CN101463821A - 电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种电动压缩机，其包括具有进气口的壳体；用于压缩通过进气口引导到壳体内的制冷剂的压缩机构；具有定子芯和线圈的电动机；用于驱动电动机的逆变器；以及由电动机旋转从而驱动压缩机构的旋转轴。压缩机构、电动机及逆变器沿旋转轴的轴向方向按顺序排列在壳体内。线圈具有从定子芯朝逆变器伸出并靠近壳体的内周面设置的线圈端。进气口定位成面对线圈端。在壳体的内周面上形成有用于与进气口连通的凹部。凹部沿着旋转轴的轴向方向朝逆变器延伸超出线圈端。

Description

电动压缩机
技术领域
本发明涉及一种电动压缩机，其具有沿压缩机的旋转轴的轴向方向排列在壳体内的压缩机构、电动机和逆变器。
背景技术
这种压缩机例如公开在日本待审专利申请公开No.2000-291557中。该压缩机具有由前部壳体、中间壳体和后部壳体组成的壳体组件(下文中称之为壳体)。涡旋式压缩机构、电动机及逆变器以这种顺序沿压缩机的旋转轴的轴向方向排列在壳体中。电动机受逆变器的控制，并驱动用于压缩制冷剂气体的压缩机构。电动机的定子具有线圈，并且电动机的转子安装在旋转轴上。前部壳体在周边具有制冷剂进气口。该进气口设置在线圈端的前方。在这种压缩机中，需要减小其轴向长度。
在日本待审专利申请公开No.4-80554中所公开的另一种公知压缩机中，进气口设置在径向面对线圈端的位置处。因此，与参考资料No.2000-291557的情况相比，该压缩机的轴向长度小。
在参考资料No.4-80554所述的压缩机中，进气口沿径向离开线圈端，使得制冷剂气体从进气口平稳地流到壳体中，但是增大了壳体的直径。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动压缩机，其使得制冷剂气体可以从进气口平稳地流到壳体内，而不增大壳体的直径。
根据本发明的一方面，一种电动压缩机包括具有进气口的壳体；用于压缩通过进气口引导到壳体内的制冷剂的压缩机构；具有定子芯和线圈的电动机；用于驱动电动机的逆变器；以及由电动机旋转从而驱动压缩机构的旋转轴。压缩机构、电动机及逆变器沿旋转轴的轴向方向在壳体内按顺序排列。线圈具有从定子芯朝逆变器伸出、并且靠近壳体的内周面设置的线圈端。进气口被定位成面对线圈端。在壳体的内周面上形成有用于与进气口连通的凹部。凹部沿着旋转轴的轴向方向朝逆变器延伸超出线圈端。
从以下结合附图作出的、以示例的方式说明本发明原理的描述将明了本发明的其它方面和优点。
附图说明
在所附的权利要求书中具体地列出了本发明被认为有新颖性的特征。通过参照下面结合附图对于当前的优选实施方式进行的说明，可以最佳地理解本发明及其目的和优点，图中：
图1是根据本发明的第一实施方式的压缩机的纵向截面图；
图2是图1所示压缩机的槽的局部放大图；以及
图3是根据本发明的第二实施方式的压缩机的槽的局部放大图。
具体实施方式
下面将参照图1和图2描述本发明的第一实施方式。图1示出第一实施方式的电动压缩机10。压缩机10用于车用空调的制冷回路11中。应当注意，如图1中所示的右侧是压缩机10的前侧，左侧是压缩机10的后侧。
参照图1，制冷回路11包括冷凝器C、膨胀阀V和蒸发器E以及压缩机10。在制冷回路11中，从压缩机10排出的高压高温的制冷剂气体被冷凝器C冷却和凝结。来自冷凝器C的制冷剂的流动受膨胀阀V控制。来自膨胀阀V的制冷剂在蒸发器E中被蒸发。制冷回路11设置有温度传感器S和控制器CN。温度传感器S检测来自蒸发器E的制冷剂的温度。控制器CN连接到膨胀阀V，用于响应于来自温度传感器S的信号而控制膨胀阀V的开启。
压缩机10具有由中间壳体12、后部壳体13和前部壳体14组成的壳体组件1(下文称其为壳体1)。中间壳体12在其后端处通过五个螺栓B1(图1中仅示出两个螺栓)连接到后部壳体13，并在其前端处通过五个螺栓B2(仅示出一个)连接到前部壳体14。
