CN104822941B - 电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

电动压缩机包括：空心圆筒状的外壳；压缩单元，其用于压缩制冷剂；马达，其作为压缩单元的驱动源发挥功能；变频器，其用于控制马达；以及液态制冷剂收纳部，其用于收纳外壳内的液态制冷剂。在电动压缩机向车辆搭载时，液态制冷剂收纳部配置在外壳内的下部。采用上述电动压缩机，由于在长时间停止时外壳内的液态制冷剂被收纳在液态制冷剂收纳部，因此，能够防止由液态制冷剂导致电动压缩机内部(特别是马达、变频器)的绝缘性恶化。

Description

电动压缩机
技术领域
本发明涉及一种电动压缩机，特别是涉及一种与变频器一体化了的电动压缩机[an electric compressor integrated with an inverter]。
背景技术
如下述专利文献1所示，通常的电动压缩机包括收容在马达外壳内的电动马达、具有用于控制电动马达的电路板[circuit board]的变频器、以及用于压缩制冷剂的压缩单元。
从形成在马达外壳的周壁上的吸入口[suction port]吸入的制冷剂利用压缩单元压缩，从形成在马达外壳的周壁上的喷出口[discharge port]被喷出到冷冻循环。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2007－198341
发明内容
但是，若在冬季等外部气温较低时使电动压缩机长时间停止，则从冷冻循环向电动压缩机流入的制冷剂有可能液化。
此外，若液化的制冷剂[liquidized refrigerant](以下称作液态制冷剂[refrigerant liquid])积存在电动压缩机内，则液态制冷剂有可能与电动马达的中性点[neutral point]、用于将变频器和电动马达电连接的气密端子[hermetic terminal]等接触而导致马达中性点、气密端子等的绝缘电阻降低。
本发明的目的在于提供一种能够维持内部的绝缘性的电动压缩机。
本发明提供一种电动压缩机[an electric compressor to be installed on avehicle]，其搭载于车辆，该电动压缩机的特征在于，其包括：空心圆筒状的外壳；压缩单元，其设置在所述外壳内，用于压缩制冷剂；马达，其设置在所述外壳内，作为所述压缩单元的驱动源发挥功能；变频器，其设置在所述外壳内，用于控制所述马达；以及液态制冷剂收纳部，其设置在所述外壳内，用于收纳所述外壳内的液态制冷剂，在所述电动压缩机向所述车辆搭载时[when the electric compressor is installed on the vehicle]，所述液态制冷剂收纳部配置在所述外壳内的下部。
根据上述特征，外壳内的液态制冷剂在重力的作用下流下而收纳在液态制冷剂收纳部。因此，能够防止由液态制冷剂导致电动压缩机内部(特别是马达、变频器)的绝缘性恶化。
在此，优选的是，所述马达具有马达转子和卷绕有线圈的定子，
所述线圈的中性点经由气密端子与所述变频器连接，在所述电动压缩机向所述车辆搭载时，所述液态制冷剂收纳部配置在所述气密端子和所述中性点的下方。
由此，由于液态制冷剂收纳在比气密端子和中性点靠下方的液态制冷剂收纳部，因此，能够防止气密端子、中性点浸泡在液态制冷剂中。因而，能够可靠地维持电动压缩机的内部的绝缘性。
此外，优选的是，所述液态制冷剂收纳部沿着所述压缩单元的驱动轴的方向延伸设置。
此外，优选的是，所述变频器包括电子部件，在所述电动压缩机向所述车辆搭载时，所述电子部件中的高度较高的电子部件配置在所述外壳内的上部侧。
由此，能够充分地确保液态制冷剂收纳部的容量。
此外，优选的是，所述变频器包括电子部件，在所述电动压缩机向所述车辆搭载时，所述电子部件中的发热的电子部件配置在所述外壳内的下部，而且用于对所述发热的电子部件的热量进行散热的散热片突出到所述液态制冷剂收纳部内。
