專利名稱：電動壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種電動壓縮機，特別是關于ー種在壓縮機的殼內組裝有對電動馬達的驅動進行控制的逆變裝置的電動壓縮機。
背景技術：
電動壓縮機一般包括對壓縮機構部進行驅動的電動馬達，并且還包括控制以及驅動該電動馬達的逆變裝置。作為該電動壓縮機，已知有逆變裝置組裝在電動壓縮機的殼內的逆變裝置一體式的裝置。已知有這樣的例子，為了將逆變裝置固定在殼內，在容納逆變裝置的區(qū)域內充填并封入凝膠。然而，在該例中，由于通過被封入的凝膠來將逆變裝置固定到電動壓縮機的殼等上，因而存在不能將逆變裝置從電動壓縮機上卸下，或不容易卸下的問題。因此，即使在只有逆變裝置發(fā)生故障這樣的情況下，也需要更換整個電動壓縮機而不只是更換逆變裝置。因此，在專利文獻I中，逆變組件包括:具有包含開關元件的電路的基板(a)、至少包含電容器或線圈其中之一的部件(b)、支撐基板以及部件的底座(C)。而且，專利文獻I中提出，將該逆變組件可裝卸地固定在殼的逆變器收容室內。現(xiàn)有技術文獻專利文獻1:日本專利公開2007-263061號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的技術問題根據(jù)專利文獻1，由于電動壓縮機的殼和逆變組件都是可裝卸地被固定，因而從電動壓縮機上能夠容易地卸下逆變組件。但專利文獻I的逆變組件是以將基板(a)、部件(b)、底座(C)作為ー個整體為前提的。因此，由于在基板(a)和部件(b)之間、底座(C)和部件(b)之間是進行焊接或粘結固定，因而要分開基板(a)和部件(b)或分開底座(C)和部件(b)是不容易的。在此，構成逆變組件的:開關元件、CPU等的控制電路(包含軟件)、濾波部，它們各自的故障模式不同，絕大多數(shù)情況下只是它們中的一部分發(fā)生故障。在該情況下，根據(jù)專利文獻I的方案，需要將還包含正常部分的整個逆變組件更換為新的。因此，應對故障的成本將變高。本發(fā)明是基于這種問題而完成的，其目的在于，提供一種能夠降低當構成逆變裝置的要素的一部分發(fā)生故障時的必要成本的電動壓縮機。解決問題的技術手段逆變裝置按其功能能夠區(qū)分為以下部分:安裝有由IGBT等的半導體開關元件構成的開關電路，并將直流電轉換成三相交流電再施加到電動馬達的部分(電源部)；安裝有由CPU等的在低電壓下動作 的元件構成的控制通信電路，并對施加到電動馬達的交流電進行控制的部分(控制部)；包含設在電源線上抑制噪聲用的共模線圈、常模線圈和平滑電容器，并抑制逆變裝置的噪聲的部分(濾波部)。在此完成的本發(fā)明，在包括殼主體、逆變裝置、設在殼主體上的逆變器收容室、和蓋的電動壓縮機中，逆變裝置由以下部分構成:將直流電轉換成三相交流電再施加到電動馬達的電源部、對施加到電動馬達的交流電進行控制的控制部、至少包含電容器或線圈其中之一井抑制逆變裝置的噪聲的濾波部。而且，電源部、控制部以及濾波部中至少ー個在逆變器收容室內可裝卸地固定在殼主體上，其它的至少有ー個可裝卸地固定在蓋上。根據(jù)本發(fā)明的電動壓縮機，電源部、控制部以及濾波部中至少ー個在逆變器收容室內可裝卸地固定在殼主體上，其它的至少有ー個可裝卸地固定在蓋上。因此，當從殼主體卸下蓋時，能夠使電源部、控制部以及濾波部各自獨立地從殼主體或蓋上卸下，也能夠使新的電源部、控制部以及濾波部各自獨立地安裝到殼主體或蓋上。在此，本發(fā)明中的殼主體容納壓縮機構部以及對壓縮機構部進行驅動的電動馬達。逆變裝置將直流電轉換成三相交流電并提供給電動馬達，同時控制電動馬達的轉速。

