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公開番号2024132395
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2023043137
出願日2023-03-17
発明の名称電動圧縮機
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類F04B 39/00 20060101AFI20240920BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】インバータの冷却効果を増大できる電動圧縮機を提供する。
【解決手段】インバータ16は、回路基板66と、複数の電解コンデンサ63と、電解コンデンサ63を保持するホルダ65とを有する。ホルダ65は、閉塞部28の第1面28aと回路基板66との間に配置される。電解コンデンサ63は、第1面28aと対向するホルダ65の第1面71aに保持される。ホルダ65は、複数の電解コンデンサ63の軸方向が平行に延びるとともに、各段に複数の電解コンデンサ63が配置され、かつ各段における電解コンデンサ63の間隔が回路基板66から閉塞部28の第1面28aに向かうにつれて順次広がるように電解コンデンサ63を段積み状態で保持する。ハウジング11は、閉塞部28の第1面28aから突出する突出部32を有する。突出部32は、複数の電解コンデンサ63によって囲まれるとともに、複数の電解コンデンサ63の各々と熱的に接続されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
流体を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部を駆動する電動モータと、
前記電動モータを駆動するインバータと、
前記電動モータを収容するとともに前記流体が吸入される吸入室を形成する筒状のモータハウジング、及び前記モータハウジングに熱的に接続されるとともに前記インバータを収容するインバータ収容室を形成するインバータハウジングを有するハウジングと、
を備え、
前記インバータは、回路基板と、円柱状の複数の電解コンデンサと、前記電解コンデンサを保持するホルダとを有し、
前記ホルダは、前記モータハウジングの軸方向において前記インバータ収容室を区画する内壁面と前記回路基板との間に配置され、
前記電解コンデンサは、前記ホルダにおける前記内壁面と対向する面に保持され、
前記ホルダは、複数の前記電解コンデンサの軸方向が平行に延びるとともに、各段に複数の前記電解コンデンサが配置され、かつ各段における前記電解コンデンサの間隔が前記回路基板から前記ホルダと対向する前記内壁面に向かうにつれて順次広がるように前記電解コンデンサを段積み状態で保持し、
前記ハウジングは、前記ホルダと対向する前記内壁面から突出する突出部を有し、
前記突出部は、複数の前記電解コンデンサによって囲まれるとともに、複数の前記電解コンデンサの各々と熱的に接続されていることを特徴とする電動圧縮機。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記インバータハウジングは、前記モータハウジングの軸方向の一端を閉塞するとともに前記内壁面の一部を構成する閉塞部を有し、
前記突出部は、前記閉塞部に設けられ、
前記ホルダは、前記閉塞部に近い段にある前記電解コンデンサが前記回路基板に近い段にある前記電解コンデンサを前記モータハウジングの軸方向と直交する方向に挟むように前記電解コンデンサを保持する請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記インバータは、前記電動モータを駆動するためのスイッチング動作を行うスイッチング素子と、前記電解コンデンサとともにＬＣ回路を構成するコイルとを有し、
前記スイッチング素子、前記コイル、及び複数の前記電解コンデンサは、前記モータハウジングの軸方向において前記吸入室と並びつつ前記閉塞部と熱的に接続されるよう前記インバータ収容室内に配置されている請求項２に記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記インバータは、前記電動モータを駆動するためのスイッチング動作を行うスイッチング素子を有し、
前記電解コンデンサの軸方向の第１端面からは一対のリードが延びており、
前記ホルダは、前記第１端面から前記スイッチング素子までの距離が前記第１端面とは反対側の端面である第２端面から前記スイッチング素子までの距離よりも短くなるように前記電解コンデンサを保持する請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記モータハウジングは、前記吸入室に前記流体を吸入する吸入口を有し、
前記電解コンデンサの軸方向の第１端面からは一対のリードが延びており、
前記ホルダは、前記第１端面から前記吸入口までの距離が前記第１端面とは反対側の端面である第２端面から前記吸入口までの距離よりも短くなるように前記電解コンデンサを保持する請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記ホルダは、前記電解コンデンサの軸方向の全体を保持する請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項７】
前記電解コンデンサの軸方向の第１端面からは一対のリードが延びており、
前記電解コンデンサの前記第１端面とは反対側の端面である第２端面は導電面であり、
前記ホルダは、前記第２端面を覆うカバー部を有する請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項８】
複数の前記電解コンデンサは、前記ホルダに直接取り付けられている請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項９】
前記ホルダは、前記電解コンデンサから延びる一対のリードが挿通されるリード挿通部を有し、
