(57)【要約】      （修正有）【課題】直流電源からの低電圧を昇圧する昇圧コンバータを設置しても装置の大型化を抑制する。【解決手段】電動圧縮機１０は、直流電源１６から出力される電圧を昇圧する昇圧コンバータ１８と、昇圧コンバータ１８によって昇圧された電力を交流電力に変換するインバータ２０と、インバータ２０から出力される交流電力によって電動圧縮機１０を回転させるモータ１４と、を備える。そして、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０は、同一の基板に設けられ、かつ同一のインバータケースに収容されて電動圧縮機１０に流入する冷媒によって冷却される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から出力される電圧を昇圧する昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータによって昇圧された電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータから出力される交流電力によって圧縮機を回転させるモータと、
を備え、
前記昇圧コンバータ及び前記インバータは同一の基板に設けられ、かつ同一の筐体に収容されて前記圧縮機に流入する冷媒によって冷却される電動圧縮機。
【請求項２】
前記インバータは、前記昇圧コンバータに対して前記圧縮機の冷媒流れの上流側に配置される請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記昇圧コンバータ及び前記インバータは、ワイドギャップ半導体で形成される半導体素子が用いられる請求項１又は請求項２記載の電動圧縮機。
【請求項４】
同一のマイクロコンピュータによって、前記昇圧コンバータ及び前記インバータに対する各々の制御信号が生成される請求項１から請求項３の何れか１項記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記昇圧コンバータ及び前記インバータは、ＰＷＭ制御が行われ、前記昇圧コンバータのＰＷＭ周波数は、前記インバータのＰＷＭ周波数よりも高い請求項１から請求項４の何れか１項記載の電動圧縮機。
【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ものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、及び燃料電池車（ＦＣＥＶ）等の車両には、一般的に車両用の電動圧縮機が搭載される。
【０００３】
特許文献１には、外部から印加される直流電圧を三相交流電力に変換する電力変換機（インバータ）、三相交流電力により圧縮機を回転させるモータ、及び冷媒を圧縮する圧縮機で構成された電動圧縮機が開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載されているような直流電圧は、上記車両に搭載されている高電圧バッテリ、又は高電圧バッテリに接続されたＤＣＤＣコンバータから供給される。
この直流電圧の範囲は、車種により様々であるが、上記ＥＶ車等では、一般的に高電圧である３００Ｖ系(１５０Ｖ〜４５０Ｖ)のものが多い。この３００Ｖ系の直流電圧の電流容量は、一般的に多くても３０Ａ程度である。このため、通電される部材も電流と温度の関係から大きくならず、電動圧縮機は、比較的コンパクトに設計可能である。
【０００５】
また、エンジン車に対してもアイドリングストップ等を行うことによる環境配慮がさらに重要となる。このため、高電圧バッテリを搭載していないエンジン車においても、電動圧縮機に対する要求が高まる。
しかし、エンジン車に搭載されているバッテリは、主に制御装置を駆動させることを目的としており、１２Ｖや２４Ｖの低電圧である。なお、搭載される電装品が増えることにより５０Ｖ程度までバッテリの電圧が高くなる可能性はあるが、ＥＶ車等のように３００Ｖ系まで高電圧化される車種は少ないと考えられる。
【０００６】
そして、低電圧である１２Ｖ系（１２Ｖ〜５０Ｖ）で、３００Ｖ系と同等能力を持つ電動圧縮機を駆動させると、３００Ｖ系で駆動させる場合に比べて、通電電流が約１桁高い３００Ａ程度まで増えることになる。これを考慮して電動圧縮機のインバータを構成する場合、電流増加に伴い温度が上昇するため、通電される部材の断面積を従来に比べて約１０倍に増やす必要がある。この結果、電動圧縮機のインバータが大型化し、インバータを車両のエンジンルーム等に搭載することが難しくなる。また、１２Ｖ系用として電動圧縮機を新たに設計すると、３００Ｖ系の電動圧縮機の設計資源が使えず、コストアップを招く。
【０００７】