逆變器收容室設在殼主體上并具有開ロ部，并容納逆變裝置。此處所說的容納不是必須容納整個逆變裝置，也包含部分地從該逆變器收容室露出的情況。蓋蓋住逆變器收容室的開ロ部。該蓋可以相對殼主體裝卸。在本發(fā)明的電動壓縮機中，電源部與控制部、以及電源部與濾波部優(yōu)選通過連接器進行連接。不需要特別的操作，電源部與控制部、以及電源部與濾波部之間的電連接能夠可靠地實現(xiàn)。在本發(fā)明的電動壓縮機中，電源部優(yōu)選可裝卸地固定在殼主體上。其目的在于，利用在殼主體內流動的冷媒來促進伴隨動作產生的發(fā)熱量多的電源部的冷卻。在本發(fā)明的電動壓縮機中，濾波部優(yōu)選通過粘接劑固定在蓋上。其目的在干，通過將濾波部處的發(fā)熱通過粘接劑傳遞到蓋上，以此促進濾波部的冷卻。在本發(fā)明的電動壓縮機中，被模塊化的電源部和控制部優(yōu)選可裝卸地固定在殼主體上，濾波部優(yōu)選固定到蓋上。由于將電氣系統(tǒng)的部件(電源部、控制部)集中到一起進行處理，該模塊化的裝配能夠只在電氣系統(tǒng)的生產線上進行。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，當發(fā)生故障更換部件時，在電源部、控制部、濾波部中，由于能夠只更換發(fā)生故障的部分，因而能夠壓低應對故障的成本。又，根據(jù)本發(fā)明，具有如下效果:容易確定發(fā)生故障的部分；在各部分的規(guī)格發(fā)生變更的情況下，能夠只更換規(guī)格已改良的部分；由于不直接接觸除更換部分之外的部分，因而減小了由于操作或者由于靜電或碰撞等而使其它基板受到損壞的風險。


圖1是示出本實施方式中的電動壓縮機的立體分解圖。圖2是示出安裝有電源基板組件的殼主體的立體圖。圖3是從背面?zhèn)仁境霭惭b有控制基板組件以及濾波電路組件的逆變器蓋的立體圖。圖4是示出在本實施方式中，由粘接劑將濾波電路組件固定到蓋上的示例的示意圖。圖5是示出在本實施方式中，使電源基板組件和控制基板組件一體化并模塊化的示例的示意圖。
具體實施例方式下面，基于說明書附圖所示的實施方式對該發(fā)明進行詳細說明。如圖1 圖3所示，本實施方式中的逆變裝置一體式的電動壓縮機(以下，僅稱壓縮機)I包括:殼主體10、蓋住殼主體10的逆變器收容室13的開ロ的蓋30、固定在殼主體10的逆變器收容室13內的電源基板組件50、固定在蓋30的收容室33內的控制基板組件70、固定在蓋30的收容室33內的濾波電路組件90。逆變裝置40包括:電源基板組件50、控制基板組件70、濾波電路組件90。< 殼主體 10>構成壓縮機I的外殼的殼主體10包括，容納有省略圖示的電動馬達的馬達殼部11和容納有省略圖示的壓縮機構的壓縮機構殼部12。殼主體10由鋁壓鑄件制成，馬達殼部11以及壓縮機構殼部12有時是一體形成的，有時是先分別單個制造再由螺栓等進行一體化。被容納且設置在殼主體10內的省略圖示的電動馬達以及壓縮機，通過馬達軸進行聯(lián)結，通過電動馬達的轉動來驅動壓縮機。在馬達殼部11上設有吸入ロ 18，從該吸入ロ吸入到馬達殼部11的低壓冷媒氣體，繞電動馬達流動之后，被吸進壓縮機構并被壓縮。通過壓縮機構壓縮后的高溫高壓的冷媒氣體，被排出到壓縮機構殼部12內之后，從壓縮機構殼部12上所設的排出ロ(省略圖示)排出到在外部的制冷循環(huán)中。在馬達殼部11的上部設有逆變器收容室13。逆變器收容室13具有上表面敞開的由規(guī)定高度的側壁14所圍成的盒狀結構。在逆變器收容室13的內部配置有與容納在馬達殼部11內的電動馬達電連接的馬達端子15。又，在逆變器收容室13的底部形成有保持電源基板組件50的保持面16。又，在逆變器收容室13內設有濾波器收容室17，其作為當蓋30安裝到殼主體10上時容納一部分的構成濾波電路組件90的平滑電容器91以及線圈92的空間。〈蓋30>蓋30是包括頂板31和從頂板31的周邊垂下的側壁32的箱形構件，由頂板31和側壁32所圍成的空間來形成收容室33。在該收容室33內，形成有用于固定控制基板組件70以及濾波電路組件90的凸起和螺栓孔(省略圖示)。蓋30以頂板31的收容室33位于下側的狀態(tài)固定到馬達殼部11上，以蓋住逆變器收容室13的開ロ。此時，使逆變器收容室13的側壁14的頂端面與側壁32的頂端面對接，以此來相對殼主體10定位蓋30。在對接面間夾入填料，以此來確保殼主體10內部的密封狀態(tài)。另外，蓋30也與殼主體10 —祥是通過鋁壓鑄件制造的。
