the inverter part of the air conditioner is large, the capacitor terminal is connected to the substrate, and the capacitor main body is A configuration for thermally connecting to a case of an air conditioner is considered. Therefore, a discharge element for discharging the charge of the capacitor must be mounted on the substrate, which leads to an increase in the size of the substrate.

また、例えば車両の衝突等の振動によってコンデンサの端子が基板に対して断線し、コンデンサの電荷を確実に放電素子で放電できない虞があった。
本発明の目的は、基板の大型化を抑制することができるとともに、確実にコンデンサの電荷を放電することができる車載用の空調装置を提供することにある。
Further, for example, there is a possibility that the capacitor terminal is disconnected from the substrate due to vibration such as a vehicle collision, and the electric charge of the capacitor cannot be reliably discharged by the discharge element.
The objective of this invention is providing the vehicle-mounted air conditioner which can suppress the enlargement of a board | substrate and can discharge the electric charge of a capacitor | condenser reliably.

請求項1に記載の発明では、モータと、前記モータによって動かされる圧縮機と、スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチング動作により直流電力を交流電力に変換して前記モータに供給される電力を制御するインバータ装置と、を備える車載用の空調装置であって、前記インバータ装置は、箱状のケースと、前記ケース内においてケースの第1の側面に沿って配置されるとともに前記ケースの内部から前記ケースの外部に延びる板状の第1のバスバーと、前記ケース内においてケースの第2の側面に沿って配置されるとともに前記ケースの内部から前記ケースの外部に延びる板状の第2のバスバーと、前記ケース内において前記第1のバスバーおよび第2のバスバーに電気的に接続され、前記インバータ装置の入力側に配置されるコンデンサと、前記ケース内において前記第1のバスバーおよび第2のバスバーに電気的に接続され、前記コンデンサに対して並列に接続される放電素子と、前記第1のバスバーと前記第2のバスバーとが接続される基板と、を有することを要旨とする。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a motor, a compressor driven by the motor, and a switching element, and the DC power is converted into AC power by the switching operation of the switching element to be supplied to the motor. An inverter device for controlling the vehicle, wherein the inverter device is disposed along a first side surface of the case and a box-shaped case inside the case. A plate-like first bus bar extending from the case to the outside of the case, and a plate-like second bus bar disposed along the second side surface of the case in the case and extending from the inside of the case to the outside of the case A bus bar is electrically connected to the first bus bar and the second bus bar in the case, and is connected to the input side of the inverter device. A capacitor placed in the case, a discharge element electrically connected to the first bus bar and the second bus bar in the case, and connected in parallel to the capacitor, the first bus bar, and the second bus bar And a board to which the bus bar is connected.

請求項1に記載の発明によれば、放電素子が基板に実装されておらず、基板の大型化を抑制することができる。また、コンデンサが基板に実装されておらず、振動等が加わった際に確実にコンデンサの電荷を放電することができる。   According to the first aspect of the present invention, the discharge element is not mounted on the substrate, and the enlargement of the substrate can be suppressed. Further, since the capacitor is not mounted on the substrate, the charge of the capacitor can be surely discharged when vibration or the like is applied.

請求項2に記載のように、請求項1に記載の電力変換装置において、前記ケース内に、ブリーダ抵抗およびリップル低減用抵抗のうちの少なくとも一方が収納されているとよい。   As described in claim 2, in the power conversion device according to claim 1, it is preferable that at least one of a bleeder resistor and a ripple reducing resistor is accommodated in the case.

請求項2に記載の発明によれば、ブリーダ抵抗およびリップル低減用抵抗のうちの少なくとも一方の熱はケースを介して放熱部材に逃がされ、放熱性の向上を図ることができる。   According to the second aspect of the present invention, the heat of at least one of the bleeder resistance and the ripple reducing resistance is released to the heat radiating member through the case, so that the heat dissipation can be improved.

請求項3に記載のように、請求項1または2に記載の電力変換装置において、前記ケースは、樹脂よりなり、外表面にはリブが設けられているとよい。
請求項4に記載のように、請求項1または2に記載の電力変換装置において、前記ケースは、底面が金属材料よりなるとよい。
As described in claim 3, in the power converter according to claim 1 or 2, the case is preferably made of resin, and a rib is provided on the outer surface.
As described in claim 4, in the power conversion device according to claim 1 or 2, the case may have a bottom surface made of a metal material.

本発明によれば、基板の大型化を抑制することができるとともに、確実にコンデンサの電荷を放電することができる。   According to the present invention, an increase in the size of the substrate can be suppressed, and the charge of the capacitor can be reliably discharged.

車載電動コンプレッサの一部を破断して示す側面図。The side view which fractures | ruptures and shows a part of vehicle-mounted electric compressor. 車載電動コンプレッサ用インバータを示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the inverter for vehicle-mounted electric compressors. 車載電動コンプレッサ用インバータの一部を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows a part of inverter for vehicle-mounted electric compressors. コンデンサ放電抵抗ユニットを示す斜視図。The perspective view which shows a capacitor | condenser discharge resistance unit. コンデンサ放電抵抗ユニットの内部構成を示す斜視図。The perspective view which shows the internal structure of a capacitor | condenser discharge resistance unit. (a)はコンデンサ放電抵抗ユニットを組み付けた状態での概略平面図、(b)は(a)のA−A線での概略断面図。(A) is a schematic plan view in the state which assembled | attached the capacitor discharge resistance unit, (b) is a schematic sectional drawing in the AA of (a). 車載電動コンプレッサ用インバータの電気的構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the electrical constitution of the inverter for vehicle-mounted electric compressors. 別例の車載電動コンプレッサ用インバータの電気的構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the electric constitution of the inverter for vehicle-mounted electric compressors of another example.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、車載用の空調装置100は車載電動コンプレッサ10を有する。車載電動コンプレッサ10は、モータ16と、モータ16によって動かされる圧縮機としての圧縮部15と、インバータ18を備える。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the in-vehicle air conditioner 100 includes an in-vehicle electric compressor 10. The in-vehicle electric compressor 10 includes a motor 16, a compression unit 15 as a compressor that is moved by the motor 16, and an inverter 18.