在后部壳体13内形成有排气室15。后部壳体13在后端处具有排气口16。排气室15通过排气口16连接到冷凝器C。中间壳体12在其周边靠近前部壳体14的位置处具有进气口17。中间壳体12的内部空间通过进气口17连接到蒸发器E。中间壳体12中容纳压缩机构18及电动机19，电动机19驱动用于压缩制冷剂气体的压缩机构18。
压缩机构18包括静涡盘20和动涡盘21。静涡盘20安装在中间壳体12上。动涡盘21设置成面对静涡盘20以便在二者之间形成压缩室22，该压缩室22的容积是可变的。动涡盘21耦接到由中间壳体12支承的旋转轴23。
电动机19包括转子24和圆筒形定子25。转子24安装在旋转轴23上用于与旋转轴23一起在中间壳体12内转动。转子24具有安装在旋转轴23上的转子芯241及安装在转子芯241上的永磁体242。定子25具有定子芯251和线圈26。定子芯251安装在中间壳体12的内周面122上。线圈26缠绕在定子芯251的齿(图中未示出)上。线圈26靠近中间壳体12的内周面122定位。在此实施方式中，线圈26与内周面122之间具有约1mm的径向间隙H1(参见图2)。线圈26具有沿旋转轴23的轴线L从定子芯251前后伸出的线圈端261。
前部壳体14内容纳有逆变器30。逆变器30通过导线(图中未示出)电连接到电动机19并且向电动机19供电。逆变器30包括电路板301及电子部件302和303。电路板301安装在前部壳体14上。电子部件302例如是开关装置的发热部件，并安装在电路板301的靠近中间壳体12的一侧上，同时与中间壳体12的外端面121接触。电子部件303例如为电容器、变压器、驱动集成电路和电阻器的公知部件，并安装在电路板301的另一侧上。在此实施方式中，压缩机构18、电动机19和逆变器30沿旋转轴23的轴向方向以这种顺序排列在壳体1内。
参照图2，中间壳体12的进气口17被定位成面对从定子芯251向前伸出的线圈端261。在中间壳体12的内周面122上，沿着中间壳体12的整个圆周形成有面对线圈端261的槽31。槽31用作本发明的凹部。槽31和进气口17穿过中间壳体12的壁形成，使得槽31直接与进气口17连通。槽31沿旋转轴23的轴向方向的宽度W1大于进气口17的宽度W2。槽31的后端311位于进气口17的后端171的后方，槽31的前端312位于进气口17的前端172的前方。槽31的宽度W1大于线圈端261的长度L1。槽31的后端311位于定子芯251的前端的后方，并且槽31的前端312位于线圈端261的前端的前方。槽31的前端312与中间壳体12的内端面123重合。因此，槽31沿着旋转轴23的轴向方向朝逆变器30延伸超过线圈端261，使得槽31的一部分不面对线圈端261。在此实施方式中，通过以约1至2mm的深度H2切削内周面122而形成槽31，其使得制冷剂气体可以从进气口17平稳地流入，并且朝槽31的前端312和后端311扩散。例如，通过在中间壳体12中旋转侧面刃铣刀而形成槽31。在中间壳体12中形成有限定在中间壳体12的内端面123和线圈端261之间的流动空间32。在此实施方式中，流动空间32具有沿旋转轴23的轴向方向测量的约为3mm的长度L2，使得制冷剂气体可以从进气口17平稳地流入到流动空间32中。流动空间32面对中间壳体12的壁，中间壳体12的外端面121与电子部件302接触，因此电子部件302通过该壁、被流过流动空间32的冷制冷剂气体冷却。
在上述压缩机10中，当从逆变器30向电动机19供电时，电动机19的转子24与旋转轴23一起旋转，从而驱动压缩机构18。当压缩机构18运转时，涡盘20和21之间的压缩室22的容积改变，将制冷剂气体通过进气口17和槽31从蒸发器E引导到中间壳体12中。由于来自进气口17的制冷剂气体朝槽31的前端312和后端311扩散，因此一部分制冷剂气体围绕线圈端261流动并流到流动空间32内，而其余的制冷剂气体则直接流到流动空间32内。然后，制冷剂气体通过进气通道27流到压缩室22内并在其中被压缩。在被压缩之后，制冷剂气体通过排气通道28被排到排气室15内，同时推开排气阀29，并且流出压缩机10。然后制冷剂流过冷凝器C、膨胀阀V和蒸发器E，流回到中间壳体12内。
