专利名称：逆变器一体型的电动压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将包括逆变器(inverter)的电动机驱动电路组装在压縮 机内的逆变器一体型的电动压縮机，尤其涉及能将用于使电动机驱动电路绝 缘、对其进行保护的树脂的填充量抑制在必要的最小限度、能实现压縮机整体 的轻量化、低成本化的逆变器一体型的电动压縮机。
背景技术：
作为内置有包括逆变器等在内的电动机驱动电路的电动压縮机的构造，已 知有这样的构造电动机驱动电路被绝缘用树脂模塑材料覆盖，被埋设在该树 脂模塑材料中(例如专利文献1)。
另外，还已知有这样的构造使成为加热流动状态的绝缘用的合成树脂等 流入到配置在上盖与压縮机外壳之间(外壳内的低压侧)的功率半导体模块上， 从而将其覆盖、埋设(例如专利文献2)。在该专利文献2记载的构造中，收容
功率半导体模块等电气元件的室的整体充满树脂模塑材料。 专利文献l:日本专利特开2002 — 70743号公报 专利文献2:日本专利特开平4一80554号公报
发明的公开
发明所要解决的技术问题
然而，如上所述的现有构造中，由于在收容电动机驱动电路等的室的 实质上整个内部填充树脂，将电动机驱动电路等完全埋设，因此填充树脂 量、使用树脂量增多，相应地阻碍了电动压縮机整体的轻量化和成本下降。 特别是在车用空调装置等所使用的电动压縮机中，要求尽可能实现轻量化 和成本下降。因此，鉴于这样的以往的电动压縮机的问题和要求，本发明的目的在 于提供一种逆变器一体型的电动压縮机，对于电动机驱动电路等的树脂覆 盖部的构造而言，能大幅度减少填充树脂量，实现压縮机整体的轻量化、 成本下降。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明的逆变器一体型的电动压縮机是一种内置 有电动机、且包括逆变器的电动机驱动电路设置在由压縮机外壳围成的收容空 间内的逆变器一体型的电动压縮机，其特征是，包括电动机驱动电路的电气元 件的至少一部分在组装完成的状态下被填充在上述收容空间内的树脂覆盖，并 且，在上述收容空间内，填充树脂的形状由在树脂填充时使用并隔出树脂填充 用空间的夹具(日文治具)规定。
艮P，上述现有构造中，在收容电动机驱动电路等的室的实质上整个内部填 充树脂，因此，对收容室的内壁等不需要覆盖树脂的部位也填充树脂，但本发 明的构造中，在朝收容空间内填充树脂时，将隔出树脂填充用空间的夹具配置 在收容空间内。该夹具是为了对需要覆盖树脂的对象部位隔出树脂填充用空间 而配置的，对不需要覆盖树脂的对象部位基本上不隔出树脂填充用空间。因此， 不需要覆盖树脂的对象部位正好成为以往的树脂填充形态中的将多余部分去 除后的形态，相应地，能可靠地减少填充树脂量、使用树脂量，实现轻量化、 成本下降。另一方面，对于需要覆盖树脂的对象部位，通过朝被隔成规定形状 的树脂填充用空间内填充树脂，能以规定的树脂厚度可靠地覆盖树脂。
这样，在本发明的逆变器一体型的电动压縮机中，在规定的组装完成后的 状态下进行树脂填充。在对收容空间设置有保护内装零件用的盖部件时，可将 盖部件拆下以插入夹具，在树脂填充完成后将夹具拆下，然后安装盖部件。树 脂填充完成后，能极容易地拆下夹具。
在这样的本发明的逆变器一体型的电动压縮机中，可采用这样的形态上 述夹具对包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分隔出上述树脂填充用 空间，对隔出上述收容空间的上述压縮机外壳的至少一部 不隔出上述树脂填 充用空间。在上述压縮机外壳的至少一部分、特别是隔出收容空间的外壳内表面部上存在许多不需要覆盖树脂的部位，因此，对这样的部位不隔出树脂填充 用空间，对该处不进行树脂填充。由此，可更高效地实现轻量化、成本下降。
另外，也可采用这样的形态上述夹具对包括电动机驱动电路的电气元件 的至少一部分隔出上述树脂填充用空间，对至少其它一部分不隔出上述树脂填 充用空间。在配设有多个的电气元件中，当存在不需要覆盖树脂的电气元件、 或者至少其顶部等已被自身的盖等覆盖而不必进一步对该部位覆盖树脂的电 气元件等时，尽量不对不需要覆盖树脂的部位覆盖树脂。由此，可进一步实现 填充树脂量的减少、轻量化、成本下降。
