(57)【要約】【課題】モータ駆動回路の樹脂被覆部構造について、簡素化、被覆の容易化、樹脂量低減による軽量化、コストダウンが可能なインバータ一体型電動圧縮機を提供する。【解決手段】モータが内蔵され、インバータを含むモータ駆動回路が圧縮機ハウジング内に設けられたインバータ一体型電動圧縮機において、モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、組立完了状態にて樹脂材料により所定の膜厚でコーティングされている（例えば、液状樹脂の流し込み、余剰樹脂の排出によりコーティングされている）ことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。【選択図】図１
2008202564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータが内蔵され、インバータを含むモータ駆動回路が圧縮機ハウジング内に設けられたインバータ一体型電動圧縮機において、モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、組立完了状態にて樹脂材料により所定の膜厚でコーティングされていることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項２】
前記モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、被圧縮流体である吸入冷媒と熱交換可能に圧縮機ハウジングに設けられている、請求項１に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項３】
前記モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、液状の樹脂材料を流延させることによりコーティングされている、請求項１または２に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項４】
前記モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、加熱された後の余熱状態下でコーティングされている、請求項１〜３のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項５】
前記樹脂材料が熱硬化性樹脂からなる、請求項１〜４のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項６】
前記コーティングの膜厚が０．２ｍｍ以上である、請求項１〜５のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項７】
前記モータ駆動回路を含む電気部品が圧縮機に実装され、該電気部品を保護する蓋部材が圧縮機ハウジングに組み付けられた後に、コーティングが施されている、請求項１〜６のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータを含むモータ駆動回路が圧縮機内に組み付けられたインバータ一体型電動圧縮機に関し、とくに、モータ駆動回路を絶縁、保護するために樹脂充填もしくは樹脂被覆を施すに際し、より容易に行うことができ、かつ充填もしくは被覆樹脂量を極力少なく抑えて圧縮機全体としてより軽量化、低コスト化が可能なインバータ一体型電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ等を含むモータ駆動回路を内蔵した電動圧縮機の構造として、モータ駆動回路が絶縁用樹脂モールド材によって被覆され、該樹脂モールド材中に埋設されるようにした構造が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、上蓋と圧縮機ハウジングとの間（ハウジング内の低圧側）に配置されたパワー半導体モジュールを、加熱流動状態となった絶縁用の合成樹脂等を流し込むことによって、被覆・埋設するようにした構造も知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−７０７４３号公報
【特許文献２】特開平４−８０５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のような従来構造においては、絶縁用樹脂材料を、モータ駆動回路が組み付けられた比較的小さな空間部内に所定の状態に被覆・充填する必要があるため、作業を容易に行うことが困難であるととともに、樹脂の被覆・充填時にモータ駆動回路にダメージを与えないようにするためには細心の注意と熟練が必要となる。
【０００５】
また、モータ駆動回路等を実質的に埋設する構造であるため、充填もしくは被覆樹脂量が多くなり、その分、電動圧縮機全体としての軽量化やコストダウンを阻害することともなっている。とくに、車両用空調装置等に用いられる電動圧縮機においては、可能な限り、軽量化やコストダウンをはかることが求められている。
【０００６】