根据第一实施方式所述的电动压缩机10提供了如下优点。
(1)中间壳体12的进气口17设置在面对线圈端261的位置处，以便减小中间壳体12(或壳体1)的轴向长度。线圈端261(线圈26)靠近中间壳体12的内周面122，以便减小中间壳体12(或壳体1)的直径。槽31形成在中间壳体12的内周面122上，以便与进气口17连通。由于槽31沿旋转轴23的轴向方向朝逆变器30延伸超出线圈端261，因此制冷剂气体的一部分从进气口17流过线圈端261。结果，制冷剂气体从进气口17平稳地流到中间壳体12内，而较少干预线圈端261。因而，压缩机10使得制冷剂气体可以从进气口17平稳地流到壳体1内，而使壳体1的轴向长度和直径增大得很少。
(2)槽31沿着中间壳体12的内周面122的整个圆周形成。因此，与例如仅在靠近进气口17的位置处形成槽31的情况相比，制冷剂气体通过圆周空间从进气口17流到中间壳体12中。结果，由于流到中间壳体12内的制冷剂气体受线圈端261的影响较小，因此制冷剂气体从进气口17更平稳地流到中间壳体12内。另外，可以仅通过在中间壳体12内旋转侧面刃铣刀来形成槽31。
下面将参照图3描述本发明的第二实施方式。在图3中，相同的附图标记在第一和第二实施方式中用于共同的元件或部件，并且对于第二实施方式，将省略这种元件或部件的描述。
参照图3，槽50形成在中间壳体12的内周面122上。槽50的后端501与进气口的后端171重合，并且槽50的前端502位于进气口17的前端172的前方。槽50沿旋转轴23的轴向方向的宽度W3大于线圈端261的长度L1。槽50的后端501位于定子芯251的前端的前方，并且槽50的前端502位于线圈端261的前端的前方。槽50的前端502与中间壳体12的内端面123重合。因而，槽50沿旋转轴23的轴向方向朝逆变器30延伸超出线圈端261，使得槽50的一部分不面对线圈端261。
第二实施方式提供了与第一实施方式的优点相似的优点。上述实施方式可以如下所示例的那样以各种方式进行修改。
在每个实施方式中，槽31或50可以是局部形成在中间壳体12的内周面122处以与进气口17连通的孔形。
在每个实施方式中，压缩机构18是具有静涡盘20和动涡盘21的涡旋式的，但是，其可以是活塞式或叶片式的。
因此，应将所给出的示例和实施方式视为是说明性的而非限制性的，并且本发明并不限制于这里所给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围内进行修改。

Claims (4)

1.一种电动压缩机，包括：
具有进气口的壳体；
用于压缩通过所述进气口引导到所述壳体内的制冷剂的压缩机构；
具有定子芯和线圈的电动机；
用于驱动所述电动机的逆变器；以及
由所述电动机转动从而驱动所述压缩机构的旋转轴，
其中，所述压缩机构、电动机及逆变器沿所述旋转轴的轴向方向按顺序排列在所述壳体内，所述线圈具有从所述定子芯朝所述逆变器伸出、并靠近所述壳体的内周面设置的线圈端，所述进气口定位成面对所述线圈端，并且在所述壳体的内周面上形成有用于与所述进气口连通的凹部，并且所述凹部沿着所述旋转轴的轴向方向朝所述逆变器延伸超出所述线圈端。
2.如权利要求1所述的电动压缩机，其中，所述凹部沿着所述壳体的内周面的整个圆周形成。
3.如权利要求2所述的电动压缩机，其中，所述凹部与所述进气口的开口重叠，并且围绕所述进气口的开口延伸。
4.如权利要求2所述的电动压缩机，其中，所述凹部局部面对限定在所述壳体的内端面和所述线圈端之间的流动空间。
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