JP6544201B2 - 車載用の空調装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
(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。
・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。
・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。
・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。
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、
前記ケースおよび前記基板が載置される金属製の放熱部材と、
を有し、
前記ケースの底面は、前記放熱部材に接触するように配置されており、
前記コンデンサおよび前記放電素子は、前記ケースの底面から立設された前記第1の側面に沿って配置される前記第1のバスバーと前記ケースの底面から立設された前記第2の側面に沿って配置される前記第2のバスバーとの間に配置されていることを特徴とする車載用の空調装置。 - 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。
- 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。
- 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。
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