特開 2024-140265 電動圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140265

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】電動圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/00 20060101AFI20241003BHJP

   F04C 29/00 20060101ALI20241003BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

F04B39/00 106Z

F04C29/00 T

H02M7/48 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051324

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001117

【氏名又は名称】弁理士法人ぱてな

(72)【発明者】

【氏名】多田 佳史

(72)【発明者】

【氏名】宇佐美 勝也

(72)【発明者】

【氏名】岡田 仁

(72)【発明者】

【氏名】大島 敦

【テーマコード（参考）】

3H003

3H129

5H770

【Ｆターム（参考）】

3H003AA05

3H003AB05

3H003AC03

3H003CD01

3H003CF01

3H129AA02

3H129AA15

3H129AB03

3H129BB12

3H129BB50

3H129CC09

3H129CC27

5H770AA02

5H770BA01

5H770DA03

5H770DA41

5H770EA01

5H770JA11W

5H770KA01W

5H770QA01

5H770QA22

5H770QA24

5H770QA28

5H770QA31

(57)【要約】

【課題】コストの増加を抑えつつ、回路基板の放熱効率を向上させることができる電動圧縮機を提供する。
【解決手段】インバータ装置５０はハウジング１０に複数の締結部材８０により固定され、第１導電部９１及び第２導電部９２を有する回路基板５１と電気回路５２とを有する。電気回路５２は第１発熱部Ｆ１としての端子Ｔを含み、第２導電部９２は第１発熱部Ｆ１に最も近い第１近接締結部材８１を介してハウジング１０に電気的に接続され、電気回路５２は第１導電部９１と第２導電部９２とを電気的に接続する第１コンデンサ群６０を有し、第１コンデンサ群６０は複数の第１コンデンサ６１Ａ、６１Ｂと、複数の第１コンデンサを互いに電気的に接続させた状態で保持する第１金属枠体６２とを有し、第１発熱部Ｆ１と第１導電部９１との第１接続点Ｃ１と第１近接締結部材８１とを結ぶ第１仮想直線Ｌ１上に第１コンデンサ群６０の一部が配置される。
【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装置と、
前記圧縮部、前記電動モータ及び前記インバータ装置を収容する金属製のハウジングと、を備えた電動圧縮機において、
前記インバータ装置は、
前記ハウジングに金属製の複数の締結部材により固定され、第１導電部及び第２導電部を含む導電パターンを有する回路基板と、
前記第１導電部上に実装された電気回路と、を有し、
前記電気回路は第１発熱部を含み、
前記第２導電部は、前記複数の締結部材のうち前記第１発熱部に最も近い第１近接締結部材を介して前記ハウジングに電気的に接続され、
前記電気回路は、前記第１導電部と前記第２導電部とを電気的に接続する第１コンデンサ群を有し、
前記第１コンデンサ群は、互いに向かい合うように並べて配置された複数の第１コンデンサと、前記複数の第１コンデンサを互いに電気的に接続させた状態で保持する第１金属枠体と、を有し、
前記第１発熱部と前記第１導電部との第１接続点と、前記第１近接締結部材とを結ぶ第１仮想直線上に、前記第１コンデンサ群の一部が配置されていることを特徴とする電動圧縮機。

【請求項2】

前記第１発熱部はパワー素子の端子であり、
前記第１仮想直線は、前記端子と前記第１導電部との前記第１接続点と、前記第１近接締結部材とを結ぶ請求項１記載の電動圧縮機。

【請求項3】

前記導電パターンは第３導電部を含み、
前記電気回路は第２発熱部を含み、
前記第２導電部は、前記複数の締結部材のうち前記第２発熱部に最も近い第２近接締結部材を介して前記ハウジングに電気的に接続され、
前記電気回路は、前記第３導電部と前記第２導電部とを電気的に接続する第２コンデンサ群を有し、
前記第２コンデンサ群は、互いに向かい合うように並べて配置された複数の第２コンデンサと、前記複数の第２コンデンサを互いに電気的に接続させた状態で保持する第２金属枠体と、を有し、
前記第２発熱部と前記第３導電部との第２接続点と、前記第２近接締結部材とを結ぶ第２仮想直線上に、前記第２コンデンサ群の一部が配置されている請求項１又は２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。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に従来の電動圧縮機の一例が開示されている。この電動圧縮機は、圧縮部と、電動モータと、インバータ装置と、ハウジングとを備えている。

【0003】

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。インバータ装置は、電動モータを駆動する。ハウジングは、金属製であり、圧縮部、電動モータ及びインバータ装置を収容する。インバータ装置は、回路基板と、インバータ回路と、フィルタ回路とを有している。

【0004】

回路基板は、金属製の複数の締結部材によりハウジングに固定されている。回路基板は、第１導電部、第２導電部及び第３導電部を含む導電パターンを有している。インバータ回路は、第１導電部上に実装されて直流電力を交流電力に変換する。フィルタ回路は、第２導電部上に実装され、インバータ回路の入力側に配置されてインバータ回路に入力される直流電流に含まれるノイズを低減させる。