車載電動コンプレッサ10は、ハウジング11を有している。ハウジング11は、有底円筒状の第1ハウジング12と、第1ハウジング12の開口部に設けられる有蓋円筒状の第2ハウジング13とを有している。ハウジング11は、第1ハウジング12と第2ハウジング13とを連結することで構成されている。第1ハウジング12には、第1ハウジング12内に冷媒を流入させる流入口14が第1ハウジング12の径方向に貫通して設けられている。第1ハウジング12には、冷媒を圧縮する圧縮部15と、圧縮部15を駆動するモータ16とが収容されている。第1ハウジング12の軸方向の外面17(第1ハウジング12の軸方向の端面)には、モータ16を駆動させる車載電動コンプレッサ用電力変換装置としてのインバータ18が設けられている。インバータ18は、第1ハウジング12の外面17に設けられた樹脂製カバー19に覆われている。   The on-vehicle electric compressor 10 has a housing 11. The housing 11 includes a bottomed cylindrical first housing 12 and a covered cylindrical second housing 13 provided in an opening of the first housing 12. The housing 11 is configured by connecting the first housing 12 and the second housing 13. The first housing 12 is provided with an inflow port 14 through which the refrigerant flows into the first housing 12 in the radial direction of the first housing 12. The first housing 12 accommodates a compression unit 15 that compresses the refrigerant and a motor 16 that drives the compression unit 15. On the outer surface 17 in the axial direction of the first housing 12 (end surface in the axial direction of the first housing 12), an inverter 18 is provided as a power conversion device for an on-vehicle electric compressor that drives the motor 16. The inverter 18 is covered with a resin cover 19 provided on the outer surface 17 of the first housing 12.

図7を用いてインバータ18の電気的構成を説明する。
図7に示すように、インバータ(三相インバータ)18は、インバータ回路20を備えている。インバータ回路20は、6つのスイッチング素子21〜26と6つのダイオード27〜32を有する。スイッチング素子21〜26としてIGBTを用いている。正極母線Lpと負極母線Lnとの間に、U相上アームを構成するスイッチング素子21と、U相下アームを構成するスイッチング素子22が直列接続されている。正極母線Lpと負極母線Lnとの間に、V相上アームを構成するスイッチング素子23と、V相下アームを構成するスイッチング素子24が直列接続されている。正極母線Lpと負極母線Lnとの間に、W相上アームを構成するスイッチング素子25と、W相下アームを構成するスイッチング素子26が直列接続されている。スイッチング素子21〜26にはダイオード27〜32が逆並列接続されている。正極母線Lp、負極母線Lnは直流電源としての車載バッテリ33が接続される。
The electrical configuration of the inverter 18 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, the inverter (three-phase inverter) 18 includes an inverter circuit 20. The inverter circuit 20 includes six switching elements 21 to 26 and six diodes 27 to 32. IGBTs are used as the switching elements 21 to 26. Between positive electrode bus Lp and negative electrode bus Ln, switching element 21 constituting the U-phase upper arm and switching element 22 constituting the U-phase lower arm are connected in series. Between positive electrode bus Lp and negative electrode bus Ln, switching element 23 constituting the V-phase upper arm and switching element 24 constituting the V-phase lower arm are connected in series. Between the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln, a switching element 25 constituting the W-phase upper arm and a switching element 26 constituting the W-phase lower arm are connected in series. Diodes 27 to 32 are connected in reverse parallel to the switching elements 21 to 26. The in-vehicle battery 33 as a DC power source is connected to the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln.

スイッチング素子21とスイッチング素子22の間がモータ16のU相端子に接続される。スイッチング素子23とスイッチング素子24の間がモータ16のV相端子に接続される。スイッチング素子25とスイッチング素子26の間がモータ16のW相端子に接続される。   The switching element 21 and the switching element 22 are connected to the U-phase terminal of the motor 16. Between the switching element 23 and the switching element 24 is connected to the V-phase terminal of the motor 16. The switching element 25 and the switching element 26 are connected to the W-phase terminal of the motor 16.

各スイッチング素子21〜26のゲート端子にはドライブ回路34が接続されている。ドライブ回路34は制御回路35からの制御信号に基づいてインバータ回路20のスイッチング素子21〜26をスイッチング動作させる。インバータ回路20は、スイッチング素子21〜26のスイッング動作により車載バッテリ33から供給される直流を適宜の周波数の3相交流に変換して負荷としてのモータ16の各相の巻線に供給する。即ち、スイッチング素子21〜26のスイッチング動作により3相交流モータ16の各相の巻線が通電されて3相交流モータ16を駆動することができる。   A drive circuit 34 is connected to the gate terminals of the switching elements 21 to 26. The drive circuit 34 switches the switching elements 21 to 26 of the inverter circuit 20 based on a control signal from the control circuit 35. The inverter circuit 20 converts the direct current supplied from the in-vehicle battery 33 by the switching operation of the switching elements 21 to 26 into a three-phase alternating current having an appropriate frequency, and supplies the three-phase alternating current of the motor 16 as a load. In other words, the windings of the respective phases of the three-phase AC motor 16 are energized by the switching operation of the switching elements 21 to 26 so that the three-phase AC motor 16 can be driven.

さらに、インバータ18は、母線Lp,Lnにおけるインバータ回路20に対する直流の入力側において、LCフィルタ36(コイル40、コンデンサ41)と、放電素子としての放電抵抗37と、制御回路35が設けられている。   Further, the inverter 18 is provided with an LC filter 36 (coil 40, capacitor 41), a discharge resistor 37 as a discharge element, and a control circuit 35 on the DC input side to the inverter circuit 20 on the buses Lp and Ln. .

