[发明专利]逆变器一体型电动压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种在设于壳体外周的逆变器箱的内部设置逆变器而构成的、尤其适合用于车辆用空调装置的逆变器一体型电动压缩机。

背景技术

近年来，如电动汽车、混合动力汽车或燃料电池汽车那样通过电动机的动力进行行驶的电动车辆的开发和投放市场突飞猛进。这种电动车辆中的空调装置中，对于将制冷剂进行压缩并送出的压缩机大多也使用采用了电动机的电动压缩机。

另外，在通过内燃机的动力进行行驶的汽车的空调装置中，也使用电动压缩机代替利用行驶用内燃机并借助电磁离合器而被驱动的压缩机，用于改善随着电磁离合器的断开、连接所引起的操纵性能的下降。

作为这种电动压缩机，采用了将压缩机构和电动机一体地内置在壳体内的密闭型电动压缩机，而且大多采用了这样的技术：将由电源输入的电力通过逆变器供给电动机，能根据空调负荷而对压缩机的转速进行可变控制。

如此，在通过逆变器驱动的电动压缩机中，将构成逆变器的控制电路基板等收纳设置在一体成形于电动压缩机的壳体外周的逆变器箱内而将逆变器与电动压缩机一体化，此外，将抑制电磁噪声的平滑电容器和线圈等电气元件收容在所述逆变器箱内部。

在该情况下，必须对逆变器的开关元件(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)那样的发热性高的电气元件进行冷却。逆变器箱是完全密闭构造，不能从外部导入冷却空气等。因此，例如专利文献1～3所公开的那样，在逆变器箱的内部形成有构成壳体的外壁的散热用平面部，在此处与具有发热性的电气元件抵接，利用在壳体内部流动的制冷剂的制冷而对电气元件的热量进行散热、冷却。

专利文献1及2所记载的逆变器一体型电动压缩机，在逆变器箱的底面形成有散热用平面部，在该散热用平面部的上表面设置有IGBT等的具有发热性的电气元件，在其上方夹着空间而平行地设有控制电路基板，从电气元件向上方延伸的销端子被钎焊在控制电路基板上。在专利文献1中，利用夹装在控制电路基板与电气元件之间的弹性部件的弹力而将电气元件按压在散热用平面部上，在专利文献2中，用螺钉将电气元件紧固在散热用平面部上。由此，电气元件的热量就被散热到散热用平面部侧。

另外，专利文献3所记载的逆变器一体型电动压缩机，在形成于逆变器箱的底面的散热用平面部上固定有金属基板，在该金属基板上搭载有具有发热性的电气元件，在该电气元件的上方夹着空间而平行地设有控制电路基板，电气元件的热量经金属基板而被散热到散热用平面部侧。

专利文献1：日本特开2007－295639号公报

专利文献2：日本特开2008－131792号公报

专利文献3：日本特开2009－207310号公报

发明所要解决的课题

但是，专利文献1及2的逆变器一体型电动压缩机中，由于在控制电路基板与具有发热性的电气元件之间需要配置弹性部件和螺钉用的空间，故逆变器箱的高度变大，进而其成为使逆变器一体型电动压缩机大型化的原因。

另外，专利文献2的逆变器一体型电动压缩机中，虽然使用了螺钉紧固型电气元件，但螺钉紧固型电气元件相比于表面安装型的电气元件来说必须形成贯通螺钉的螺钉孔，相应地尺寸变大。这使得控制电路基板的面方向上的尺寸增大，这一点也成为使逆变器箱和逆变器一体型电动压缩机大型化的原因。

例如，假如将表面安装型的电气元件搭载在以往的玻璃环氧基板上、将该玻璃环氧基板固定在逆变器箱底面的散热用平面部上的话，因为是热传导率低的玻璃环氧基板，所以电气元件的热量被隔断，电气元件的热量不能良好地传递到散热用平面部。因此，只好采用用螺钉将电气元件紧固在散热用平面部上、或用弹性部件将电气元件进行压接的构造，如前所述，其会成为使高度方向上和控制电路基板的面方向上的尺寸增大的原因。

另外，专利文献3的逆变器一体型电动压缩机中，在固定于散热用平面部上的金属基板之上搭载有具有发热性的电气元件，电气元件的热量经金属基板被散热到散热用平面部侧。但是，金属基板除了制造成本大以外，还有重量重的缺点，而且，基板图形难以多层化。所以，当使用金属基板时，不得不加大基板面方向上的尺寸，妨碍了逆变器的紧凑化。