<電源基板組件50>從外部的高壓電源(圖中未示出)提供例如300V高電壓到電源基板組件50。電源基板組件50包括電源基板51，其在背面?zhèn)劝惭b有由多個IGBT構成的開關元件52且在表面?zhèn)劝惭b有電流和電壓檢測電路53。在后述的控制基板組件70上設有用于控制該開關元件52的動作的CPU73。當來自CPU73的控制信號傳遞到電源基板51并輸入到開關元件52吋，開關元件52動作。由此，從高壓電源提供的高電壓變成3相交流，并施加到電動壓縮機I的電動馬達上來轉動驅動電動馬達。在電源基板51的背面?zhèn)扰c電源基板51隔著規(guī)定的間隔配置有散熱板54。散熱板54的表面?zhèn)扰c開關元件52相接觸。以電源基板組件50安裝在殼主體10的逆變器收容室13的規(guī)定位置的狀態(tài)，散熱板54的背面?zhèn)扰c保持面16相接觸。這樣，在開關元件52上產生的熱通過散熱板54傳遞到殼主體10上，通過殼主體10內流動的冷媒來促進開關元件52的冷卻。在電源基板51的表面?zhèn)劝惭b有連接馬達用的連接器55。電源基板51與電動馬達通過連接器55以及馬達端子15連接。而且，由開關元件52動作而生成的3相交流電通過連接器55以及馬達端子15施加到電動壓縮機I的電動馬達上。又，在電源基板51表面?zhèn)劝惭b有連接控制基板用的連接器56。電源基板51與控制基板組件70通過連接器56以及連接器72連接。連接器72設在控制基板組件70上。當來自控制基板組件70的控制信號通過連接器56以及連接器72傳遞到電源基板51，并輸入到開關元件52吋，開關元件52動作。進ー步地，在電源基板51的表面?zhèn)劝惭b有連接濾波電路用的連接器57。電源基板51與濾波電路組件90通過連接器57以及連接器94連接。從高壓電源提供的直流電壓由濾波電路組件90平滑化之后，通過連接器57以及連接器94被提供到開關元件52。在電源基板組件50中，開關元件52、電流和電壓檢測電路53等通過焊接預先固定到電源基板51上，并在該單元被操作。 <控制基板組件70>控制基板組件70具有控制電源基板組件50的開關元件52的動作的功能?？刂苹褰M件70包括:背面?zhèn)劝惭b有連接器72且表面?zhèn)劝惭b有CPU73的控制基板71。在控制基板71的表面?zhèn)壬?，另外還安裝有進行與電源基板組件50的通信的接ロ電路74、電源電路75等的電子部件。在控制基板組件70中，連接器72、CPU73等通過焊接預先固定到控制基板71上，并在該単元被操作。<濾波電路組件90>濾波電路組件90為了平滑從高壓電源提供的直流電壓并將其提供到電源基板組件50，包括平滑電容器91以及線圈92。被輸入到省略圖示的P-N端子的直流電，經平滑電容器91被輸入到電源基板51的開關元件52，該期間內通過線圈92和平滑電容器91降低產生的共模噪聲和電流紋波。平滑電容器91是由樹脂對薄型化的陶瓷系電容器材料或薄膜系電容器材料進行成型而形成的。線圈92也一祥，是由樹脂對線圈材料進行成型而形成的。濾波電路組件90包括匯流條93。平滑電容器91和線圈92安裝在匯流條93上，從而被電連接，并被保持于匯流條93。在匯流條93的背面?zhèn)劝惭b有連接器94。匯流條93是由樹脂對具有導電性的制芯材料進行成型而形成的，在除需要導通的部分之外確保絕緣。在濾波電路組件90中，平滑電容器91、線圈92等預先安裝在匯流條93上，并在該単元對其進行操作。另外，線圈92，通常采用與平滑電容器91 一起進行開關噪聲控制或降低電流紋波的電感線圏，但除此之外，也可以采用用于降低共模噪聲的共模線圈。<電源基板組件50等的安裝>另外，在根據(jù)本實施方式的壓縮機I中，逆變裝置40包括:電源基板組件50、控制基板組件70以及濾波電路組件90這三個組件。如圖2所示，電源基板組件50被容納在逆變器收容室13內，使用螺栓等連接構件被可裝卸地固定到殼主體10上。通過這種結構，電源基板組件50的散熱板54與面向逆變器收容室13的保持面16緊貼。