そこで本発明の課題は、このような従来の電動圧縮機における問題点や要求に鑑み、モータ駆動回路の樹脂被覆部構造について、簡素化、被覆の容易化、樹脂量低減による軽量化、コストダウンをはかることが可能なインバータ一体型電動圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機は、モータが内蔵され、インバータを含むモータ駆動回路が圧縮機ハウジング内に設けられたインバータ一体型電動圧縮機において、モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、組立完了状態にて樹脂材料により所定の膜厚でコーティングされていることを特徴とするものからなる。
【０００８】
すなわち、前述したような従来構造では、モータ駆動回路が実質的に樹脂材料中に埋設される構造となっていたが、本発明では、所定の膜厚で（つまり、埋設形態に比べてはるかに薄い膜厚で）コーティングすることによって樹脂材料が必要部位に被覆された構造である。所定の組立完了後の状態にて、樹脂材料が薄い膜厚にて必要な部位にコーティングにより被覆されるだけであるから、モータ駆動回路を含む電気部品には構造的にあるいは重量的に負荷やダメージを与えるおそれはなく、コーティングを施すだけで所望の被覆が完成されるから、作業も極めて容易に行われる。また、コーティングは薄い膜厚で施されれば済むから、使用樹脂量は少なくてよく、圧縮機全体としての軽量化、コストダウンも同時にはかることが可能になる。
【０００９】
このような本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機においては、とくに被圧縮流体が冷媒である場合、モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、被圧縮流体である吸入冷媒と熱交換可能に圧縮機ハウジングに設けられていることが好ましい。つまり、冷媒の吸入経路に位置する圧縮機ハウジングまたはその近傍にモータ駆動回路が設けられており、その位置で吸入冷媒側と熱交換可能に構成されていることが好ましい。このように構成すれば、発熱しやすいインバータを自動的に適切に冷却でき、モータ駆動回路の所定性能を維持できるとともに、別途冷却装置等を設ける必要がないので、構造の簡素化をはかることができる。
【００１０】
また、モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、液状の樹脂材料を流延させることによりコーティングされていることが好ましい。ここで、液状の樹脂材料の流延とは、ある所定量の液状樹脂材料が対象部位に流し込まれ、流し込まれた液状樹脂材料のうち余剰の液状樹脂材料が適当に排出されるまでの一連の工程のことを言う。液状の樹脂材料の流延によるコーティングは、ごく簡単に行うことができるから、コーティング作業が一層容易化される。また、余剰の樹脂材料は排出されるから、使用樹脂量に無駄が生じることはない。ただし、液状樹脂材料のコーティング方法として、いわゆるディッピング方式のコーティング等、他のコーティング方法も採用可能である。
【００１１】
また、モータ駆動回路を含む電気部品の少なくとも一部が、加熱された後の余熱状態下でコーティングされていることも好ましい。この場合には、余熱分に対応して皮膜厚さを制御することが可能になるので、薄い膜厚とする場合にあっても、比較的厚目の皮膜厚さを得たい場合もあり得るが、そのような場合には、この手法を採用すればよい。
【００１２】
コーティングに使用する樹脂材料としては、熱硬化性樹脂、例えば、ウレタンやエポキシ系樹脂等が好ましい。熱硬化性樹脂であれば、所定の硬化後には、インバータ等の発熱に対しても、十分に高い耐熱性、さらには耐久性を維持することができる。
【００１３】
また、コーティングの膜厚としては、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。何故ならば、本発明におけるコーティングは、通常の錆止め等におけるスプレー等による被覆（この場合には、一般に極めて薄い膜厚となる）とは異なり、絶縁や保護等に必要な所定の膜厚を意図的に得るためである。膜厚の大きい方はとくに限定しないが、膜があまり厚くなりすぎると、従来の埋設形態と同様の問題が生じるおそれがあるので、膜厚としては２ｍｍ程度までに抑えておくことが好ましい。
【００１４】
前述の如く、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機では、所定の組立完了後の状態にて、コーティングが施される。とくに、モータ駆動回路を含む電気部品が圧縮機に実装され、該電気部品を保護する蓋部材が圧縮機ハウジングに組み付けられた後に、コーティングが施されていることが好ましい。蓋部材によって保護された状態でのコーティングであるから、コーティングによりダメージが与えられるおそれは一層完全に除去される。しかも、この蓋部材を利用してより正確に所定部位への液状樹脂材料の流し込み、排出が可能になるから、流延等によるコーティングの一層の容易化をはかることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機によれば、組立完了状態にて樹脂材料により所定の膜厚でモータ駆動回路等をコーティングするようにしたので、所定の樹脂被覆の簡素化、容易化をはかることができ、併せて、使用樹脂量低減により圧縮機全体の軽量化、コストダウンをはかることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係るインバータ一体型電動圧縮機１を示しており、スクロール型電動圧縮機に本発明を適用した例を示している。