そこで、特許文献２には、低電圧の直流電源からの直流電圧を高電圧に昇圧する昇圧コンバータを有し、昇圧された直流電圧を交流に変換して用いる自動車用電動圧縮機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１５５３６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に開示されているように、自動車のエンジンルームに昇圧コンバータを新たに設置する設計は、昇圧コンバータのノイズ対策、昇圧コンバータの設置場所の新たな設定、低電圧である１２Ｖ系と高電圧である３００Ｖ系の２種類のケーブル等を必要とする。また、昇圧コンバータを冷却するためのフィン等を新たに備える必要が生じる。このように、昇圧コンバータを設置することにより、装置が大型化する可能性がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、直流電源からの低電圧を昇圧する昇圧コンバータを設置しても装置の大型化を抑制できる、電動圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の電動圧縮機は以下の手段を採用する。
【００１２】
本発明の第一態様に係る電動圧縮機は、直流電源から出力される電圧を昇圧する昇圧コンバータと、前記昇圧コンバータによって昇圧された電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから出力される交流電力によって圧縮機を回転させるモータと、を備え、前記昇圧コンバータ及び前記インバータは同一の基板に設けられ、かつ同一の筐体に収容されて前記圧縮機に流入する冷媒によって冷却される。
【００１３】
本構成によれば、昇圧コンバータによって直流電源から出力される電圧が昇圧され、昇圧された電力がインバータによって交流電力に変換される。そして、インバータから出力される交流電力によってモータが圧縮機を回転させる。
【００１４】
従来では、インバータを介してモータの駆動用に高電圧系（例えば３００Ｖ系）の直流電源と、インバータの制御用に低電圧系（例えば１２Ｖ系）の直流電源を必要としていた。一方、本構成では昇圧コンバータを備えることで、直流電源からの低電圧を高電圧に昇圧できるため、電源系統を一つにすることができる。さらに、昇圧コンバータ及びインバータを同一の基板に設けることで、昇圧コンバータとインバータとを異なる基板とした場合に比べて、コネクタ類や通信部品等の付属部品を少なくできる。これにより、昇圧コンバータを設けることによる装置構成の大型化を抑制できる。
また、昇圧コンバータ及びインバータは、同一の筐体に収容されて圧縮機に流入する冷媒によって冷却される。これにより、昇圧コンバータを冷却するためのフィン等を新たに設ける必要がない。また、同一の筐体に収容することで、昇圧コンバータを設けることによる電磁ノイズ対策を同一の筐体内で可能となる。
【００１５】
従って、本構成は、直流電源からの低電圧を昇圧する昇圧コンバータを設置しても装置の大型化を抑制できる。
【００１６】
上記第一態様では、前記インバータが、前記昇圧コンバータに対して前記圧縮機の冷媒流れの上流側に配置されることが好ましい。
【００１７】
本構成によれば、昇圧コンバータよりも発熱量の大きいインバータを冷媒流れの上流側に配置することで、より冷却効果を高めることができる。
【００１８】
上記第一態様では、前記昇圧コンバータ及び前記インバータに、ワイドギャップ半導体で形成される半導体素子が用いられることが好ましい。
【００１９】
本構成によれば、電動圧縮機の高効率化、装置の小型化等が可能となる。
【００２０】
上記第一態様では、同一のマイクロコンピュータによって、前記昇圧コンバータ及び前記インバータに対する各々の制御信号が生成されることが好ましい。
【００２１】
本構成によれば、インバータに対するフィードバック制御を行いつつ、インバータに対する演算結果を用いて昇圧コンバータを制御することができるので、負荷変動に対する追従性をより高くすることができる。
【００２２】
上記第一態様では、前記昇圧コンバータ及び前記インバータは、ＰＷＭ制御が行われ、前記昇圧コンバータのＰＷＭ周波数は、前記インバータのＰＷＭ周波数よりも高いことが好ましい。
【００２３】
本構成によれば、負荷であるモータ側のインバータよりも昇圧コンバータのＰＷＭ周波数を高くすることで、インバータからの電力変動の要求に昇圧コンバータが応じることができ、その結果、負荷変動に対する追従性をより高くすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、直流電源からの低電圧を昇圧する昇圧コンバータを設置しても装置の大型化を抑制できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置の構成図である。