LCフィルタ36は、正極母線Lpに挿入されたコイル40と、正極母線Lpと負極母線Lnとの間に接続されたコンデンサ41とにより構成されている。即ち、インバータ18に備えられるコンデンサ41は、インバータ回路20における直流の入力側に接続される。LCフィルタ36により、車両側からのリップル電流の流入が抑制される。   The LC filter 36 includes a coil 40 inserted in the positive electrode bus Lp and a capacitor 41 connected between the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln. That is, the capacitor 41 provided in the inverter 18 is connected to the DC input side in the inverter circuit 20. The LC filter 36 suppresses the inflow of ripple current from the vehicle side.

このように、インバータ装置としてのインバータ18は、スイッチング素子21〜26を有し、スイッチング素子21〜26のスイッチング動作により直流電力を交流電力に変換してモータ16に供給される電力を制御する。   As described above, the inverter 18 as the inverter device has the switching elements 21 to 26, and controls the power supplied to the motor 16 by converting the DC power into the AC power by the switching operation of the switching elements 21 to 26.

図2および図3に示すように、インバータ18は、平板状の金属ベース50と、基板(回路基板)51とを有している。金属ベース50はその材料してアルミを挙げることができ、具体的には金属ベース50はアルミダイカスト成型で製作されていてもよい。金属ベース50には、コイル40、IPM(Intelligent Power Module)53、コンデンサ放電抵抗ユニット54、基板51などが載置(固定)され、基板51とその他の部品とが電気的に接続される。図2のIPM53は、図7のインバータ回路20とドライブ回路34を含み、これら部品をモジュール化したものである。   As shown in FIGS. 2 and 3, the inverter 18 has a flat metal base 50 and a substrate (circuit substrate) 51. The metal base 50 can be made of aluminum as a material thereof. Specifically, the metal base 50 may be manufactured by aluminum die casting. A coil 40, an IPM (Intelligent Power Module) 53, a capacitor discharge resistance unit 54, a substrate 51, and the like are placed (fixed) on the metal base 50, and the substrate 51 and other components are electrically connected. The IPM 53 in FIG. 2 includes the inverter circuit 20 and the drive circuit 34 in FIG. 7, and these components are modularized.

図2に示すように、インバータ18は、コンデンサ放電抵抗ユニット54を備える。図2のコンデンサ放電抵抗ユニット54の詳細を、図4,5,6を用いて説明する。
図5,6に示すように、コンデンサ放電抵抗ユニット54は、コンデンサとしてのコンデンサ素子60,61と、放電素子としての放電抵抗62,63と、箱状のケース64と、第1のバスバー65と、第2のバスバー66と、を備える。図5,6のコンデンサ素子60,61は、図7のコンデンサ41に相当し、インバータ回路における直流の入力側に接続される。コンデンサ素子60,61として、例えばフィルムコンデンサを用いることができる。
As shown in FIG. 2, the inverter 18 includes a capacitor discharge resistance unit 54. Details of the capacitor discharge resistance unit 54 in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 5 and 6, the capacitor discharge resistor unit 54 includes capacitor elements 60 and 61 as capacitors, discharge resistors 62 and 63 as discharge elements, a box-shaped case 64, a first bus bar 65, and the like. And a second bus bar 66. The capacitor elements 60 and 61 in FIGS. 5 and 6 correspond to the capacitor 41 in FIG. 7 and are connected to the DC input side in the inverter circuit. As the capacitor elements 60 and 61, for example, film capacitors can be used.

図5,6の放電抵抗62,63は、図7の放電抵抗37に相当し、図5,6のコンデンサ素子60,61と並列に接続される。有底四角筒状の樹脂製ケース64が寝かせた状態で配置され、ケース64には、コンデンサ素子60,61および放電抵抗62,63が寝かせた状態で収納される。第1および第2のバスバー65,66は、ケース64の内部からケース64の外部に延びている。   The discharge resistors 62 and 63 in FIGS. 5 and 6 correspond to the discharge resistor 37 in FIG. 7 and are connected in parallel with the capacitor elements 60 and 61 in FIGS. A bottomed rectangular tube-shaped resin case 64 is disposed in a laid state, and the capacitor elements 60 and 61 and the discharge resistors 62 and 63 are accommodated in the case 64 in a laid state. The first and second bus bars 65 and 66 extend from the inside of the case 64 to the outside of the case 64.

ケース64は、全体形状として直方体形状をなし、6つの面S1,S2,S3,S4,S5,S6を有する。面S1と面S2が対向し、面S3と面S4が対向し、面S5と面S6が対向している。面S1,S2,S3,S4は長方形をなし、長方形の面S1,S2,S3,S4における短辺に面S5,S6が位置している。直方体形状のケース64における1つの面S6は開口面となっており、この開口面(S6)から部品をケース64の内部に挿入することができる。   The case 64 has a rectangular parallelepiped shape as an overall shape, and has six surfaces S1, S2, S3, S4, S5, and S6. The surface S1 and the surface S2 face each other, the surface S3 and the surface S4 face each other, and the surface S5 and the surface S6 face each other. The surfaces S1, S2, S3, and S4 are rectangular, and the surfaces S5 and S6 are located on the short sides of the rectangular surfaces S1, S2, S3, and S4. One surface S6 of the rectangular parallelepiped case 64 is an opening surface, and components can be inserted into the case 64 through the opening surface (S6).

図6(a)の平面視において、面S1と面S2が対向しており、面S1が第1の側面であり、面S2が第2の側面である。図6(b)に断面図において、面S3と面S4が対向しており、金属ベース50における部品配置面と対向する面S3がケース64の底面である。よって、底面S3に対し、一対の側面S1,S2が立設された状態で位置している。   In the plan view of FIG. 6A, the surface S1 and the surface S2 are opposed to each other, the surface S1 is the first side surface, and the surface S2 is the second side surface. 6B, the surface S3 and the surface S4 face each other, and the surface S3 that faces the component placement surface of the metal base 50 is the bottom surface of the case 64. Therefore, the pair of side surfaces S1, S2 are positioned upright with respect to the bottom surface S3.