又，在電源基板組件50被安裝在殼主體10的規(guī)定位置上的狀態(tài)下，連接器55與馬達端子15連接。該接合通過連接器55和馬達端子15的嵌合實現(xiàn)，且不需要焊接、螺栓連接等操作。另ー方面，如圖3所示，控制基板組件70被容納在收容室33內的預先確定的位置上，通過使用螺栓等的連接件來可裝卸地被固定在蓋30上。同樣，濾波電路組件90可裝卸地被固定在蓋30上。如上所述，構成逆變裝置40的電源基板組件50、控制基板組件70以及濾波電路組件90各自獨立地可裝卸地被固定在殼主體10或蓋30上。將固定有控制基板組件70以及濾波電路組件90的蓋30定位到覆蓋逆變器收容室13的上部開ロ的規(guī)定位置之后，通過螺栓等固定到殼主體10上，以此構成壓縮機I。這樣，連接起電源基板組件50的連接器55和控制基板組件70的連接器72、以及電源基板組件50的連接器56和濾波電路組件90的連接器94。由于該連接是在連接器之間進行的，因而不需要除向著殼主體10按壓已被定位的蓋30之外的連接操作。又，在從殼主體10上拆除蓋30吋，能夠不需要特別的操作而解除連接器之間的連接。在上面已說明的壓縮機I中，構成逆變裝置40的電源基板組件50、控制基板組件70以及濾波電路組件90各自可被獨立裝卸地固定在殼主體10或蓋30上。因此，當電源基板組件50、控制基板組件70以及濾波電路組件90中任一個發(fā)生故障吋，由于從殼主體10上卸下蓋30之后，能夠只將發(fā)生故障的組件更換為新的組件，因而應對發(fā)生故障的情形能以低成本完成。又，由于電源基板組件50、控制基板組件70以及濾波電路組件90各自獨立，進而具有下面的效果。首先，容易確定發(fā)生故障的組件。例如，將具有正常的功能的電源基板組件50和控制基板組件70與以往一直使用的濾波電路組件90相組合，以此來構成逆變裝置40并確認動作，若動作有異常則能夠確定是一直使用的濾波電路組件90有故障。然后，在各組件的規(guī)格有變更的情況下，能夠只更換改良了規(guī)格的組件。例如，在濾波電路組件90的電流容量增加的情況下，能夠只更換濾波電路組件90。這種規(guī)格的變更對于電源基板組件50以及控制基板組件70也同樣適用。進ー步地，由于電源基板組件50被固定殼主體10上，且控制基板組件70以及濾波電路組件90被固定在蓋30上，因而在更換電源基板組件50的情況下，進行更換的操作者能夠不直接接觸控制基板組件70以及濾波電路組件90來更換電源基板組件50。更換操作時由于人手的接觸會產生靜電，或隨著操作進行有發(fā)生碰撞并損壞電源基板組件50的風險。但是，由于不直接接觸控制基板組件70以及濾波電路組件90，能夠避免破壞的風險。同樣，能夠不直接接觸電源基板組件50地更換被固定在蓋30上的控制基板組件70或濾波電路組件90。上面，說明了本發(fā)明中壓縮機1，但本發(fā)明并不僅限于此，能夠進行下面的(I)
(2)所示的變更。(I)被可裝卸地固定到殼主體10以及蓋30上的組件的類型是任意的。S卩，本發(fā)明包含，將電源基板組件50、控制基板組件70以及濾波電路組件90中至少ー個組件固定到殼主體10或蓋30上的方案。例如，既能夠將控制基板組件70或濾波電路組件90固定到殼主體10上，也能夠將電源基板組件50固定到蓋30上。(2)不一定需要相對蓋30可裝卸地固定組件。例如，如圖4所示，控制基板組件70如上面所說明的那樣通過螺栓等的連接件來可裝卸地固定到蓋30上，另ー方面，濾波電路組件90通過粘接劑S來固定到蓋30上。在該情況下，濾波電路組件90雖然相對蓋30不是可裝卸的，但在更換濾波電路組件90情況下，準備好固定有濾波電路組件90的蓋30，連同蓋30 —起更換。根據(jù)該實施方式，由于濾波電路組件90產生的熱通過粘接劑S傳遞到蓋30上，相比濾波電路組件90周圍有空隙的情況，能夠增大冷卻效果。另外，在圖4中，給與圖1 圖3中相同的構成要素附上相同的符號。圖5也一祥。(3)能夠使兩個 組件一體化后形成模件。例如，如圖5所示，通過螺栓連結電源基板組件50和控制基板組件70并進行模塊化后，可裝卸地固定到殼主體10上。