【図２】従来の電源装置の電気的構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマイコンの機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインバータケースの配置位置を示す模式図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るインバータケースの配置位置を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板上におけるインバータのパワートランジスタ、及び昇圧コンバータのパワートランジスタとダイオードの配置位置を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電源系統の正極ラインと負極ラインを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る電動圧縮機の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１を参照して、電動圧縮機１０の電源装置１２の電気的構成をについて説明する。
【００２８】
電源装置１２は、三相交流により圧縮機を回転させるモータ１４を駆動させる電力を供給するものである。電動圧縮機１０は、一例として、車両の空気調和器に用いられる。車両は、例えば１２Ｖ系（１２Ｖ〜５０Ｖ）の低電圧を出力する直流電源１６を備えたエンジン車である。
なお、直流電源１６は、電源装置１２へ電力を供給するのみならず、車両の各種機器にも電力を供給する。
モータ１４は、例えば、永久磁石型同期モータである。
【００２９】
電源装置１２は、直流電源１６から出力される直流電圧Ｖ１を昇圧させるＤＣ／ＤＣコンバータである昇圧コンバータ１８と、昇圧コンバータ１８によって昇圧された直流電圧Ｖ２を交流電力に変換してモータ１４へ供給するインバータ２０と、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０を制御する制御装置であるマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という。）２２を備える。
なお、マイコン２２は、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０に対して、ＰＷＭ制御を行う。
【００３０】
昇圧コンバータ１８は、一端が直流電源１６に接続され、他端がインバータ２０に接続され１２Ｖ系の電圧を一例として高電圧である３００Ｖ系（(１５０Ｖ〜４５０Ｖ)に昇圧し、インバータ２０へ出力する。
【００３１】
昇圧コンバータ１８は、インダクタＬ１、ダイオードＤ１、及びパワートランジスタＵ７を備える。
インダクタＬ１は、直流電源１６の正極側に接続される。
ダイオードＤ１は、インダクタＬ１とアノードが接続され、インバータ２０とカソードが接続されている。
パワートランジスタＵ７は、一端がインダクタＬ１とダイオードＤ１との接続点に接続され、他端が直流電源１６の負極側及びインバータ２０に接続され、インダクタＬ１の出力端を断続的に短絡させるスイッチング素子である。
【００３２】
また、直流電圧を平滑化するために、昇圧コンバータ１８のインバータ２０側には、平滑コンデンサＣ１が設けられ、昇圧コンバータ１８の直流電源１６側には、平滑コンデンサＣ２が備えられる。
【００３３】
インバータ２０は、昇圧コンバータ１８から出力される直流電力を三相交流電力に変換して、モータ１４へ供給する。
【００３４】
インバータ２０は、スイッチング素子であるパワートランジスタＵ１〜Ｕ６を備える。
パワートランジスタＵ１，Ｕ２は、直列接続されると共に、パワートランジスタＵ１のエミッタとパワートランジスタＵ２のコレクタがモータ１４に接続され、モータ１４にモータ電流Ｉｕを流す。パワートランジスタＵ３，Ｕ４は、直列接続されると共に、パワートランジスタＵ３のエミッタとパワートランジスタＵ４のコレクタがモータ１４に接続され、モータ１４にモータ電流Ｉｖを流す。パワートランジスタＵ５，Ｕ６は、直列接続されると共に、パワートランジスタＵ５のエミッタとパワートランジスタＵ６のコレクタがモータ１４に接続され、モータ１４にモータ電流Ｉｗを流す。
【００３５】
半導体素子であるパワートランジスタＵ１〜Ｕ７やダイオードＤ１は、ワイドギャップ半導体で形成される。ワイドギャップ半導体は、一例として、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）等である。
【００３６】
ＳｉＣやＧａＮ等のワイドギャップ半導体は、パワートランジスタのスイッチング速度を高速化できる。このため、ワイドギャップ半導体を用いることで、スイッチング損失を抑制でき、また、定常損失も低いため、電動圧縮機１０を高効率化できる。