第1のバスバー65は、ケース64内においてケース64の第1の側面S1に沿って配置されている。詳しくは、第1のバスバー65は、第1の側面S1の長辺に沿い、かつ、第1の側面S1と対向するように配置されている。第2のバスバー66は、ケース64内においてケース64の第2の側面S2に沿って配置されている。詳しくは、第2のバスバー66は、第2の側面S2の長辺に沿い、かつ、第2の側面S2と対向するように配置されている。   The first bus bar 65 is disposed in the case 64 along the first side surface S <b> 1 of the case 64. Specifically, the first bus bar 65 is disposed along the long side of the first side surface S1 and so as to face the first side surface S1. The second bus bar 66 is disposed along the second side surface S <b> 2 of the case 64 in the case 64. Specifically, the second bus bar 66 is arranged along the long side of the second side surface S2 and so as to face the second side surface S2.

ケース64内において、コンデンサ素子60の一方の端子60aが第1のバスバー65を貫通し半田付けにて接合されているとともにコンデンサ素子60の他方の端子60bが第2のバスバー66を貫通し半田付けにて接合されている。同様に、ケース64内において、コンデンサ素子61の一方の端子61aが第1のバスバー65を貫通し半田付けにて接合されているとともにコンデンサ素子61の他方の端子61bが第2のバスバー66を貫通し半田付けにて接合されている。また、ケース64内において、放電抵抗62の一方の端子62aが第1のバスバー65を貫通し半田付けにて接合されているとともに放電抵抗62の他方の端子62bが第2のバスバー66を貫通し半田付けにて接合されている。同様に、ケース64内において、放電抵抗63の一方の端子63aが第1のバスバー65を貫通し半田付けにて接合されているとともに放電抵抗63の他方の端子63bが第2のバスバー66を貫通し半田付けにて接合されている。   In the case 64, one terminal 60a of the capacitor element 60 penetrates the first bus bar 65 and is joined by soldering, and the other terminal 60b of the capacitor element 60 penetrates the second bus bar 66 and is soldered. It is joined with. Similarly, in the case 64, one terminal 61 a of the capacitor element 61 penetrates the first bus bar 65 and is joined by soldering, and the other terminal 61 b of the capacitor element 61 penetrates the second bus bar 66. Bonded by soldering. In the case 64, one terminal 62a of the discharge resistor 62 passes through the first bus bar 65 and is joined by soldering, and the other terminal 62b of the discharge resistor 62 passes through the second bus bar 66. Joined by soldering. Similarly, in the case 64, one terminal 63a of the discharge resistor 63 passes through the first bus bar 65 and is joined by soldering, and the other terminal 63b of the discharge resistor 63 passes through the second bus bar 66. Bonded by soldering.

このように、ケース64内においてコンデンサ素子60,61および放電抵抗62,63が第1および第2のバスバー65,66に電気的に接続されている。
図6(b)に示すように、ケース64の底面S3は、放熱部材としての金属ベース50に接触している。これにより、ケース64の底面S3は金属ベース50に熱的に結合されている。ケース64の外部において第1および第2のバスバー65,66が基板51に向かって延びるように屈曲形成され、第1および第2のバスバー65,66の端部は基板51を貫通して半田付けにて接合され、これにより第1および第2のバスバー65,66は基板51に接続されている。
Thus, the capacitor elements 60 and 61 and the discharge resistors 62 and 63 are electrically connected to the first and second bus bars 65 and 66 in the case 64.
As shown in FIG. 6B, the bottom surface S3 of the case 64 is in contact with a metal base 50 as a heat radiating member. Thus, the bottom surface S3 of the case 64 is thermally coupled to the metal base 50. Outside the case 64, the first and second bus bars 65, 66 are bent so as to extend toward the substrate 51, and the end portions of the first and second bus bars 65, 66 penetrate the substrate 51 and are soldered. Thus, the first and second bus bars 65 and 66 are connected to the substrate 51.

このように、インバータ18は、箱状のケース64と、ケース64内においてケース64の第1の側面S1に沿って配置されるとともにケース64の内部からケース64の外部に延びる板状の第1のバスバー65を有する。また、インバータ18は、ケース64内においてケース64の第2の側面S2に沿って配置されるとともにケース64の内部からケース64の外部に延びる板状の第2のバスバー66を有する。   As described above, the inverter 18 includes the box-shaped case 64 and the first plate-shaped first electrode disposed in the case 64 along the first side surface S1 of the case 64 and extending from the inside of the case 64 to the outside of the case 64. Bus bar 65. The inverter 18 includes a plate-like second bus bar 66 that is disposed along the second side surface S <b> 2 of the case 64 in the case 64 and extends from the inside of the case 64 to the outside of the case 64.

図4に示すように、ケース64内はポッテング樹脂67が充填され、ケース64の内部が樹脂封止されている。
図4に示すように、ケース64の外表面には多数のリブ(突条)68が並設され、ケース64の強度向上が図られている。なお、ケース64の底面S3にはリブ68は設けられていない。そして、図2,3に示すように、ケース64に設けられた取付部64a,64bを貫通するネジSc1を金属ベース50に螺入することによりコンデンサ放電抵抗ユニット54が金属ベース50に固定されている。
As shown in FIG. 4, the case 64 is filled with potting resin 67, and the inside of the case 64 is resin-sealed.
As shown in FIG. 4, a large number of ribs (projections) 68 are arranged in parallel on the outer surface of the case 64, thereby improving the strength of the case 64. Note that the ribs 68 are not provided on the bottom surface S3 of the case 64. As shown in FIGS. 2 and 3, the capacitor discharge resistance unit 54 is fixed to the metal base 50 by screwing the screws Sc <b> 1 penetrating through the mounting portions 64 a and 64 b provided in the case 64 into the metal base 50. Yes.