【0005】

フィルタ回路は、コンデンサ群を有している。コンデンサ群は、インバータ回路が設けられた第１導電部と第３導電部とを電気的に接続する一対の第１コンデンサと、フィルタ回路が設けられた第２導電部と第３導電部とを電気的に接続する一対の第２コンデンサとを有している。

【0006】

第３導電部は、複数の締結部材のうちフィルタ回路に最も近い締結部材を介してハウジングに電気的に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２２－１４４４５５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、インバータ装置等の電機製品の設計においては、回路基板の放熱効率を上げることが重要である。上記従来の電動圧縮機においては、インバータ回路やフィルタ回路で発生した熱を、コンデンサ群を介して第１導電部や第２導電部から第３導電部に伝えるとともに、第３導電部から締結部材を介してハウジングに逃すことができる。

【0009】

しかし、上記従来の電動圧縮機では、コンデンサ群を構成する各コンデンサがそれぞれ回路基板上において配置可能な場所に散在されている。このため、発熱源からコンデンサまでの距離がコンデンサ毎に異なり、その結果、発熱源からコンデンサに伝わる熱がアンバランスになる。よって、上記従来の電動圧縮機では、放熱がアンバランスとなり、回路基板の放熱効率を向上させることが必ずしも容易ではない。回路基板の放熱効率を向上させるために、使用温度範囲の広いコンデンサを採用したり、コンデンサの冷却機構を追加したりすることが考えられるが、この場合、コストが増加する。

【0010】

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、コストの増加を抑えつつ、回路基板の放熱効率を向上させることができる電動圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の電動圧縮機は、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装置と、
前記圧縮部、前記電動モータ及び前記インバータ装置を収容する金属製のハウジングと、を備えた電動圧縮機において、
前記インバータ装置は、
前記ハウジングに金属製の複数の締結部材により固定され、第１導電部及び第２導電部を含む導電パターンを有する回路基板と、
前記第１導電部上に実装された電気回路と、を有し、
前記電気回路は第１発熱部を含み、
前記第２導電部は、前記複数の締結部材のうち前記第１発熱部に最も近い第１近接締結部材を介して前記ハウジングに電気的に接続され、
前記電気回路は、前記第１導電部と前記第２導電部とを電気的に接続する第１コンデンサ群を有し、
前記第１コンデンサ群は、互いに向かい合うように並べて配置された複数の第１コンデンサと、前記複数の第１コンデンサを互いに電気的に接続させた状態で保持する第１金属枠体と、を有し、
前記第１発熱部と前記第１導電部との第１接続点と、前記第１近接締結部材とを結ぶ第１仮想直線上に、前記第１コンデンサ群の一部が配置されていることを特徴とする。

【0012】

本発明の電動圧縮機では、第１発熱部と第１導電部との第１接続点と、この第１発熱部に最も近い第１近接締結部材とを結ぶ第１仮想直線上に、第１導電部と第２導電部とを接続する第１コンデンサ群が配置されている。このため、第１発熱部で発生した熱は、この第１発熱部が設けられている第１導電部から第１コンデンサ群を介して第２導電部に伝わり、そして第１近接締結部材に伝わる。すなわち、第１発熱部で発生した熱は、第１コンデンサ群が第１仮想直線上に配置されていない場合と比較して短い放熱経路を通って第１近接締結部材に伝わる。第１近接締結部材に伝わった熱は、ハウジングに逃すことができる。これにより、第１コンデンサ群が第１仮想直線上に配置されていない場合と比較して放熱効率が向上するため、第１コンデンサ群への熱負荷を下げることができ、使用温度範囲の狭いコンデンサを使用することが可能となって、コストの増加を抑えられる。また、第１コンデンサ群においては、複数の第１コンデンサが第１金属枠体によって保持されている。仮に複数の第１コンデンサが散在している場合は、放熱のアンバランスが生じ易いが、複数の第１コンデンサが第１金属枠体によって１か所にまとめられた第１コンデンサ群によれば、放熱のアンバランスを抑えることができる 。これにより、複数の第１コンデンサへの熱負荷を下げることができ、使用温度範囲の狭いコンデンサを使用することが可能となって、コストの増加を抑えられる。

【0013】

したがって、本発明の電動圧縮機によれば、コストの増加を抑えつつ、回路基板の放熱効率を向上させることができる。

【0014】

第１発熱部はパワー素子の端子であり、第１仮想直線は、端子と第１導電部との第１接続点と、第１近接締結部材とを結ぶことが好ましい。

【0015】

この場合、パワー素子の端子で発生した熱を第１コンデンサ群が第１仮想直線上に配置されていない場合と比較して短い放熱経路で第１近接締結部材に伝えることができる。

【0016】

導電パターンは第３導電部を含み得る。また、電気回路は第２発熱部を含み得る。第２導電部は、複数の締結部材のうち第２発熱部に最も近い第２近接締結部材を介してハウジングに電気的に接続され得る。電気回路は、第３導電部と第２導電部とを電気的に接続する第２コンデンサ群を有していることが好ましい。そして、第２コンデンサ群は、互いに向かい合うように並べて配置された複数の第２コンデンサと、複数の第２コンデンサを互いに電気的に接続させた状態で保持する第２金属枠体とを有していることが好ましい。また、第２発熱部と第３導電部との第２接続点と、第２近接締結部材とを結ぶ第２仮想直線上に、第２コンデンサ群の一部が配置されていることが好ましい。