そして、パワートランジスタＵ１〜Ｕ７としてワイドギャップ半導体が用いられることによるスイッチング速度の高速化に伴い、従来のＳｉ系のパワートランジスタよりも高周波動作が可能となる。このため、昇圧コンバータ１８とインバータ２０のＰＷＭ周波数を高くすることで、インダクタＬ１と平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の容量を下げることができ、装置の小型化が可能となる。
また、昇圧コンバータ１８とインバータ２０の高周波動作が可能となることにより、人の聴感周波数以上での昇圧コンバータ１８とインバータ２０の動作が可能となる。このため、昇圧コンバータ１８とインバータ２０のＰＷＭ周波数成分の音による人の不快感が抑制される。
【００３７】
また、インバータ２０のＰＷＭ周波数を高くすることで、昇圧コンバータ１８の入力電圧及び入力電流のリップル成分が低くなるので、放射電磁ノイズの低減、リップル成分による電力損失の低減が可能となる。また、昇圧コンバータ１８のＰＷＭ周波数を高くすることで、インバータ２０に安定した電圧が出力される。
【００３８】
また、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０は、詳細を後述するように、同一の基板５６に設けられ、かつ同一の筐体（以下「インバータケース５０」という。）に収容されて圧縮機５４に流入する冷媒によって冷却される（図４，５参照）。
【００３９】
ここで、従来の電動圧縮機１００では、図２に示されるように、インバータ１０２を介してモータ１０３の駆動用に高電圧系（３００Ｖ系）の直流電源１０４、及びマイコン１０５等のインバータ１０２の制御用に低電圧系（１２Ｖ系）の直流電源１０８を必要としていた。
一方、本実施形態のように、昇圧コンバータ１８を備えることで、低電圧系の直流電源１６からの低電圧を高電圧に昇圧できるため、電源系統を一つにすることができる。さらに、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０を同一の基板５６に設けることで、昇圧コンバータ１８とインバータ２０とを異なる基板とした場合に比べて、コネクタ類や通信部品等の付属部品を少なくできる。これにより、昇圧コンバータ１８を新たに設けることによる装置構成の大型化を抑制できる。
【００４０】
また、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０は、同一の筐体であるインバータケース５０に収容され、圧縮機５４に流入する冷媒によって冷却される。これにより、昇圧コンバータ１８を冷却するためのフィン等を新たに設ける必要がない。また、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０が、同一のインバータケース５０に収容されることで、昇圧コンバータ１８を設けることによる電磁ノイズ対策を同一の筐体内で可能となる。
従って、本実施形態に係る電動圧縮機１０は、直流電源１６からの低電圧を昇圧する昇圧コンバータ１８を設置しても装置の大型化を抑制できる。
【００４１】
次に、電源装置１２の制御系統について説明する。
【００４２】
マイコン２２は、昇圧コンバータ１８が備えるパワートランジスタＵ７及びインバータ２０が備えるパワートランジスタＵ１〜Ｕ６のオン、オフを制御するための制御信号を生成する。
マイコン２２は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成される。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００４３】
マイコン２２は、昇圧コンバータ制御部３０、インバータ制御部３２、通信部３４、電流検出部３６、電圧検出部３８、及び温度検出部４０が接続されている。
【００４４】
昇圧コンバータ制御部３０は、マイコン２２からパワートランジスタＵ７の制御信号が入力され、この制御信号に基づいてパワートランジスタＵ７のオン、オフを制御する。
【００４５】
インバータ制御部３２は、マイコン２２からパワートランジスタＵ１〜Ｕ６の制御信号が入力され、この制御信号に基づいてパワートランジスタＵ１〜Ｕ６のオン、オフを制御する。
【００４６】
通信部３４は、車両側通信網４２に接続され、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）やＬＩＮ（Local  Interconnect  Network）等の車両通信プロトコルを用いて、車両側のマイコンで生成されたモータ１４の回転数指令（以下「モータ回転数指令」という。）等の各種制御信号を、マイコン２２へ出力する。
【００４７】
電流検出部３６は、インバータ２０の入力電流（以下「インバータ入力電流」という。）、昇圧コンバータ１８の入力電流（以下「コンバータ入力電流」という。）やモータ１４に流れる電流（以下「モータ電流」という。）を検出する。
【００４８】
電圧検出部３８は、直流電源１６から出力される直流電圧や、インバータ２０の入力電圧（以下「インバータ入力電圧」という。）又は昇圧コンバータ１８の出力電圧（以下「コンバータ出力電圧」という。）を検出する。