通過這種結構，由于能將電氣系統(tǒng)的部件(電源基板組件50、控制基板組件70)集中到一起進行處理，用于模塊化的裝配能夠在電氣系統(tǒng)的專用線上進行。另ー方面，若將濾波電路組件90可裝卸地固定到蓋30上，該裝配能夠在機械系統(tǒng)的專用線上進行。即，根據(jù)該實施方式，有能夠將電氣系統(tǒng)的裝配線和機械系統(tǒng)的裝配線完全分開的優(yōu)點。除此之外，只要不脫離本發(fā)明的主_，能夠對由上面所述的實施方式所列舉的結構進行取舍選擇，適當變更或組合為其它的結構。符號說明I…電動壓縮機10…殼主體，13…逆變器收容室，15…馬達端子，17…濾波器收容室30…蓋，33…收容室，40 逆變裝置50…電源基板組件，51…電源基板，52…開關兀件55，56，57，72，94 …連接器70…控制基板組件，7ト 控制基板，73…CPU90…濾波電路組件，91平滑電容器
權利要求
1.ー種電動壓縮機,其特征在于,具有: 殼主體，其容納壓縮機構部和驅動所述壓縮機構部的電動馬達； 逆變裝置，其將直流電轉換成多相交流電提供給所述電動馬達，并控制電動馬達的轉速； 逆變器收容室，其設在所述殼主體上并具有開ロ部，并容納所述逆變裝置； 蓋，其蓋住所述開ロ部并可以從所述殼主體裝卸， 所述逆變裝置包括: 電源部，其將直流電轉換成三相交流電并施加到所述電動馬達； 控制部，其對施加到所述電動馬達的交流電進行控制； 濾波部，其包含電容器或線圈中至少ー個，并抑制所述逆變裝置的噪聲， 所述電源部、所述控制部和所述濾波部中至少ー個在所述逆變器收容室內被可裝卸地固定在所述殼主體上，其它的至少有ー個被可裝卸地固定在所述蓋上。
2.如權利要求1所述的電動壓縮機，其特征在干， 所述電源部和所述控制部、以及所述電源部和所述濾波部，通過連接器連接。
3.如權利要求1或2所述的電動壓縮機，其特征在干， 所述電源部被可裝卸地固定在所述殼主體上。
4.如權利要求1所述的電動壓縮機，其特征在干， 所述濾波部通過粘接劑被固定在所述蓋上。
5.如權利要求2所述的電動壓縮機，其特征在干， 所述濾波部通過粘接劑被固定在所述蓋上。
6.如權利要求3所述的電動壓縮機，其特征在干， 所述濾波部通過粘接劑被固定在所述蓋上。
7.如權利要求1所述的電動壓縮機，其特征在干， 被模塊化的所述電源部和所述控制部，被可裝卸地固定在所述殼主體上，所述濾波部被固定在所述蓋上。
8.如權利要求2所述的電動壓縮機，其特征在干， 被模塊化的所述電源部和所述控制部，被可裝卸地固定在所述殼主體上，所述濾波部被固定在所述蓋上。
9.如權利要求3所述的電動壓縮機，其特征在干， 被模塊化的所述電源部和所述控制部，被可裝卸地固定在所述殼主體上，所述濾波部被固定在所述蓋上。
10.如權利要求4所述的電動壓縮機，其特征在干， 被模塊化的所述電源部和所述控制部，被可裝卸地固定到所述殼主體上，所述濾波部被固定到所述蓋上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在構成逆變裝置的要素的一部分發(fā)生故障時能夠減少必要的成本的電動壓縮機。將電源基板組件(50)在逆變器收容室(13)內可裝卸地固定在殼主體(10)上，將控制基板組件(70)以及濾波電路組件(90)可裝卸地固定在蓋(30)上。因此，當從殼主體(10)卸下蓋(30)時，能夠使電源基板組件(50)、控制基板組件(70)以及濾波電路組件(90)各自獨立地從殼主體(10)或蓋(30)上卸下，也能夠使新的電源基板組件(50)、控制基板組件(70)以及濾波電路組件(90)各自獨立地安裝到殼主體(10)或蓋(30)上。
文檔編號F04C29/00GK103119842SQ201180046148
公開日2013年5月22日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權日2010年11月30日
發(fā)明者中神孝志, 鷹繁貴之, 上谷洋行, 中野浩兒 申請人:三菱重工汽車空調系統(tǒng)株式會社