【0017】

この場合、第２発熱部と第３導電部との第２接続点と、この第２発熱部に最も近い第２近接締結部材とを結ぶ第２仮想直線上に、第３導電部と第２導電部とを接続する第２コンデンサ群が配置されている。このため、第２発熱部で発生した熱は、この第２発熱部が設けられている例えば第３導電部から第２コンデンサ群を介して第２導電部に伝わり、そして第２近接締結部材に伝わる。すなわち、第２発熱部で発生した熱は、第２コンデンサ群が第２仮想直線上に配置されていない場合と比較して短い放熱経路を通って第２近接締結部材に伝わる。第２近接締結部材に伝わった熱は、ハウジングに逃すことができる。これにより、第２コンデンサ群が第２仮想直線上に配置されていない場合と比較して放熱効率が向上するため、第２コンデンサ群への熱負荷を下げることができ、使用温度範囲の狭いコンデンサを使用することが可能となって、コストの増加を抑えられる。また、第２コンデンサ群においては、複数の第２コンデンサが第２金属枠体によって１か所にまとめられているので、複数の第２コンデンサが散在している場合と比較して、放熱のアンバランスを抑えることができる。これにより、複数の第２コンデンサへの熱負荷を下げることができ、使用温度範囲の狭いコンデンサを使用することが可能となって、コストの増加を抑えられる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の電動圧縮機によれば、コストの増加を抑えつつ、回路基板の放熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、実施例の電動圧縮機の要部の断面構造を模式的に示す側面図である。

【図2】図２は、実施例の電動圧縮機に係り、電気的構成を示す回路図である。

【図3】図３は、実施例の電動圧縮機に係り、回路基板を模式的に示す平面図である。

【図4】図４は、実施例の電動圧縮機に係り、コンデンサ群の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

【0021】

実施例の電動圧縮機は、車両用空調装置の一部として車両に搭載される車載用の電動圧縮機である。

【0022】

図１に示すように、この電動圧縮機（以下、単に圧縮機という）は、ハウジング１０と、回転軸２０と、圧縮部３０と、電動モータ４０と、インバータ装置５０とを備えている。

【0023】

ハウジング１０は、金属製である。ハウジング１０は、例えば、アルミニウム合金製である。なお、ハウジング１０の材質は、伝熱性を有する金属であれば任意である。ハウジング１０は、車両のボディ(図示せず）に接地されている。

【0024】

ハウジング１０は、吸入ハウジング１２と、吐出ハウジング１４と、インバータハウジング１６とを有している。吸入ハウジング１２は、円板状の第１端壁１２ａと、円筒状の第１周壁１２ｂと、吸入口１２ｃとを有している。第１周壁１２ｂは、第１端壁１２ａの外周部から吐出ハウジング１４に向けて延びている。吸入口１２ｃは、第１周壁１２ｂを貫通している。吸入口１２ｃには、配管が接続されている。これにより、吸入口１２ｃ内には、配管を通じて蒸発器を経た低温低圧の冷媒ガスが吸入される。冷媒ガスは、本発明における「流体」の一例である。

【0025】

吐出ハウジング１４は、吸入ハウジング１２の開口を塞いだ状態で吸入ハウジング１２に組み付けられている。これにより、吸入ハウジング１２及び吐出ハウジング１４は、ハウジング１０内にモータ収容室１７を形成している。吐出ハウジング１４は、吐出口１４ａを有している。吐出口１４ａには、図示しない配管が接続されており、吐出口１４ａは、圧縮部３０で圧縮された冷媒ガスを凝縮器に向けて流通させる。なお、配管、蒸発器及び凝縮器の図示は省略する。

【0026】

インバータハウジング１６は、板状の第２端壁１６ａと、筒状の第２周壁１６ｂと、を有している。インバータハウジング１６は、第２周壁１６ｂの開口端が第１端壁１２ａに突き合せられた状態で、吸入ハウジング１２の第１端壁１２ａに取り付けられている。インバータハウジング１６の第２周壁１６ｂの開口は、第２端壁１６ａによって塞がれている。これにより、第１端壁１２ａ及びインバータハウジング１６は、インバータ収容室１８を形成している。ハウジング１０は、インバータ収容室１８を有している。第１端壁１２ａは、モータ収容室１７とインバータ収容室１８とを隔てている。