【００４９】
温度検出部４０は、パワートランジスタＵ１〜Ｕ７やダイオードＤ１の温度、又はその周辺温度を検出する。
【００５０】
また、電圧変換部４４が、電源装置１２に対して並列に設けられている。電圧変換部４４は、直流電源１６の電圧を例えば５Ｖや１５Ｖに変換し、マイコン２２、昇圧コンバータ制御部３０、インバータ制御部３２、通信部３４、及び各種検出回路等に供給する。
【００５１】
図３は、マイコン２２の機能ブロック図である。
マイコン２２は、インバータ用制御演算部４６及びコンバータ用制御演算部４８を備える。
【００５２】
インバータ用制御演算部４６には、車両側通信網４２から通信部３４を経てモータ回転数指令が入力される。そして、インバータ用制御演算部４６は、モータ回転数指令に応じてパワートランジスタＵ１〜Ｕ６のオン、オフを制御するための制御信号を生成するための演算を行う。なお、インバータ用制御演算部４６は、検出されたインバータ入力電流、モータ電流、インバータ入力電圧（又はコンバータ出力電圧）を必要に応じて用いて制御信号を補正するフィードバック制御を行う。
インバータ用制御演算部４６によって生成された制御信号は、インバータ制御部３２へ出力される。
【００５３】
コンバータ用制御演算部４８は、インバータ入力電流、インバータ入力電圧（又はコンバータ出力電圧）、及びインバータ用制御演算部４６によってモータ回転数指令値に基づいて演算された実際のモータ回転数等の演算結果を用いて、昇圧コンバータ１８の負荷（電力、電流、電圧）を演算する。そして、コンバータ用制御演算部４８は、負荷の演算結果に基づいて、昇圧コンバータ１８が備えるパワートランジスタＵ７のオン、オフを制御するための制御信号を生成するための演算を行う。
コンバータ用制御演算部４８によって生成された制御信号は、昇圧コンバータ制御部３０へ出力される。
【００５４】
このように、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０の制御信号が同一のマイコン２２内で演算されることで、インバータ２０に対する演算結果を用いて、昇圧コンバータ１８を制御することができるので、負荷変動に対する追従性をより高くすることができる。
従って、電動圧縮機１０の負荷変動や車両側からのモータ回転数指令の変更に応じた昇圧コンバータ１８及びインバータ２０の制御が迅速に行えるため、安定して効率的なモータ制御が可能となる。また、マイコン２２は、温度検出部４０によって検出された温度によっても制御信号を調整可能とし、パワートランジスタＵ１〜Ｕ７やダイオードＤ１の温度に基づくディレーティングを考慮した温度保護動作を行ってもよい。
【００５５】
また、ワイドギャップ半導体で形成されるパワートランジスタＵ１〜Ｕ７が用いられることで、本実施形態では、昇圧コンバータ１８のＰＷＭ周波数は１００ｋＨｚ以上、インバータ２０のＰＷＭ周波数は４０ｋＨｚ以上とされる。
【００５６】
このように、昇圧コンバータ１８のＰＷＭ周波数は、インバータ２０のＰＷＭ周波数よりも高くされる。
この理由は、負荷であるモータ１４側のインバータ２０よりも昇圧コンバータ１８のＰＷＭ周波数を高くすることで、インバータ２０からの電力変動の要求に昇圧コンバータ１８が応じることができるためである。その結果、負荷変動に対する追従性をより高くすることができる。
【００５７】
また、インバータ２０の運転状態に応じて昇圧コンバータ１８のＰＷＭ周波数を変動させてもよい。例えば、モータ回転数の変動が小さい場合は、昇圧コンバータ１８のＰＷＭ周波数を低くし、モータ回転数の変動が大きい場合は、昇圧コンバータ１８のＰＷＭ周波数を高くする。
【００５８】
このように、昇圧コンバータ１８とインバータ２０とが同一の基板５６に設けられ、同一のマイコン２２によって制御されるため、制御処理におけるロスが抑制され、電動圧縮機１０の運転状態に応じた適切な高電圧の直流電圧Ｖ２を生成することができる。
【００５９】
さらに、図２に示される従来例では、インバータ１０２の駆動用に３００Ｖ系の直流電源１０４から電力供給を受け、インバータ１０２のマイコン１０５の制御用に１２Ｖ系の直流電源１０８から電力供給を受けている。このように、電動圧縮機１００は、外部の３００Ｖ系統と１２Ｖ系統に電気的に接続されている。
このため、従来では、感電防止のために３００Ｖ系統と１２Ｖ系統とを絶縁させる必要があり、インバータ１０２において絶縁型トランスやアイソレータ等の絶縁デバイス１１０を用いて、３００Ｖ系統と１２Ｖ系統とのグランドラインを分けていた。
一方、本実施形態に係る電動圧縮機１０では、高電圧系統が電動圧縮機１０の内部のみであるため、従来のように絶縁を行う必要がなく、絶縁に要する部品点数の削減及び回路構成の簡略化が可能となる。
【００６０】
次に、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０の冷却について説明する。