另外，上述树脂填充用空间可按横跨至少一部分的电气元件间的形态隔 出。由此，特别是在收容空间内的电气元件间的间隔小、电气元件相互靠近的 区域内，能以横跨电气元件间的形态进行一体的树脂填充，从而可在不给电连 接等造成不良影响的情况下，利用填充树脂将各电气元件以规定的形态原样固 定。
在这样的本发明的逆变器一体型的电动压縮机中，特别是在被压縮流体为 制冷剂时，较为理想的是包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分以能与 作为被压縮流体的吸入制冷剂进行热交换的形态设置于压縮机外壳。也就是 说，较为理想的是将电动机驱动电路设置于位于制冷剂的吸入路径的压縮机外 壳或其附近，构成为能在该位置与吸入制冷剂侧进行热交换。这样构成时，能 自动地适当冷却容易发热的逆变器，能维持电动机驱动电路的规定性能，且不 必另行设置冷却装置等，从而能实现构造的简化。
另外，较为理想的是通过将液态树脂材料填充到上述树脂填充用空间内来 进行上述树脂填充，通过使用液态树脂材料，能使注入树脂容易且迅速地遍及 树脂填充用空间内的必要区域的整个区域，可使规定的树脂填充作业变得容 易。在使用该液态树脂材料时，使液态树脂材料在树脂填充用空间内流动扩散 (曰文流延)，在流动扩散的过程中，可通过涂覆等对必要对象部位进行规定 的树脂覆盖。
另外，在本发明中，包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分在被加 热后的余热状态下进行上述树脂填充时也较为理想。这种情况下，与余热量相应，上述树脂材料的流动性变好，因此，在欲对树脂填充用空间的特别细微的 空间也充分填充树脂时，可采用该方式。
另外，在本发明中，上述夹具自身也可构成为能加热的构造，例如采用夹 具包括热源的构造。在这样的结构中，特别是在填充树脂是热固性树脂时，通 过使上述夹具的温度成为上述热固性树脂的固化温度以上的温度，能縮短固化 时间。
作为树脂填充中使用的树脂材料，较为理想的是热固性树脂，例如聚氨酯 和环氧树脂等热固性树脂。若是热固性树脂，则在规定的固化后即使逆变器等 多少有些发热，也能维持足够高的耐热性、甚至耐久性。
另外，作为填充树脂(填充树脂层)的厚度，较为理想的是lmm以上。通过 形成为lmm以上，能确保期望的绝缘性能和保护性能。厚度的上限没有特别限 定，但过厚时可能会产生与以往的完全埋设形态相同的问题，因此，作为厚度 的上限，较为理想的是抑制在8mm左右，更为理想的是抑制在6mm以下。
包括本发明的树脂填充构造的逆变器一体型的电动压縮机尤其适用于迫 切需要实现压縮机整体的轻量化、成本下降的车用空调装置所使用的压縮机。
发明效果
根据本发明的逆变器一体型的电动压縮机，在组装完成的状态下，通过朝 由配置在收容空间内的夹具隔出的树脂填充用空间内填充树脂，能仅对必要的 部位以必要的最小限度的树脂量进行树脂覆盖，与现有构造相比，能大幅度减 少填充树脂量、使用树脂量，实现压缩机整体的轻量化、成本下降。
图1是本发明的一实施方式所涉及的逆变器一体型的电动压縮机的概略 纵剖视图。
(符号说明)
1逆变器一体型的电动压縮机 2压縮机构 3定涡盘4动涡盘
5球式联接器
6压縮机外壳(中间外壳)
7电动机
8主轴
9偏心销
10偏心衬套
11吸入端口
12压縮机外壳(前外壳)
13排出孔
14排出室
15压縮机外壳(后外壳)
16排出端口
20收容空间
21电动机驱动电路
22分隔壁
23密封端子
24导线
25 IPM
26控制电路
27电容器
28连接器
29盖部件
31夹具
32树脂填充用空间 33所填充的树脂 34所排出的剩余树脂 35、 36、 37部位
具体实施例方式
下面，参照附图来说明本发明的理想的实施方式。
图1表示本发明的一实施方式所涉及的逆变器一体型的电动压縮机1， 表示将本发明应用于涡旋式电动压縮机的例子。在图1中，符号2表示由