【0027】

回転軸２０は、ハウジング１０に回転可能に支持されている。回転軸２０は、回転軸２０の軸方向が第１周壁１２ｂの軸方向と一致した状態で、モータ収容室１７内に収容されている。

【0028】

圧縮部３０は、吸入ハウジング１２内に収容されている。圧縮部３０は、例えば、吸入ハウジング１２内に固定された図示しない固定スクロールと、固定スクロールに対向配置される図示しない可動スクロールとから構成されるスクロール式である。圧縮部３０は、モータ収容室１７内において、吸入口１２ｃよりも吐出口１４ａに近い位置に配置されている。圧縮部３０は、回転軸２０に連結されている。圧縮部３０は、回転軸２０の回転によって駆動して冷媒ガスを圧縮する。

【0029】

電動モータ４０は、モータ収容室１７内に収容されている。電動モータ４０は、モータ収容室１７内における圧縮部３０と第１端壁１２ａとの間に配置されている。電動モータ４０は、例えば、円筒形状のロータ４２と、ステータ４４とを有している。ロータ４２は、回転軸２０に固定されている。これにより、回転軸２０は、ロータ４２と一体回転可能に構成されている。ステータ４４は、吸入ハウジング１２の第１周壁１２ｂに固定されている。ロータ４２及びステータ４４は、回転軸２０の径方向に対向している。

【0030】

ステータ４４には、３相コイル４６ｕ、４６ｖ、４６ｗが巻きつけられている。３相コイル４６ｕ、４６ｖ、４６ｗは、例えば、Ｙ結線されている。なお、３相コイル４６ｕ、４６ｖ、４６ｗの結線態様は、Ｙ結線に限られず、任意である。３相コイル４６ｕ、４６ｖ、４６ｗの結線態様は、例えば、デルタ結線でもよい。

【0031】

ロータ４２は、３相コイル４６ｕ、４６ｖ、４６ｗが所定のパターンで通電されることにより回転する。そして、ロータ４２の回転に伴い、回転軸２０が回転する。これにより、圧縮部３０が駆動する。そして、図示しない蒸発器から流れる冷媒ガスが、吸入口１２ｃからモータ収容室１７内に吸入される。モータ収容室１７は吸入室を兼ねている。

【0032】

インバータハウジング１６には、コネクタ４８が取り付けられている。コネクタ４８は、車載の蓄電装置Ｂからの電力をインバータ装置５０に供給するための端子である。コネクタ４８は、蓄電装置Ｂに電気的に接続されている。

【0033】

インバータ装置５０は、インバータ収容室１８に収容されている。インバータ装置５０は、コネクタ４８を介して蓄電装置Ｂと電気的に接続されている。

【0034】

インバータ装置５０は、回路基板５１を有している。回路基板５１は、インバータ収容室１８に収容されている。回路基板５１は、第１端壁１２ａに対して回転軸２０の軸方向に所定の間隔を隔てて対向配置されている。回路基板５１は、回路基板５１の厚み方向が回転軸２０の軸方向に一致した状態でインバータ収容室１８に収容されている。回路基板５１は、金属製の複数のボルト８０により第１端壁１２ａに固定されている。ボルト８０は、本発明における「締結部材」の一例である。

【0035】

図２に示すように、インバータ装置５０は、インバータ回路５２と、フィルタ回路５３と、制御部５４と、を備えている。インバータ回路５２及びフィルタ回路５３は、本発明における「電気回路」の一例である。

【0036】

インバータ回路５２は、電動モータ４０を駆動する。インバータ回路５２は、正極母線Ｌｐと、負極母線Ｌｎと、６つのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６と、６つのダイオードＤ１～Ｄ６と、を備えている。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６としては、ＩＧＢＴを用いている。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、本発明における「パワー素子」の一例である。

【0037】

正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎとの間には、ｕ相上アームを構成するスイッチング素子Ｑ１と、ｕ相下アームを構成するスイッチング素子Ｑ２とが直列接続されている。正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎとの間には、ｖ相上アームを構成するスイッチング素子Ｑ３と、ｖ相下アームを構成するスイッチング素子Ｑ４とが直列接続されている。正極母線Ｌｐと負極母線Ｌｎとの間には、ｗ相上アームを構成するスイッチング素子Ｑ５と、ｗ相下アームを構成するスイッチング素子Ｑ６とが直列接続されている。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６には、ダイオードＤ１～Ｄ６が逆並列接続されている。

【0038】

スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との間は、電動モータ４０のｕ相コイル４６ｕに接続されている。スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との間は、電動モータ４０のｖ相コイル４６ｖに接続されている。スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６との間は、電動モータ４０のｗ相コイル４６ｗに接続されている。上下のアームを構成するスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を有するインバータ回路５２は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作に伴い、直流電圧を交流電圧に変換して電動モータ４０に出力可能に構成されている。よって、インバータ回路５２は、蓄電装置Ｂからコネクタ４８を介して入力される直流電力を交流電力に変換する。