由此，能够利用散热片对发热的电子部件的热量进行散热，能够防止变频器过热。因而，能够防止变频器损坏。
附图说明
图1是实施方式的电动压缩机的整体剖视图。
图2是另一实施方式的电动压缩机的整体剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明电动压缩机的实施方式。
〔第1实施方式〕
如图1所示，第1实施方式的电动压缩机1被搭载在车辆上，其被安装在空调装置[air-conditioner]的冷冻循环中。电动压缩机1包括空心圆筒状的[hollow cylindrical]外壳2、用于压缩制冷剂的压缩单元3、用于产生驱动力的马达4、以及用于控制马达4的变频器5。
外壳2包括用于收容压缩单元3和马达4的后壳体7、以覆盖后壳体7的开口的方式配置的前壳体9、以及安装在前壳体9的与后壳体7相反的一侧的变频器壳体11。
在具有有底空心筒形状的后壳体7中收容有压缩单元3。压缩单元3包括具有椭圆内周面的缸体13、配置在缸体13的两侧的侧部件15(15a和15b)、以旋转自由的方式收容在缸体13内的转子17、收容在形成于转子17的叶片槽中的叶片19、以及与转子17一体地[monolithically]形成的驱动轴21。驱动轴21利用马达4的驱动力进行旋转。
另外，在压缩单元3被压入到后壳体7时，在后壳体7的底面侧形成有供制冷剂喷出的喷出室43[discharge chamber]。在喷出室43内配置有用于使气态制冷剂[refrigeration gas]和制冷剂中含有的液体(油等)分离的气液分离器[gas－liquidseparator]47。
此外，通过利用后侧部件15a和前侧部件15b夹持缸体13，在缸体13内形成压缩室[compression chamber]35。随着转子17的旋转，自转子17上的叶片槽突出的叶片19的顶端与缸体13的内周面滑动接触，从而压缩制冷剂。压缩了的制冷剂被向喷出室43喷出。
作为转子17的驱动源的马达4包括沿着后壳体7的内周等间隔地配置的定子[stator]23和配置在定子23的内侧的马达转子25。在马达转子25中压入有压缩单元3的驱动轴21。
定子23通过在齿(teeth)上卷绕线圈37而形成。通过向线圈37中通入电流而产生磁场，利用该磁场使马达转子25旋转。
此外，从多个线圈37分别拉出导线，这些导线连接于一个中性点45。在电动压缩机1搭载于车辆的状态下，中性点45配置在外壳2内的上部[arranged at an upper portionin the housing 2]。中性点45经由后述的气密端子30与变频器5连接。
用于控制马达4的变频器5配置在变频器室26内，该变频器室26通过使前壳体9的与后壳体7相反的一侧的部分被变频器壳体11密闭而形成。
变频器5包括电子部件27和电路板29。电子部件27包含发热的开关元件[switching element]39和高度比开关元件39高的高部件[tall parts]41(尺寸较大的电子部件41[large electric parts 41in size])。开关元件39例如是智能功率模块[intelligent power module]等。高部件41例如是共模线圈[common mode coil]、常规模式线圈[normal mode coil]、变频器5的输入用电容器[capacitor for an input to theinverter 5]、变压器[transformer]、内部电源用电容器[capacitor for an internalpower source]等。