定涡盘3和动涡盘4形成的压縮机构。动涡盘4在自转通过球式联接器5 被阻止的状态下相对于定涡盘3绕转。在压縮机外壳(中间外壳)6内装入有 电动机7，利用该内置电动机7驱动主轴8(转轴)旋转。通过配设在主轴8 的一端侧的偏心销9、与其可自由旋转地卡合的偏心衬套10，将主轴8的 旋转运动变换成动涡盘4的绕转运动。本实施方式中，吸入作为被压縮流 体的制冷剂的吸入端口 11设置在压縮机外壳(前外壳)12上，被吸入后的制 冷剂通过电动机7的配置部朝压縮机构2引导，经压縮机构2压縮后的制 冷剂通过排出孔13、排出室14、设置在压縮机外壳(后外壳)15上的排出端 口 16而输送给外部回路。
由上述压縮机外壳12(前外壳)的延设部围绕而形成收容空间20，电动 机驱动电路21设置在该收容空间20内。更详细而言，电动机驱动电路21 设置于在压縮机外壳12上形成的相对于制冷剂吸入路径侧的分隔壁22的 外表面侧。电动机驱动电路21通过以贯穿分隔壁22的形态安装的密封端 子23(电动机驱动电路21的输出端子)、导线24对电动机7供电，在密封 端子23的设置部，制冷剂吸入路径侧与电动机驱动电路21的设置侧被密 封。通过将电动机驱动电路21设置在分隔壁22的外表面侧，包括电动机 驱动电路21在内的电气元件的至少一部分通过分隔壁22可与吸入制冷剂 进行热交换，可由吸入制冷剂冷却。
电动机驱动电路21包括具有逆变器功能的IPM(Intelligent Power Module:智能功率模块)25和控制电路26，与其分体或一体地设置有电容 器27等电气元件。该电动机驱动电路21通过作为输入端子的连接器28与 外部电源(未图示)连接。安装有这些包括电动机驱动电路21在内的电气元 件的压縮机外壳12的朝向外部的开口侧被盖部件29覆盖而成为密封状态， 这些电气元件被盖部件29保护。上述电动机驱动电路21和电容器27等电气元件在组装完成的状态下 利用聚氨酯和环氧树脂等热固性树脂以规定的膜厚(例如以lmm以上的厚度) 涂覆。该树脂填充像下面那样进行。
在拆下盖部件29的状态下，将在树脂填充时使用并预先形成为规定形 状的夹具31插入收容空间20内，利用配置在规定位置上的夹具31隔出树 脂填充用空间32。树脂填充用空间32相对于安装在内部的电气元件等以空 开相当于填充树脂的厚度的规定间隙的形态隔出。朝该树脂填充用空间32 内例如从一侧填充树脂33(例如注入液态树脂)，在充满树脂填充用空间32 内后，从另一侧排出剩余树脂34，树脂固化后，可规定出实质上与树脂填 充用空间32的形状对应的填充树脂的形状。因此，与在整个收容空间20 内填充树脂时相比，可大幅度减少填充树脂量、使用树脂量。
另外，上述夹具31对不需要覆盖树脂的部位、例如隔出收容空间20 的压縮机外壳12的内表面的至少一部分(例如部位35)不隔出树脂填充用 空间32。因此，对该部位35不进行树脂覆盖，相应地，可进一步减少填充 树脂量、使用树脂量。
另外，也可采用这样的形态上述夹具31对包括电动机驱动电路21 的电气元件的至少一部分如上所述隔出树脂填充用空间32，对至少其它一 部分不隔出树脂填充用空间32。例如，如图所示，在某特定的部位36，在 夹具31与安装在内部的电气元件(具有不需要覆盖树脂的头部的电气元件) 之间不形成间隙(也就是树脂填充用空间32)，夹具31以实质上与该电气元 件抵接的状态配置。这样，通过对不需要覆盖树脂的部位局部地不隔出树 脂填充用空间32，使得实质上不需要对该部位填充树脂，可进一步减少填 充树脂量、使用树脂量，使用必要的最小限度的树脂量即可。通过这样减 少树脂量，可实现压縮机整体的轻量化、成本下降。
另外，在图示的部位37等安装在内部的电气元件间的间隔小、电气元 件相互靠近的区域内，通过以横跨电气元件间的形态形成树脂填充用空间 32，能进行横跨电气元件间的一体的树脂填充。在该形态下，彼此相邻的 电气元件被厚度不大但一体形成的填充树脂部以原有的配设形态固定，因此，能在不给电连接等造成不良影响的情况下将各电气元件保持成规定的 配设形态。
规定的树脂填充完成后，安装盖部件29即可。在树脂填充时，如上所 述，可将电气元件等预加热并在其余热状态下进行，也可对夹具31自身进 行加热控制。这样一来，与余热量相应，树脂材料的流动性变好，因此， 即使是对树脂填充用空间32的极为细微的空间也能充分填充树脂。