【0039】

制御部５４は、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作を制御する。制御部５４は、例えば、１つ以上の専用のハードウェア回路、及び／又は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ（制御回路）によって実現することができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、例えば各種処理をプロセッサに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ即ちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【0040】

制御部５４は、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。詳細には、制御部５４は、図示しない空調ＥＣＵからの指令に基づいて、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６をＰＷＭ制御する。制御部５４は、キャリア信号と指令電圧値信号とを用いて、制御信号を生成する。そして、制御部５４は、生成された制御信号を用いて各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、直流電力を交流電力に変換する。

【0041】

フィルタ回路５３は、インバータ回路５２に対してコネクタ４８側に設けられている。フィルタ回路５３は、コネクタ４８とインバータ回路５２との間に設けられている。フィルタ回路５３は、コネクタ４８からインバータ回路５２に入力される直流電力に含まれるノイズを低減させる。また、フィルタ回路５３は、インバータ回路５２から発生してコネクタ４８に向けて流れるノイズを低減させる。なお、インバータ回路５２から発生するノイズは、例えば、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作に伴って生じるノイズである。

【0042】

フィルタ回路５３は、正極母線Ｌｐ及び負極母線Ｌｎに接続されている。よって、フィルタ回路５３は、インバータ回路５２の入力側に設けられている。フィルタ回路５３は、平滑コンデンサ５５と、コイル５６と、第１コンデンサ群６０と、第２コンデンサ群７０と、を有している。

【0043】

平滑コンデンサ５５は、インバータ回路５２に対して並列接続されたＸコンデンサである。具体的には、平滑コンデンサ５５は、正極母線Ｌｐ及び負極母線Ｌｎに接続されている。

【0044】

コイル５６は、例えば、コモンモードチョークコイルである。コイル５６は、インバータ回路５２の入力側に設けられている。コイル５６は、漏れインダクタンスＬを有する。漏れインダクタンスＬは、ノーマルモードノイズに対するチョークコイルとして機能する。そのため、漏れインダクタンスＬは、平滑コンデンサ５５とともに、ノーマルモードノイズを除去するローパスフィルタ回路を構成している。これにより、コイル５６は、直流電力に含まれるノイズを低減させる。よって、フィルタ回路５３は、コモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを除去する。

【0045】

フィルタ回路５３は、第１コンデンサ群６０を２つ有している。２つの第１コンデンサ群６０は、直列接続されている。２つの第１コンデンサ群６０の間は、ハウジング１０を介して車両のボディに接地されている。２つの第１コンデンサ群６０は、コイル５６に対してインバータ回路５２側に設けられている。２つの第１コンデンサ群６０は、コイル５６に対して並列接続されている。２つの第１コンデンサ群６０は、平滑コンデンサ５５に対して並列接続されている。２つの第１コンデンサ群６０は、コイル５６と平滑コンデンサ５５との間に位置している。

【0046】

フィルタ回路５３は、第２コンデンサ群７０を２つ有している。２つの第２コンデンサ群７０は、直列接続されている。２つの第２コンデンサ群７０の間は、ハウジング１０を介して車両のボディに接地されている。２つの第２コンデンサ群７０は、コイル５６に対してコネクタ４８側に設けられている。２つの第２コンデンサ群７０は、コネクタ４８に対して並列接続されている。２つの第２コンデンサ群７０は、コイル５６に対して並列接続されている。２つの第２コンデンサ群７０は、コネクタ４８とコイル５６との間に位置している。

【0047】

図３に示すように、コイル５６、第１コンデンサ群６０及び第２コンデンサ群７０は、回路基板５１に実装されている。なお、図３では、説明の都合上、第１コンデンサ群６０及び第２コンデンサ群７０をそれぞれ１つだけ図示している。また、平滑コンデンサ５５も回路基板５１に実装されているが、図３では、説明の都合上、平滑コンデンサ５５の図示を省略している。

【0048】

回路基板５１には、導電パターン９０が形成されている。導電パターン９０は、第１導電部９１、第２導電部９２及び第３導電部９３を有している。また、回路基板５１は、絶縁層９４を有している。絶縁層９４は、例えば、板状のガラスエポキシ樹脂により形成されている。導電パターン９０は、シート状の銅箔により形成されている。導電パターン９０は、絶縁層９４の表面に設けられている。第１導電部９１、第２導電部９２及び第３導電部９３は、所定の形状にパターニングされている。第１導電部９１、第２導電部９２及び第３導電部９３は、それぞれの間で絶縁が確保できる程度に互いに離間した状態で、絶縁層９４の表面に設けられている。

【0049】

第１導電部９１は、インバータ回路５２に電気的に接続されている。すなわち、インバータ回路５２は、第１導電部９１上に設けられている。第１導電部９１は、第２導電部９２に対向する第１端縁９１ａを有している。第１導電部９１は、第３導電部９３に対向する第２端縁９１ｂを有している。