在电动压缩机1搭载于车辆的状态下，电子部件27中(朝向驱动轴21方向的)的高度较低的开关元件39配置在变频器室26(外壳2)内的下部[arranged at a lower portionin the inverter chamber 26(housing 2)]，高度比开关元件39高(朝向驱动轴21方向的)的高部件41配置在变频器室26(外壳2)内的上部侧[arranged on an upper side in theinverter chamber 26(housing2)]。
在后壳体7和变频器壳体11之间配置有前壳体9。通过将前壳体9以覆盖后壳体7的开口的方式安装在后壳体7上，形成马达室8。在马达室8中收容有压缩单元3和马达4。在马达室8内封入有润滑油。此外，在马达室8的周壁上设有用于将制冷剂吸入到马达室8内的吸入口(未图示)。
在前壳体9内设有用于将马达4和变频器5电连接的气密端子30和用于储存液态制冷剂的液态制冷剂收纳部[refrigerant liquid accumulation portion]31。在电动压缩机1搭载于车辆的状态下，气密端子30配置在前壳体9内的上部，液态制冷剂收纳部31配置在气密端子30的下方。在本实施方式中，在电动压缩机1搭载于车辆的状态下，液态制冷剂收纳部31配置在前壳体9内的下部。
散热片33自前壳体9的分隔壁突出到液态制冷剂收纳部31内。另外，在分隔壁的与散热片33相反的一侧配置有开关元件39。开关元件39发出的热量穿过前壳体9的分隔壁而传递到散热片33，由储存在液态制冷剂收纳部31中的液态制冷剂散热。
接着，说明电动压缩机1的动作。
利用变频器5控制马达4。此时，控制信号从变频器5依次流入气密端子30、中性点45，电流流入到定子23的线圈37而产生磁场。通过产生磁场而使马达转子25旋转，并经由驱动轴21使压缩单元3的转子17旋转。
利用随着转子17的旋转而产生的离心力等使叶片19自叶片槽突出，这些叶片19的顶端缘与气缸体13的内周面滑动接触而压缩制冷剂。压缩了的制冷剂穿过喷出孔(未图示)被向喷出室43喷出。喷出到喷出室43的制冷剂进而经由气液分离器47从喷出口(未图示)向冷冻循环喷出。
若在冬季等外部气温较低时使电动压缩机1长时间停止，则内部的制冷剂会液化。液化了的制冷剂(液态制冷剂)在重力的作用下向下方流动而积存在液态制冷剂收纳部31中。即，在电动压缩机1搭载于车辆的状态下，由于液态制冷剂收纳部31设置在电动压缩机1的下部，因此，能够将液态制冷剂积存在液态制冷剂收纳部31中。
如上所述，能够通过在外壳2内的下部设置液态制冷剂收纳部31而将液态制冷剂积存在液态制冷剂收纳部31中，能够防止配置在上部的中性点45、气密端子30浸泡在液态制冷剂[submerged in the refrigerant liquid]中。因而，能够维持电动压缩机1的内部的绝缘性。
此外，由于液态制冷剂收纳部31设置在气密端子30、中性点45的下方，因此，能够更可靠地防止气密端子30、中性点45浸泡在液态制冷剂中。因而，能够更可靠地维持电动压缩机1的内部的绝缘性。
并且，通过在外壳2(变频器室26)内的上部设置高度较高的电子部件27(高部件41)，能够在外壳2内的下部充分地确保液态制冷剂收纳部31的容量。
并且，通过在外壳2(变频器室26)的下部设置发热的电子部件27(开关元件39)，并且使散热片33突出到液态制冷剂收纳部31，能够利用散热片33对发热的电子部件27(开关元件39)的热量进行散热。因而，能够防止变频器5过热而防止变频器5损坏。
并且，通过使电动压缩机1内的液态制冷剂储存在液态制冷剂收纳部31中，能够防止液态制冷剂向压缩单元3流入。因而，不会因在电动压缩机1启动时对流入到压缩单元3的液态制冷剂(不是吸入的气态制冷剂)进行压缩而使电动压缩机1的压缩效率下降。
并且，通过将电动压缩机1内的液态制冷剂储存在液态制冷剂收纳部31，还能够防止电动压缩机1内的润滑油与液态制冷剂一同经过压缩单元3而流出。
另外，在本实施方式中，液态制冷剂收纳部31从前壳体9的分隔壁朝向马达4沿着驱动轴21的方向延伸设置。但是，液态制冷剂收纳部31也可以沿着马达室8的周壁的周向设置。即，液态制冷剂收纳部31作为储存液态制冷剂的空间只要设置在前壳体9(外壳2)内的下部即可。