工业上的可利用性
使用本发明的夹具的树脂填充构造能应用于所有逆变器一体型的电动 压縮机，尤其适用于需要实现压縮机整体的轻量化、成本下降的车用空调 装置所使用的压縮机。
权利要求
1.一种逆变器一体型的电动压缩机，内置有电动机，且包括逆变器的电动机驱动电路设置在由压缩机外壳围成的收容空间内，其特征在于，包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分在组装完成的状态下被填充在所述收容空间内的树脂覆盖，并且，在所述收容空间内，填充树脂的形状是由在树脂填充时使用并隔出树脂填充用空间的夹具规定的。
2. 如权利要求l所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所述夹具针对所述包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分隔出所述树 脂填充用空间，针对隔出所述收容空间的所述压縮机外壳的至少一部分不 隔出所述树脂填充用空间。
3. 如权利要求l所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所 述夹具针对所述包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分隔出所述树 脂填充用空间，针对至少其它一部分不隔出所述树脂填充用空间。
4. 如权利要求l所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所 述树脂填充用空间以横跨至少一部分的电气元件间的形态隔出。
5. 如权利要求l所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所 述包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分以能与作为被压縮流体的 吸入制冷剂进行热交换的形态设置在所述收容空间内。
6. 如权利要求l所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所 述树脂填充是通过将液态树脂材料填充到所述树脂填充用空间内来进行 的。
7. 如权利要求l所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所 述包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分在被加热后的余热状态下 进行所述树脂填充。
8. 如权利要求l所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所 述夹具自身构成为能加热。
9. 如权利要求l所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所述树脂材料由热固性树脂形成。
10. 如权利要求1所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于，所述填充树脂的厚度为lmm以上。
11. 如权利要求1所述的逆变器一体型的电动压縮机，其特征在于， 所述电动压縮机由车用空调装置所使用的压縮机形成。
全文摘要
一种逆变器一体型的电动压缩机，内置有电动机，且包括逆变器的电动机驱动电路设置在由压缩机外壳围成的收容空间内，其中，包括电动机驱动电路的电气元件的至少一部分在组装完成的状态下被填充在收容空间内的树脂覆盖，并且，在收容空间内，填充树脂的形状是由在树脂填充时使用并隔出树脂填充用空间的夹具规定的。能提供一种逆变器一体型的电动压缩机，对于电动机驱动电路等树脂覆盖部的构造而言，能大幅度减少填充树脂量，实现压缩机整体的轻量化、成本下降。
文档编号F04B39/00GK101622449SQ20088000600
公开日2010年1月6日 申请日期2008年2月13日 优先权日2007年2月22日
发明者塚本公, 尾坂昌彦, 板桥孝昭 申请人:三电有限公司