図2,3に示すように、金属ベース50は、全体形状として板状をなしている。金属ベース50の厚み方向の一方の面には厚み方向に向けて若干突出した突出部70が設けられている。また、金属ベース50の厚み方向の面のうち、突出部70が設けられた面とは反対側の面は、平坦面71(図6(b)参照)となっている。金属ベース50の突出部70には、IPM53が載置されている。IPM53は、図示しない端子が基板51に接続されている。IPM(53)として、パワー素子がモジュール化されたパワーモジュールであっても、パワー素子をベアチップ実装したものを用いてもよい。なお、パワーモジュールやパワー素子のベアチップ実装の場合、制御素子を他の基板に配置することになる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the metal base 50 has a plate shape as a whole. A protruding portion 70 that slightly protrudes in the thickness direction is provided on one surface of the metal base 50 in the thickness direction. Moreover, the surface on the opposite side to the surface in which the protrusion part 70 was provided among the surfaces of the thickness direction of the metal base 50 is the flat surface 71 (refer FIG.6 (b)). An IPM 53 is placed on the protruding portion 70 of the metal base 50. The IPM 53 has a terminal (not shown) connected to the substrate 51. As the IPM (53), a power module in which a power element is modularized or a power module in which a power element is mounted on a bare chip may be used. In the case of mounting a power module or power element in a bare chip, the control element is disposed on another substrate.

図3に示すように、コイル40は、二本の端子(リード)73,74を有している。コイル40は、端子73,74の延びる方向が基板51側を向くように配置されている。コイル40は、コイルケース75によって覆われている。そして、コイルケース75に設けられた取付部75a,75bを貫通するネジSc2を金属ベース50に螺入することによりコイル40が金属ベース50に固定されている。   As shown in FIG. 3, the coil 40 has two terminals (leads) 73 and 74. The coil 40 is arranged so that the extending direction of the terminals 73 and 74 faces the substrate 51 side. The coil 40 is covered with a coil case 75. And the coil 40 is being fixed to the metal base 50 by screwing the screw Sc2 which penetrates the attaching parts 75a and 75b provided in the coil case 75 into the metal base 50.

金属ベース50の厚み方向の面のうち基板51等の配置面の周縁には、基板51を金属ベース50に固定するためのネジSc3が螺合される円筒状の第1のボス76が設けられている。また、金属ベース50の第1のボス76が設けられた面と同一面上には、円筒状の第2のボス77が設けられている。第1のボス76と第2のボス77は、金属ベース50と一体成形されている。第2のボス77には、図1に示すように、金属ベース50をハウジング11に固定するためのネジSc4が挿通される。   A cylindrical first boss 76 to which a screw Sc3 for fixing the substrate 51 to the metal base 50 is screwed is provided at the periphery of the arrangement surface of the metal base 50 among the surfaces in the thickness direction of the metal base 50. ing. In addition, a cylindrical second boss 77 is provided on the same surface as the surface on which the first boss 76 of the metal base 50 is provided. The first boss 76 and the second boss 77 are integrally formed with the metal base 50. As shown in FIG. 1, a screw Sc <b> 4 for fixing the metal base 50 to the housing 11 is inserted into the second boss 77.

上記したインバータ18は、樹脂製カバー19および第2のボス77を挿通したネジSc4が第1ハウジング12に螺入されることでハウジング11に固定されている。金属ベース50は、平坦面71が第1ハウジング12の外面17と対向している。従って、金属ベース50の平坦面71がハウジング11の外面17と面接触している。   The above-described inverter 18 is fixed to the housing 11 by screwing a screw Sc4 inserted through the resin cover 19 and the second boss 77 into the first housing 12. The metal base 50 has a flat surface 71 facing the outer surface 17 of the first housing 12. Accordingly, the flat surface 71 of the metal base 50 is in surface contact with the outer surface 17 of the housing 11.

金属ベース50にIPM53、基板51、コイルケース75、コンデンサ放電抵抗ユニット54がネジ固定されている。金属ベース50は、これら部品のヒートシンクとして機能するとともに、これら部品の固定台として機能する。   The IPM 53, the substrate 51, the coil case 75, and the capacitor discharge resistance unit 54 are fixed to the metal base 50 with screws. The metal base 50 functions as a heat sink for these components and also functions as a fixing base for these components.

図1に示すように、樹脂製カバー19にはコネクタ69が一体的に形成され、コネクタ69のピン69aが基板51に接続されている。
このように、インバータ18は、ケース64内において第1のバスバー65および第2のバスバー66に電気的に接続され、インバータ18の入力側に配置されるコンデンサとしてのコンデンサ素子60,61を有する。インバータ18は、ケース64内において第1のバスバー65および第2のバスバー66に電気的に接続され、コンデンサ素子60,61に対して並列に接続される放電素子としての放電抵抗62,63と、第1のバスバー65と第2のバスバー66とが接続される基板51を有する。
As shown in FIG. 1, a connector 69 is integrally formed on the resin cover 19, and pins 69 a of the connector 69 are connected to the substrate 51.
As described above, the inverter 18 is electrically connected to the first bus bar 65 and the second bus bar 66 in the case 64 and includes the capacitor elements 60 and 61 as capacitors disposed on the input side of the inverter 18. The inverter 18 is electrically connected to the first bus bar 65 and the second bus bar 66 in the case 64, and discharge resistors 62, 63 as discharge elements connected in parallel to the capacitor elements 60, 61; It has the board | substrate 51 with which the 1st bus bar 65 and the 2nd bus bar 66 are connected.