【0050】

第３導電部９３は、コネクタ４８に電気的に接続されている。第３導電部９３は、第１導電部９１の第２端縁９１ｂに対向する第３端縁９３ａを有している。第３導電部９３は、第２導電部９２に対向する第４端縁９３ｂを有している。

【0051】

第２導電部９２は、回路基板５１を第１端壁１２ａに固定している各ボルト８０に電気的に接続されている。第２導電部９２は、第１導電部９１の第１端縁９１ａ及び第３導電部９３の第４端縁９３ｂに対向する第５端縁９２ａを有している。

【0052】

コイル５６の第１端は、第１導電部９１に接続されている。コイル５６の第２端は、第３導電部９３に接続されている。よって、コイル５６は、第１導電部９１と第３導電部９３とを電気的に接続している。コイル５６は、第１導電部９１の第２端縁９１ｂと第３導電部９３の第３端縁９３ａとの間を跨いだ状態で第１導電部９１と第３導電部９３とを電気的に接続している。

【0053】

第２導電部９２は、第１コンデンサ群６０と第２コンデンサ群７０とを電気的に接続している。第１コンデンサ群６０の第１端は、第１導電部９１に接続されている。第１コンデンサ群６０の第２端は、第２導電部９２に接続されている。第１コンデンサ群６０は、第１導電部９１と第２導電部９２とを電気的に接続している。第１コンデンサ群６０は、第１導電部９１の第１端縁９１ａと第２導電部９２の第５端縁９２ａとの間を跨いだ状態で、第１導電部９１と第２導電部９２とを電気的に接続している。

【0054】

第２コンデンサ群７０の第１端は、第３導電部９３に接続されている。第２コンデンサ群７０の第２端は、第２導電部９２に接続されている。第２コンデンサ群７０は、第３導電部９３と第２導電部９２とを電気的に接続している。第２コンデンサ群７０は、第３導電部の第４端縁９３ｂと第２導電部９２の第５端縁９２ａとの間を跨いだ状態で第３導電部９３と第２導電部９２とを電気的に接続している。

【0055】

第２導電部９２には、複数のボルト８０が貫通している。第２導電部９２を貫通する各ボルト８０は、第１端壁１２ａにねじ込まれることにより、第１端壁１２ａに電気的に接続されている。よって、第２導電部９２を貫通する各ボルト８０は、グランドとして機能している。そして、第２導電部９２は、第２導電部９２を貫通する各ボルト８０及びハウジング１０の第１端壁１２ａを介して車両のボディに接地されている。

【0056】

回路基板５１においては、インバータ回路５２に含まれるスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６や、コイル５６が大きな発熱源となる。このため、この実施例では、図３に示すように、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を第１導電部９１に電気的に接続するための端子Ｔを第１発熱部Ｆ１と想定し、端子Ｔと第１導電部９１とを半田付け等により電気的に接続する接続部を第１接続点Ｃ１と想定する。なお、この実施例では、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のうち中心又は略中心に位置するスイッチング素子の端子Ｔを第１発熱部Ｆ１と想定している。また、コイル５６を第２発熱部Ｆ２と想定し、コイル５６と第３導電部９３とを半田付け等により電気的に接続する接続部を第２接続点Ｃ２と想定する。

【0057】

ここに、図３に示すように、第２導電部９２を貫通する各ボルト８０のうち、第１発熱部Ｆ１としての端子Ｔから最も近いボルトを第１近接ボルト８１と想定する。同様に、第２導電部９２を貫通する各ボルト８０のうち、第２発熱部Ｆ２としてのコイル５６から最も近いボルトを第２近接ボルト８２と想定する。第１近接ボルト８１は、本発明における「第１近接締結部材」の一例である。第２近接ボルト８２は、本発明における「第２近接締結部材」の一例である。また、第１接続点Ｃ１と第１近接ボルト８１とを結ぶ仮想直線を第１仮想直線Ｌ１と想定する。同様に、第２接続点Ｃ２と第２近接ボルト８２とを結ぶ仮想直線を第２仮想直線Ｌ２と想定する。

【0058】

この実施例の圧縮機では、２つの第１コンデンサ群６０のうちの一方が、第１仮想直線Ｌ１上に配置されている。同様に、２つの第２コンデンサ群７０のうちの一方が、第２仮想直線Ｌ２上に配置されている。

【0059】

なお、図３には示されていないが、２つの第１コンデンサ群６０のうちの他方も、第１導電部９１上における他の発熱部と第１導電部９１との第１接続点と、第２導電部９２を貫通するボルト８０のうち、この発熱部から最も近い他の近接ボルトとを結ぶ他の仮想直線上に配置されている。同様に、図３には示されていないが、２つの第２コンデンサ群７０のうちの他方も、第３導電部９３上における他の発熱部と第３導電部との第２接続点と、第２導電部９２を貫通するボルト８０のうち、この発熱部から最も近い他の近接ボルトとを結ぶ他の仮想直線上に配置されている。