【００６１】
図４は、インバータケース５０の配置位置を示す模式図である。
図４に示されるように、インバータケース５０は、モータ１４を収容したモータケース５２の側面、すなわちモータ１４の軸方向と並行に配置される。
モータケース５２には、圧縮機５４に流入する冷媒が流れる冷媒流路が備えられており、図４の例では、冷媒がモータケース５２の右側から吸入され、左側に流れる。そして、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０は、インバータケース５０を介して冷媒によって冷却される。
【００６２】
なお、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０が備えるパワートランジスタＵ１〜Ｕ７及びダイオードＤ１は、直接モータケース５２に取り付けられる、又は金属ブロック等の放熱ブロックを介してモータケース５２に取り付けられる。
放熱ブロックを介してモータケース５２に取り付けられる場合は、パワートランジスタＵ１〜Ｕ７及びダイオードＤ１の接触面とモータケース５２又は放熱ブロックとの間には、絶縁性放熱シートや放熱グリス等の熱伝導性を高める構成が適宜設けられることで、パワートランジスタＵ１〜Ｕ７及びダイオードＤ１の放熱性が高められる。
【００６３】
また、インバータ２０は、昇圧コンバータ１８に対して圧縮機５４の冷媒流れの上流側に配置される。
インバータ２０が備えるパワートランジスタＵ１〜Ｕ６の数は、昇圧コンバータ１８が備えるパワートランジスタＵ７及びダイオードＤ１の数に比べて多い。このため、インバータ２０は、昇圧コンバータ１８に比べて熱損失が大きく、より発熱量が大きい。そこで、インバータ２０を冷媒流れの上流側である冷媒吸入側に配置することで、インバータ２０に対する冷却効果がより高められる。
【００６４】
図４の例では、インバータ２０は冷媒吸入側に近い図の右側に配置され、昇圧コンバータ１８はその左側に配置される。これにより、発熱の大きいインバータ２０及び昇圧コンバータ１８をバランス良く冷却することが可能となる。
【００６５】
図５は、他の実施形態に係るインバータケース５０の配置位置を示す模式図である。
図５の例では、インバータケース５０は、モータケース５２の底面、すなわちモータ１４の軸方向に交差するように配置される。
図５の例では、インバータ２０は冷媒吸入側に近い図の右下側に配置され、昇圧コンバータ１８はその上側に配置される。
【００６６】
図６は、基板５６上におけるインバータ２０のパワートランジスタＵ１〜Ｕ６、及び昇圧コンバータ１８のパワートランジスタＵ７とダイオードＤ１の配置位置を示す模式図である。また、図７は、電源系統の正極ライン６０と負極ライン６２を示す回路図である。
【００６７】
昇圧コンバータ１８及びインバータ２０は、図７に示されるように電源系統として正極ライン６０と負極ライン６２に分けられ、ダイオードＤ１、パワートランジスタＵ１，Ｕ３，Ｕ５は正極ライン６０側、パワートランジスタＵ７，Ｕ２，Ｕ４，Ｕ６は負極ライン６２側に電気的に接続されている。そのため、これを考慮してパワートランジスタＵ１〜Ｕ７及びダイオードＤ１は、図６に示されるように配置されることが電気的にも基板５６を小型化するためにも好ましい。
また、図６に示される配置は、冷媒流れに沿った配置と一致し、冷媒による冷却に対しても効果的である。
【００６８】
さらに、パワートランジスタＵ１〜Ｕ７及びダイオードＤ１は、立てた状態で配置されてもよい。これにより、基板５６のさらなる小型化が可能となる。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態に係る電動圧縮機１０は、直流電源１６から出力される電圧を昇圧する昇圧コンバータ１８と、昇圧コンバータ１８によって昇圧された電力を交流電力に変換するインバータ２０と、インバータ２０から出力される交流電力によって電動圧縮機１０を回転させるモータ１４と、を備える。そして、昇圧コンバータ１８及びインバータ２０は、同一の基板５６に設けられ、かつ同一のインバータケース５０に収容されて電動圧縮機１０に流入する冷媒によって冷却される。
従って、電動圧縮機１０は、直流電源１６からの低電圧を昇圧する昇圧コンバータ１８を設置しても装置の大型化を抑制できる。
【００７０】
以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１０    電動圧縮機
１４    モータ
１８    昇圧コンバータ
２０    インバータ
５０    インバータケース
５４    圧縮機
５６    基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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