次に、本実施形態のインバータ18の作用について説明する。
インバータ18の駆動に伴いコンデンサ素子60,61、放電抵抗62,63等が発熱する。ここで、コンデンサ素子60,61および放電抵抗62,63が、箱状のケース64に収納されており、ケース64の底面S3は金属ベース50に熱的に結合されている。そして、コンデンサ素子60,61の熱はケース64を介して金属ベース50に逃がされる。放電抵抗62,63の熱はケース64を介して金属ベース50に逃がされる。
Next, the operation of the inverter 18 of this embodiment will be described.
As the inverter 18 is driven, the capacitor elements 60 and 61, the discharge resistors 62 and 63, etc. generate heat. Here, the capacitor elements 60 and 61 and the discharge resistors 62 and 63 are accommodated in a box-shaped case 64, and the bottom surface S 3 of the case 64 is thermally coupled to the metal base 50. Then, the heat of the capacitor elements 60 and 61 is released to the metal base 50 through the case 64. The heat of the discharge resistors 62 and 63 is released to the metal base 50 through the case 64.

また、コンデンサ素子60,61と放電抵抗62,63との一体化により、樹脂製カバー19を用いて構成したときにおいて、車両の衝突時において樹脂製カバー19が曲がる等しても放電抵抗62,63により、速やかに放電することができる構造となっている。つまり、複数のコンデンサ(60,61)のみをモジュール化し、放電抵抗は、基板等に搭載すると、衝突時に基板が割れる等が発生すると放電抵抗で放電(電荷を速やかに抜くこと)ができなくなる。本実施形態では仮に基板51が損傷してもコンデンサ素子60,61の電荷を速やかに抜くことができる。   Further, when the resin cover 19 is configured by integrating the capacitor elements 60 and 61 and the discharge resistors 62 and 63, even if the resin cover 19 is bent during a vehicle collision, the discharge resistors 62 and 63 has a structure capable of quickly discharging. That is, when only a plurality of capacitors (60, 61) are modularized and the discharge resistor is mounted on a substrate or the like, if the substrate breaks at the time of a collision or the like, it becomes impossible to discharge (charge can be quickly removed) by the discharge resistor. In this embodiment, even if the board | substrate 51 is damaged, the electric charge of the capacitor | condenser elements 60 and 61 can be extracted rapidly.

さらに、ケース64内に、コンデンサ素子60,61と放電抵抗62,63を入れ、ケース64を共通で使用し、小型化を実現している。つまり、上述したように基板に放電抵抗を搭載した場合において衝突時に放電抵抗により放電させるために基板に搭載した放電素子を保護すべくカバーを更に設けると大型化を招く。本実施形態ではケース64内に放電抵抗62,63を取り込むことにより大型化を抑制することができる。   Further, the capacitor elements 60 and 61 and the discharge resistors 62 and 63 are placed in the case 64, and the case 64 is used in common, thereby realizing miniaturization. That is, when a discharge resistor is mounted on the substrate as described above, if a cover is further provided to protect the discharge element mounted on the substrate in order to cause discharge by the discharge resistance in the event of a collision, the size increases. In the present embodiment, the increase in size can be suppressed by incorporating the discharge resistors 62 and 63 into the case 64.

また、製造容易とすべく、基板51に挿入する端子(リード)の本数が低減される。詳しくは、抵抗の端子「2」本×抵抗本数「2」+コンデンサの端子「2」本×コンデンサ「2」個=8本であるのに対し、本実施形態では、コンデンサ素子60,61および放電抵抗62,63をバスバー65,66に結線した状態でケース64内に収納しており、端子数はバスバー65,66の2本で済む。これにより、基板51との接合部が減り、製造容易となる。   Further, the number of terminals (leads) to be inserted into the substrate 51 is reduced in order to facilitate manufacture. Specifically, “2” terminals of resistors × “2” of resistors + “2” terminals of capacitors × “2” of capacitors = 8 = 8 in the present embodiment. The discharge resistors 62 and 63 are accommodated in the case 64 in a state where they are connected to the bus bars 65 and 66, and the number of terminals of the bus bars 65 and 66 is sufficient. Thereby, a junction part with the board | substrate 51 reduces, and it becomes easy to manufacture.