図１において、２は、固定スクロール３と可動スクロール４からなる圧縮機構を示している。可動スクロール４は、ボールカップリング５を介して自転が阻止された状態で、固定スクロール３に対して旋回されるようになっている。圧縮機ハウジング（センターハウジング）６内には、モータ７が組み込まれており、この内蔵モータ７によって主軸８（回転軸）が回転駆動される。主軸８の一端側に配設された偏心ピン９、それに対して回転自在に係合された偏心ブッシュ１０を介して、主軸８の回転運動が可動スクロール４の旋回運動に変換されるようになっている。本実施態様では、被圧縮流体としての冷媒を吸入する吸入ポート１１が圧縮機ハウジング（フロントハウジング）１２に設けられており、吸入された冷媒は、モータ７配置部を通して圧縮機構２へと導かれ、圧縮機構２で圧縮された冷媒は、吐出孔１３、吐出室１４、圧縮機ハウジング（リアハウジング）１５に設けられた吐出ポート１６を通して外部回路に送られる。
【００１７】
上記モータ７の駆動用回路２１は、圧縮機ハウジング１２（フロントハウジング）内に設けられており、より詳しくは、圧縮機ハウジング１２に形成された冷媒吸入経路側との仕切壁２２の外面側にモータ駆動回路２１が設けられている。モータ駆動回路２１は、仕切壁２２を貫通させて取り付けられた密封端子２３（モータ駆動回路２１の出力端子）、リード線２４を介してモータ７に給電し、密封端子２３設置部では、冷媒吸入経路側とモータ駆動回路２１設置側とがシールされている。モータ駆動回路２１を仕切壁２２の外面側に設けることによって、仕切壁２２を介して、モータ駆動回路２１を含む電気部品の少なくとも一部が、吸入冷媒と熱交換可能となっており、吸入冷媒によって冷却可能となっている。
【００１８】
モータ駆動回路２１は、インバータ機能を有するＩＰＭ（Intelligent Power Module）２５と制御回路２６とを含んでおり、それとは別体にあるいは一体にコンデンサ２７等の電気部品が設けられている。このモータ駆動回路２１は、入力端子としてのコネクタ２８を介して外部電源（図示略）と接続される。これらモータ駆動回路２１を含む電気部品を実装した圧縮機ハウジング１２の外部への開口側は、蓋部材２９でシールされた状態で覆われており、これら電気部品が蓋部材２９により保護されている。
【００１９】
上記モータ駆動回路２１およびコンデンサ２７等の電気部品は、組立完了状態にて、ウレタンやエポキシ等の熱硬化性樹脂により所定の膜厚で（例えば、０．２ｍｍ以上の膜厚で）コーティング（薄膜でのいわゆるチョコレートコーティング）されている。このコーティングは、電気部品が実装されたハウジング１２内に、液状の樹脂材料を樹脂注入口（蓋部材２９に適宜開口させておけばよく、使用後には閉塞できるようにしておくことが好ましい）から注入し、拡散させることで行われる。注入後、余剰の樹脂を排出口（蓋部材２９に適宜開口させておけばよく、使用後には閉塞できるようにしておくことが好ましい）から排出することによって行われ、コーティング完了後に注入・排出口をシールすればよい。例えば図示の如く、注入樹脂３１を流し込み、余剰排出樹脂３２を排出する。なお、コーティング方法として、前述の如く、電気部品等を予め加熱しその余熱状態の下で行うことによってコーティングの膜厚を適正に制御することも可能である。
【００２０】
このように、組立完了状態にて樹脂材料により所定の膜厚でモータ駆動回路２１等をコーティングすることにより、従来の電気部品を埋設するようにした樹脂充填に比べ、所定の樹脂被覆を簡素化、容易化することができる。また、薄膜のコーティングでよいから、使用樹脂量を大幅に低減でき、圧縮機全体の軽量化、コストダウンをはかることも可能になる。
【００２１】
とくに上記実施態様では、蓋部材２９を取り付けた状態にて、その内部に樹脂を流し込み、余剰の樹脂を適宜排出させるだけで所望のコーティングを完了できるから、所定の樹脂被覆の一層の容易化をはかることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明に係るコーティング構造は、あらゆるインバータ一体型電動圧縮機に適用可能であり、とくに圧縮機全体の軽量化、コストダウンが強く要求される車両用空調装置に使用される圧縮機に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施態様に係るインバータ一体型電動圧縮機の概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  インバータ一体型電動圧縮機
２  圧縮機構
３  固定スクロール
４  可動スクロール
５  ボールカップリング
６  圧縮機ハウジング（センターハウジング）
７  モータ
８  主軸
９  偏心ピン
１０  偏心ブッシュ
１１  吸入ポート
１２  圧縮機ハウジング（フロントハウジング）
１３  吐出孔
１４  吐出室
１５  圧縮機ハウジング（リアハウジング）
１６  吐出ポート
２１  モータ駆動回路
２２  仕切壁
２３  密封端子
２４  リード線
２５  ＩＰＭ
２６  制御回路
２７  コンデンサ
２８  コネクタ
２９  蓋部材
３１  注入樹脂
３２  余剰排出樹脂
【図１】
2008202564.tif 000003