複数の前記電解コンデンサは、前記リードが前記リード挿通部に向けて屈曲されるように前記リードを案内する案内部を有する案内部材に組み付けられた状態で、前記ホルダに取り付けられている請求項１に記載の電動圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電動圧縮機は、圧縮部と、電動モータと、インバータと、ハウジングとを備えている。圧縮部は、流体を圧縮する。電動モータは、圧縮部を駆動する。インバータは、電動モータを駆動する。ハウジングは、筒状のモータハウジングと、インバータハウジングとを有している。モータハウジングは、電動モータを収容するとともに冷媒が吸入される吸入室を形成している。インバータハウジングは、インバータを収容するインバータ収容室を形成している。
【０００３】
インバータは、複数の円柱状の電解コンデンサと、電動モータを駆動するためのスイッチング動作を行うスイッチング素子と、電解コンデンサとともにＬＣ回路を構成するコイルとを有している。特許文献１に記載された電動圧縮機では、各電解コンデンサは、電解コンデンサの長手方向である軸方向がモータハウジングの軸方向と一致するように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１７３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電解コンデンサ、スイッチング素子、及びコイルは、インバータの動作時に発熱する発熱素子の一例である。発熱素子は、例えば、次のように冷却される。発熱素子の熱は、ハウジングに伝わる。ハウジングは、吸入室に吸入された冷媒によって冷却される。すなわち、発熱素子は、吸入室に吸入された冷媒によって冷却される。したがって、発熱素子は、吸入室と熱交換しやすいようモータハウジングの軸方向において吸入室と並ぶように配置されるのが好ましい。
【０００６】
特許文献１のように、電解コンデンサの軸方向がモータハウジングの軸方向と一致している場合には、モータハウジングの軸方向から見たときの電解コンデンサの面積は大きくなりにくい。このため、発熱素子をモータハウジングの軸方向において吸入室と並ぶよう配置しやすい。しかしながら、電解コンデンサは、電解コンデンサの外周面がハウジングにおける吸入室とインバータ収容室とを隔てる壁に沿うよう配置されることがある。すなわち、電解コンデンサは、電解コンデンサの軸方向がモータハウジングの軸方向と直交する方向に延びるように配置されることがある。この場合、モータハウジングの軸方向から見たときの電解コンデンサの面積は大きくなりやすい。このため、発熱素子をモータハウジングの軸方向において吸入室と並ぶように配置することが困難になることがある。モータハウジングの軸方向において吸入室と並んでいない発熱素子は、モータハウジングの軸方向において吸入室と並んでいる発熱素子と比べて冷却されにくい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するための電動圧縮機は、流体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動する電動モータと、前記電動モータを駆動するインバータと、前記電動モータを収容するとともに前記流体が吸入される吸入室を形成する筒状のモータハウジング、及び前記モータハウジングに熱的に接続されるとともに前記インバータを収容するインバータ収容室を形成するインバータハウジングを有するハウジングと、を備え、前記インバータは、回路基板と、円柱状の複数の電解コンデンサと、前記電解コンデンサを保持するホルダとを有し、前記ホルダは、前記モータハウジングの軸方向において前記インバータ収容室を区画する内壁面と前記回路基板との間に配置され、前記電解コンデンサは、前記ホルダにおける前記内壁面と対向する面に保持され、前記ホルダは、複数の前記電解コンデンサの軸方向が平行に延びるとともに、各段に複数の前記電解コンデンサが配置され、かつ各段における前記電解コンデンサの間隔が前記回路基板から前記ホルダと対向する前記内壁面に向かうにつれて順次広がるように前記電解コンデンサを段積み状態で保持し、前記ハウジングは、前記ホルダと対向する前記内壁面から突出する突出部を有し、前記突出部は、複数の前記電解コンデンサによって囲まれるとともに、複数の前記電解コンデンサの各々と熱的に接続されていることを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、ホルダは、複数の電解コンデンサを段積み状態で保持している。このため、全ての電解コンデンサが一列に並んでいる場合と比較して、モータハウジングの軸方向から見たときの複数の電解コンデンサの面積が減少する。したがって、電解コンデンサ以外の発熱素子を吸入室と熱交換しやすいようにインバータ収容室内に配置することができる。その結果、電解コンデンサ以外の発熱素子の冷却効果を増大させることができる。
【０００９】
また、突出部は、複数の電解コンデンサによって囲まれるとともに、複数の電解コンデンサの各々と熱的に接続されている。このため、突出部が設けられていない場合と比較して、ハウジングと電解コンデンサとの距離が短くなるとともに、ハウジングと電解コンデンサとが向かい合う面積が増大する。したがって、電解コンデンサの冷却効果を増大させることができる。よって、インバータの冷却効果を増大できる。
【００１０】
上記電動圧縮機において、前記インバータハウジングは、前記モータハウジングの軸方向の一端を閉塞するとともに前記内壁面の一部を構成する閉塞部を有し、前記突出部は、前記閉塞部に設けられ、前記ホルダは、前記閉塞部に近い段にある前記電解コンデンサが前記回路基板に近い段にある前記電解コンデンサを前記モータハウジングの軸方向と直交する方向に挟むように前記電解コンデンサを保持してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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