さらに、衝突安全について、ケース64にリブ68を形成することにより強度をもたせ、放電抵抗62,63とコンデンサ素子60,61の接続が外れず、確実に放電できる。
さらには、熱について、放電抵抗62,63を放熱部材としての金属ベース50に近く配置することができ、他素子への影響を減らすことができる。また、冷やすことにより放電抵抗の小型化を図ることができる。
Further, with respect to collision safety, the ribs 68 are formed on the case 64 to provide strength, so that the discharge resistors 62 and 63 and the capacitor elements 60 and 61 are not disconnected and can be discharged reliably.
Furthermore, with respect to heat, the discharge resistors 62 and 63 can be disposed close to the metal base 50 as a heat radiating member, and the influence on other elements can be reduced. In addition, the discharge resistance can be reduced by cooling.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)車載用の空調装置100の構成として、モータ16と、モータ16によって動かされる圧縮機としての圧縮部15と、スイッチング素子21〜26を有し、スイッチング素子21〜26のスイッチング動作により直流電力を交流電力に変換してモータ16に供給される電力を制御するインバータ装置としてのインバータ18と、を備える。インバータ18は、箱状のケース64と、ケース64内においてケース64の第1の側面S1に沿って配置されるとともにケース64の内部からケース64の外部に延びる板状の第1のバスバー65を有する。インバータ18は、ケース64内においてケース64の第2の側面S2に沿って配置されるとともにケース64の内部からケース64の外部に延びる板状の第2のバスバー66を有する。インバータ18は、ケース64内において第1のバスバー65および第2のバスバー66に電気的に接続され、インバータ18の入力側に配置されるコンデンサとしてのコンデンサ素子60,61を有する。インバータ18は、ケース64内において第1のバスバー65および第2のバスバー66に電気的に接続され、コンデンサ素子60,61に対して並列に接続される放電素子としての放電抵抗62,63と、第1のバスバー65と第2のバスバー66とが接続される基板51を有する。よって、コンデンサ素子60,61の熱および放電抵抗62,63の熱はケース64を介して金属ベース50に逃がされる。放電抵抗62,63が基板51に実装されておらず、基板51の大型化を抑制することができる。また、コンデンサ素子60,61が基板51に実装されておらず、振動等が加わった際に確実にコンデンサ素子60,61の電荷を放電することができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) As a configuration of the in-vehicle air conditioner 100, the motor 16 has a compression unit 15 as a compressor moved by the motor 16, and switching elements 21 to 26. And an inverter 18 as an inverter device that controls electric power supplied to the motor 16 by converting electric power into AC power. The inverter 18 includes a box-shaped case 64 and a plate-shaped first bus bar 65 that is disposed in the case 64 along the first side surface S <b> 1 of the case 64 and extends from the inside of the case 64 to the outside of the case 64. Have. The inverter 18 includes a plate-like second bus bar 66 that is disposed in the case 64 along the second side surface S <b> 2 of the case 64 and extends from the inside of the case 64 to the outside of the case 64. The inverter 18 is electrically connected to the first bus bar 65 and the second bus bar 66 in the case 64 and has capacitor elements 60 and 61 as capacitors disposed on the input side of the inverter 18. The inverter 18 is electrically connected to the first bus bar 65 and the second bus bar 66 in the case 64, and discharge resistors 62, 63 as discharge elements connected in parallel to the capacitor elements 60, 61; It has the board | substrate 51 with which the 1st bus bar 65 and the 2nd bus bar 66 are connected. Therefore, the heat of the capacitor elements 60 and 61 and the heat of the discharge resistors 62 and 63 are released to the metal base 50 through the case 64. Since the discharge resistors 62 and 63 are not mounted on the substrate 51, the substrate 51 can be prevented from being enlarged. Further, since the capacitor elements 60 and 61 are not mounted on the substrate 51, the charges of the capacitor elements 60 and 61 can be surely discharged when vibration or the like is applied.

(2)ケース64内においてコンデンサ素子60,61の端子60a,60b,61a,61bおよび放電抵抗62,63の端子62a,62b,63a,63bが第1および第2のバスバー65,66に接合されているので、実用的である。   (2) In the case 64, the terminals 60a, 60b, 61a, 61b of the capacitor elements 60, 61 and the terminals 62a, 62b, 63a, 63b of the discharge resistors 62, 63 are joined to the first and second bus bars 65, 66. So it is practical.

(3)車載電動コンプレッサ用である。よって、ケース64内に収納された放電抵抗62,63とコンデンサ素子60,61は接続の外れを起こしにくく、衝突時に確実に放電することができる。   (3) For on-vehicle electric compressors. Therefore, the discharge resistors 62 and 63 and the capacitor elements 60 and 61 housed in the case 64 are unlikely to be disconnected and can be reliably discharged in the event of a collision.

(4)ケース64の外部において第1および第2のバスバー65,66が基板51に接続されている。よって、基板に放電抵抗を搭載する場合に比べて、基板51に放電抵抗62,63を搭載しなくてもよいので基板の小型化を図ることができる。   (4) The first and second bus bars 65 and 66 are connected to the substrate 51 outside the case 64. Therefore, it is not necessary to mount the discharge resistors 62 and 63 on the substrate 51 as compared with the case where the discharge resistors are mounted on the substrate, so that the size of the substrate can be reduced.

(5)本実施形態では2枚のバスバー65,66と2つのコンデンサ素子60,61と2つの放電抵抗62,63を一括で半田付けできる。即ち、コンデンサ素子60,61の端子60a,60b,61a,61bおよび放電抵抗62,63の端子62a,62b,63a,63bをバスバー65,66に貫通させ、この状態で半田付けにて組み付けることができる。   (5) In the present embodiment, the two bus bars 65 and 66, the two capacitor elements 60 and 61, and the two discharge resistors 62 and 63 can be soldered together. That is, the terminals 60a, 60b, 61a, 61b of the capacitor elements 60, 61 and the terminals 62a, 62b, 63a, 63b of the discharge resistors 62, 63 are passed through the bus bars 65, 66 and assembled in this state by soldering. it can.

(6)ケース64内において、コンデンサ素子60,61および放電抵抗62,63を寝かせて配置することができ、放熱性に優れている。
(7)ケース64は、樹脂よりなり、外表面にはリブ68が設けられている。よって、強度向上が図られる。
(6) In the case 64, the capacitor elements 60, 61 and the discharge resistors 62, 63 can be placed and placed, and the heat dissipation is excellent.
(7) The case 64 is made of resin, and ribs 68 are provided on the outer surface. Therefore, the strength can be improved.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・図8に示すように、正極母線Lpと負極母線Lnとの間においてコンデンサ41に対し放電抵抗80を並列に接続するとともに、この並列回路に対しリップル低減用抵抗81を直列に接続してもよい。即ち、コンデンサ41の一端が負極母線Lnに接続されているとともにコンデンサ41の他端がリップル低減用抵抗81を介して正極母線Lpに接続され、コンデンサ41に対して放電抵抗80が並列に接続されている。この場合において、コンデンサ41、放電抵抗80およびリップル低減用抵抗81をケース64の内部に配置してバスバー65,66と接続してもよい。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
As shown in FIG. 8, a discharge resistor 80 is connected in parallel to the capacitor 41 between the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln, and a ripple reducing resistor 81 is connected in series to the parallel circuit. Good. That is, one end of the capacitor 41 is connected to the negative electrode bus Ln, the other end of the capacitor 41 is connected to the positive electrode bus Lp via the ripple reducing resistor 81, and the discharge resistor 80 is connected in parallel to the capacitor 41. ing. In this case, the capacitor 41, the discharge resistor 80, and the ripple reducing resistor 81 may be disposed inside the case 64 and connected to the bus bars 65 and 66.