【0060】

２つの第１コンデンサ群６０及び２つの第２コンデンサ群７０は、いずれも同じ構成を有している。このため、１つの第１コンデンサ群６０の構成を以下に説明することで、他のコンデンサ群の構成についての詳しい説明を省略する。

【0061】

図４に示すように、第１コンデンサ群６０は、２つの第１コンデンサ６１Ａ、６１Ｂと、一対の第１金属枠体６２、６２とを有している。同様に、第２コンデンサ群７０は、２つの第２コンデンサ７１Ａ、７１Ｂと、一対の第２金属枠体７２、７２とを有している。

【0062】

第１コンデンサ６１Ａ、６１Ｂは、いわゆる積層チップ型のセラミックコンデンサである。第１コンデンサ６１Ａ、６１Ｂは略直方体形状をなしている。一方の第１コンデンサ６１Ａの長手方向の両端部には外部電極６１ａ、６１ａが設けられている。同様に、他方の第１コンデンサ６１Ｂの長手方向の両端部には外部電極６１ｂ、６１ｂが設けられている。

【0063】

２つの第１コンデンサ６１Ａ、６１Ｂは、最も面積の広い主面同士を対向させた状態で、一対の第１金属枠体６２、６２により保持されている。２つの第１コンデンサ６１Ａ、６１Ｂは、主面同士が向き合うように並べて上下方向に積み重ねられている。上側の第１コンデンサ６１Ａの主面としての下面と、下側の第１コンデンサ６１Ｂの主面としての上面とが対面している。

【0064】

各第１金属枠体６２は、断面Ｌ字状をなしている。第１金属枠体６２は、接続部６２ａと、接続部６２ａの一端から起立する連結部６２ｂとを有している。接続部６２ａは、導電パターン９０に電気的に接続されている。一方の第１金属枠体６２の連結部６２ｂは、上側の第１コンデンサ６１Ａの長手方向一端側の外部電極６１ａと、下側の第１コンデンサ６１Ｂの長手方向一端側の外部電極６１ｂとを電気的に接続している。同様に、他方の第１金属枠体６２の連結部６２ｂは、上側の第１コンデンサ６１Ａの長手方向他端側の外部電極６１ａと、下側の第１コンデンサ６１Ｂの長手方向他端側の外部電極６１ｂとを電気的に接続している。

【0065】

以上のように構成されたこの圧縮機では、インバータ回路５２がステータ４４に給電を行いつつ電動モータ４０の作動制御を行うことにより、電動モータ４０が作動する。これによりロータ４２が回転することで、圧縮部３０が作動して、モータ収容室１７内に吸入された冷媒ガスを圧縮する。圧縮された冷媒ガスは、吐出口１４ａから図示しない凝縮器へと吐出される。こうして、車両用空調装置による空調が行われる。

【0066】

そして、回路基板５１に実装されたインバータ回路５２で発生するノイズは、例えば第１コンデンサ群６０を経由して第２導電部９２に流れてグランドに流れたり、あるいはコイル５６及び第２コンデンサ群７０を経由して第２導電部９２に流れてグランドに流れたりする。このため、インバータ回路５２から発生するノイズがコネクタ４８を介して外部へ洩れ出てしまうことを抑制することができる。

【0067】

ここで、この圧縮機では、第１接続点Ｃ１と第１発熱部Ｆ１としての端子Ｔに最も近い第１近接ボルト８１とを結ぶ第１仮想直線Ｌ１上に、第１導電部９１と第２導電部９２とを接続する第１コンデンサ群６０が配置されている。このため、第１発熱部Ｆ１と想定した端子Ｔで発生した熱は、第１導電部９１から第１コンデンサ群６０を介して第２導電部９２に伝わり、そして第１近接ボルト８１に伝わる。すなわち、第１発熱部Ｆ１としての端子Ｔで発生した熱は、第１コンデンサ群６０が第１仮想直線Ｌ１上に配置されていない場合と比較して短い放熱経路を通って第１近接ボルト８１に伝わる。そして、第１近接ボルト８１に伝わった熱は、ハウジング１０の第１端壁１２ａを介して車両のボディに逃すことができる。これにより、第１コンデンサ群６０が第１仮想直線Ｌ１上に配置されていない場合と比較して放熱効率が向上するため、第１コンデンサ群６０への熱負荷を下げることができ、使用温度範囲の狭いコンデンサを使用することが可能となって、コストの増加を抑えられる。また、第１コンデンサ群６０においては、２つの第１コンデンサ６１Ａ及び６１Ｂが第１金属枠体６２によって１か所にまとめられているので、２つの第１コンデンサが散在している場合と比較して、放熱のアンバランスを抑えることができる。これにより、２つの第１コンデンサ６１Ａ及び６１Ｂへの熱負荷を下げることができ、使用温度範囲の狭いコンデンサを使用することが可能となって、コストの増加を抑えられる。