此外，在本实施方式中，在变频器5和马达4之间设有液态制冷剂收纳部31。在此，液态制冷剂收纳部31也可以以使变频器5和马达4之间的马达室8的周壁向外侧扩张的方式设置。
〔第2实施方式〕
参照图2说明第2实施方式的电动压缩机100。另外，在本实施方式中，对与上述第1实施方式同等或者相同的结构标注相同的参照附图标记，省略它们的说明。
如图2所示，第2实施方式的电动压缩机100的外壳102包括收容马达4的前壳体107、收容压缩单元3的中壳体108、以闭塞中壳体108的开口的方式配置的后壳体109、以及收容变频器5的变频器壳体11。
在电动压缩机100搭载于车辆的状态下，用于储存润滑油的储油部50形成在前壳体107的下部。此外，以自前壳体107的底面向外方突出的方式形成有液态制冷剂收纳部131。在储油部50中除了储存润滑油之外，也储存有液态制冷剂。即，储油部50也作为液态制冷剂收纳部131发挥功能。
制冷剂从设于中壳体108的吸入口(未图示)吸入，利用配置在中壳体108内的压缩单元3压缩。压缩了的制冷剂穿过喷出孔(未图示)被喷出到前壳体107内。喷出到前壳体107内的制冷剂将马达4冷却，之后再从喷出口(未图示)向冷冻循环喷出。
在由于电动压缩机100的长时间停止等使外壳102的制冷剂液化了的情况下，液化了的制冷剂(液态制冷剂)在重力的作用下向下方流动而积存在液态制冷剂收纳部131(包含储油部50)中。
因而，利用本实施方式的电动压缩机100也能够与第1实施方式同样获得上述效果。
此外，由于储油部50也作为液态制冷剂收纳部131发挥功能，因此，能够积存更多的液态制冷剂。
参照本发明的实施方式如上所述对本发明做了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式。本发明的范围对照权利要求书来确定。

Claims (4)

1.一种电动压缩机，其搭载于车辆，其中，
该电动压缩机包括：
空心圆筒状的外壳；
压缩单元，其设置在所述外壳内，用于压缩制冷剂；
马达，其设置在所述外壳内的马达室内，作为所述压缩单元的驱动源发挥功能；
变频器，其设置在所述外壳内的变频室内，用于控制所述马达；以及
液态制冷剂收纳部，其设置在所述外壳内的所述马达室内，用于收纳所述外壳内的液态制冷剂，
所述外壳在所述马达室和所述变频室之间设有分隔壁，
在所述电动压缩机向所述车辆搭载时，所述液态制冷剂收纳部沿着所述压缩单元的驱动轴的方向延伸设置在所述马达室内的下部，
所述分隔壁的与所述液态制冷剂收纳部邻接的下部区域相对于所述分隔壁的上部区域距离所述变频室较近，在所述液态制冷剂收纳部中形成用于贮存所述液态制冷剂的空间，
所述马达具有马达转子和卷绕有线圈的定子，
所述线圈的中性点经由气密端子而与所述变频器连接，
在所述电动压缩机向所述车辆搭载时，所述液态制冷剂收纳部配置在所述气密端子和所述中性点的下方，
所述变频器包括电子部件，在所述电动压缩机向所述车辆上搭载时，所述电子部件中的发热的电子部件配置在隔着所述分隔壁位于与所述空间相反一侧的所述变频室内的下部。
2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，
在所述电动压缩机向所述车辆搭载时，所述电子部件中的高度较高的电子部件配置在所述外壳内的上部侧。
3.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，
用于对所述发热的电子部件的热量进行散热的散热片自所述分隔壁突出到所述液态制冷剂收纳部内。
4.根据权利要求3所述的电动压缩机，其中，
所述发热的电子部件是开关元件。
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