また、ケース64内に、母線Lp,Lnにおけるインバータ回路20に対する直流の入力側に設けられるブリーダ抵抗、および、リップル低減用抵抗81のうちの少なくとも一方が収納されてもよい。この場合、ブリーダ抵抗およびリップル低減用抵抗81のうちの少なくとも一方の熱はケース64を介して放熱部材としての金属ベース50に逃がされ、放熱性の向上を図ることができる。   Further, at least one of a bleeder resistor provided on the DC input side to the inverter circuit 20 in the buses Lp and Ln and the ripple reducing resistor 81 may be housed in the case 64. In this case, the heat of at least one of the bleeder resistor and the ripple reducing resistor 81 is released to the metal base 50 as the heat radiating member through the case 64, so that the heat dissipation can be improved.

・ケース64の底面S3と金属ベース50とは直接接触していなくてもよく、放熱シートや放熱グリス等を介して配置されていてもよい。要は、ケース64の底面S3は放熱部材に熱的に結合されていればよい。   The bottom surface S3 of the case 64 and the metal base 50 may not be in direct contact with each other, and may be disposed via a heat dissipation sheet, heat dissipation grease, or the like. In short, the bottom surface S3 of the case 64 only needs to be thermally coupled to the heat dissipation member.

・ケース64は、底面(下面)S3が金属材料よりなる構成としてもよい。こうすることにより、放熱性に優れている。
・車載バッテリは車載でない場合、バッテリ以外の電源を用いてもよい。
The case 64 may be configured such that the bottom surface (lower surface) S3 is made of a metal material. By carrying out like this, it is excellent in heat dissipation.
-If the in-vehicle battery is not in-vehicle, a power source other than the battery may be used.

・カバー19の材料は樹脂に限定されず、金属でもよい。
・突出部70は無くてもよい。
・本発明はインバータ回路における直流の入り口側にコンデンサと放電抵抗を配置する場合に適用でき、前段にDC/DCコンバータ等があってもよい。
-The material of the cover 19 is not limited to resin, A metal may be sufficient.
-The protrusion 70 may not be present.
The present invention can be applied to the case where a capacitor and a discharge resistor are arranged on the DC inlet side in the inverter circuit, and a DC / DC converter or the like may be provided in the previous stage.

・電力変換装置として車載電動コンプレッサ用インバータに適用したが、車載電動コンプレッサ用以外でもよい。   -Although it applied to the inverter for vehicle-mounted electric compressors as a power converter device, it may be other than for vehicle-mounted electric compressors.

15…圧縮部、16…モータ、18…インバータ、21〜26…スイッチング素子、51…基板、60…コンデンサ素子、61…コンデンサ素子、62…放電抵抗、63…放電抵抗、64…ケース、65…第1のバスバー、66…第2のバスバー、69…リブ、81…リップル低減用抵抗、100…空調装置、S1…第1の側面、S2…第2の側面、S3…底面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Compression part, 16 ... Motor, 18 ... Inverter, 21-26 ... Switching element, 51 ... Board | substrate, 60 ... Capacitor element, 61 ... Capacitor element, 62 ... Discharge resistance, 63 ... Discharge resistance, 64 ... Case, 65 ... 1st bus bar, 66 ... 2nd bus bar, 69 ... rib, 81 ... resistance for ripple reduction, 100 ... air conditioner, S1 ... 1st side surface, S2 ... 2nd side surface, S3 ... bottom surface.

Claims (4)

モータと、
前記モータによって動かされる圧縮機と、
スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチング動作により直流電力を交流電力に変換して前記モータに供給される電力を制御するインバータ装置と、
を備える車載用の空調装置であって、
前記インバータ装置は、
箱状のケースと、
前記ケース内においてケースの第1の側面に沿って配置されるとともに前記ケースの内部から前記ケースの外部に延びる板状の第1のバスバーと、
前記ケース内においてケースの第2の側面に沿って配置されるとともに前記ケースの内部から前記ケースの外部に延びる板状の第2のバスバーと、
前記ケース内において前記第1のバスバーおよび第2のバスバーに電気的に接続され、前記インバータ装置の入力側に配置されるコンデンサと、
前記ケース内において前記第1のバスバーおよび第2のバスバーに電気的に接続され、前記コンデンサに対して並列に接続される放電素子と、
前記第1のバスバーと前記第2のバスバーとが接続される基板と、
を有することを特徴とする車載用の空調装置。
A motor,
A compressor driven by the motor;
An inverter device that has a switching element, converts DC power into AC power by switching operation of the switching element, and controls power supplied to the motor;
A vehicle-mounted air conditioner comprising:
The inverter device is
A box-shaped case,
A plate-like first bus bar disposed along the first side surface of the case in the case and extending from the inside of the case to the outside of the case;
A plate-like second bus bar disposed along the second side surface of the case in the case and extending from the inside of the case to the outside of the case;
A capacitor electrically connected to the first bus bar and the second bus bar in the case, and disposed on an input side of the inverter device;
A discharge element electrically connected to the first bus bar and the second bus bar in the case and connected in parallel to the capacitor;
A substrate to which the first bus bar and the second bus bar are connected;
A vehicle-mounted air conditioner characterized by comprising:
前記ケース内に、ブリーダ抵抗およびリップル低減用抵抗のうちの少なくとも一方が収納されていることを特徴とする請求項1に記載の車載用の空調装置。   2. The in-vehicle air conditioner according to claim 1, wherein at least one of a bleeder resistance and a ripple reducing resistor is housed in the case. 前記ケースは、樹脂よりなり、外表面にはリブが設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の車載用の空調装置。   The in-vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the case is made of resin, and a rib is provided on an outer surface. 前記ケースは、底面が金属材料よりなることを特徴とする請求項1または2に記載の車載用の空調装置。   The in-vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the case has a bottom surface made of a metal material.
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