【0068】

同様に、第２接続点Ｃ２と第２発熱部Ｆ２としてのコイル５６に最も近い第２近接ボルト８２とを結ぶ第２仮想直線Ｌ２上に、第３導電部９３と第２導電部９２とを接続する第２コンデンサ群７０が配置されている。このため、第２発熱部Ｆ２と想定したコイル５６で発生した熱は、第３導電部９３から第２コンデンサ群７０を介して第２導電部９２に伝わり、そして第２近接ボルト８２に伝わる。すなわち、第２発熱部Ｆ２としてのコイル５６で発生した熱は、第２コンデンサ群７０が第２仮想直線Ｌ２上に配置されていない場合と比較して短い放熱経路を通って第２近接ボルト８２に伝わる。そして、第２近接ボルト８２に伝わった熱は、ハウジング１０の第１端壁１２ａを介して車両のボディに逃すことができる。これにより、第２コンデンサ群７０が第２仮想直線Ｌ２上に配置されていない場合と比較して放熱効率が向上するため、第２コンデンサ群７０への熱負荷を下げることができ、使用温度範囲の狭いコンデンサを使用することが可能となって、コストの増加を抑えられる。また、第２コンデンサ群７０においては、２つの第２コンデンサ７１Ａ及び７１Ｂが第２金属枠体７２によって１か所にまとめられているので、２つの第２コンデンサが散在している場合と比較して、放熱のアンバランスを抑えることができる。これにより、２つの第２１コンデンサ７１Ａ及び７１Ｂへの熱負荷を下げることができ、使用温度範囲の狭いコンデンサを使用することが可能となって、コストの増加を抑えられる。

【0069】

こうして、回路基板５１において大きな発熱源となる第１発熱部Ｆ１及び第２発熱部Ｆ２で発生した熱を効率的に放熱することができる。

【0070】

したがって、この実施例の圧縮機によれば、コストの増加を抑えつつ、回路基板５１の放熱効率を向上させることができる。

【0071】

また、この圧縮機では、第１コンデンサ群６０及び第２コンデンサ群７０によって、コンデンサの容量を稼ぎつつ、コンデンサの実装面積を減らすことができる。その結果、部品点数の削減や部品配置の自由度の向上を図ることができる。

【0072】

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

【0073】

実施例の圧縮機では、第１コンデンサ群６０又は第２コンデンサ群７０におけるコンデンサの数を２つとしているが、３つ以上としてもよい。第１コンデンサ群又は第２コンデンサ群７０において、複数のコンデンサを上下に並べるのではなく、横に並べてもよい。

【0074】

実施例の圧縮機では、インバータ回路５２におけるパワー素子としてのスイッチング素子の端子Ｔを第１発熱部Ｆ１とし、コイル５６を第２発熱部Ｆ２としている。しかし、本発明はこれに限らず、導電パターン９０上における任意の発熱源を第１発熱部Ｆ１や第２発熱部Ｆ２とすることができる。

【0075】

実施例の圧縮機では、導電パターンとして第１～第３導電部９１～９３を有しているが、導電パターンにおける導電部の数はこれに限られず、２個でも４個以上でもよい。第１コンデンサ群６０や第２コンデンサ群７０の数も特に限定されるものではない。

【0076】

実施例の圧縮機において、パワー素子としてのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６にＩＧＢＴを用いているが、ＩＧＢＴに代えて、他の半導体素子、例えばＭＯＳＦＥＴを用いてもよい。この場合、ダイオードＤ１～Ｄ６が不要となる。また、コイル５６もコモンモードチョークコイルに限らない。

【0077】

実施例の圧縮機において、圧縮部３０は、スクロール式に限らず、例えば、ピストン式やベーン式等であってもよい。

【0078】

実施例の圧縮機は、車両空調装置に用いられていたが、これに限らない。例えば、本発明の電動圧縮機は、燃料電池車に搭載されて、燃料電池に供給される流体としての空気を圧縮部により圧縮するものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本発明は、車両の空調装置等に利用可能である。

【符号の説明】

【0080】

１０…ハウジング
３０…圧縮部
４０…電動モータ
５０…インバータ装置
５１…回路基板
５２…インバータ回路（電気回路）
５３…フィルタ回路（電気回路）
６０…第１コンデンサ群
６１Ａ、６１Ｂ…第１コンデンサ
６２…第１金属枠体
７０…第２コンデンサ群
７１Ａ、７１Ｂ…第２コンデンサ
７２…第２金属枠体
８０…ボルト（締結部材）
８１…第１近接ボルト（第１近接締結部材）
８２…第２近接ボルト（第２近接締結部材）
９０…導電パターン
９１…第１導電部
９２…第２導電部
９３…第３導電部
Ｆ１…第１発熱部
Ｆ２…第２発熱部
Ｃ１…第１接続点
Ｃ２…第２接続点
Ｌ１…第１仮想直線
Ｌ２…第２仮想直線
Ｑ１～Ｑ６…スイッチング素子（パワー素子）
Ｔ…端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】