CN203114631U

CN203114631U - 一体式电动压缩机装置及其壳体、车辆

Info

Publication number: CN203114631U
Application number: CN 201220747480
Authority: CN
Inventors: 张达; 朱丙春; 吴学飞; 杨宗禄; 陈雪峰
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2012-12-30
Filing date: 2012-12-30
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2022-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种一体式电动压缩机装置及其壳体、车辆。所述压缩机壳体包括：外壳，所述外壳内限定出第一腔室和第二腔室，第一腔室设在第二腔室第一端的顶部且延伸出第一端预定距离，第二腔室的第一端侧壁上形成有冷媒进气口，且第二端侧壁上形成有冷媒排气口；和设在第一腔室的周壁和顶壁上的隔热层。根据本实用新型的壳体，通过设置隔热层，可将从壳体外部传递进来的热量隔阻在第一腔室外，保证第一腔室内维持一个相对不受外界热场影响的恒温环境，提高了其中电子元器件的稳定性，进而增加了压缩机的可靠性。另外在车辆空调系统运行后，第二腔室内有低温冷媒持续地贯穿流过而带走热量，由此保证了电机的正常工作，延长了电机的寿命。

Description

一体式电动压缩机装置及其壳体、车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆制造领域，尤其是设计一种车辆空调系统中的一体式电动压缩机装置及其壳体，以及具有所述一体式电动压缩机装置的车辆。

背景技术

汽车空调系统的工作过程如下：由发动机或者电机驱动的压缩机将气态的制冷剂从蒸发器中抽出，压缩后（绝热升温），进入冷凝器。高压气态制冷剂经冷凝器时液化而进行热交换（等压降温释放热量），热量被车外的空气带走。高压液态的制冷剂经膨胀阀（节流降压），低压液态制冷剂在蒸发器中蒸发气化与蒸发器外表面拂过的空气进行热交换（吸收热量），蒸发器附近被冷却了的空气通过鼓风机吹入汽车车厢。气态的制冷剂又被压缩机抽走，泵入冷凝器，如此使制冷剂进行封闭的循环流动，通过在蒸发器和冷凝器表面的两次换热不断地将车厢内的热量排到车外，使车厢内的气温降至适宜的温度。

压缩机总成布局位置为发动机仓，例如在混合动力车上，前舱温度达到100摄氏度是常会发生的工况，所以相对车舱外界环境温度较高，特别是压缩机机壳为铝制件，导热系数很高，轻易就将热量导入进压缩机腔体内部。而由于压缩机与电控驱动器为一体化设计，长期高温环境将对驱动器电子元器件产生致命性的损坏，器件的不稳定性将影响一体化压缩机的可靠性工作，甚至影响整机工作寿命。

另外，在电机工作时，转子高速运转，电机本体将产生巨大的热量；同时电机与压缩机的动力机械传动也将产生大量磨损热能；由于一体化压缩机的电机是集成在压缩机腔体内的，所以电机运转时所产生的热量将积累于密闭空间内，聚集的热量无法对外释放，造成高热负荷,经过累积，将烧毁电机。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种一体式电动压缩机壳体，所述壳体使位于其内的电子元器件和电机工作稳定可靠且寿命长。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述壳体的一体式电动压缩机装置。

本实用新型的再一个目的在于提出一种具有上述一体式电动压缩机装置的车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的一体式电动压缩机壳体，包括：外壳，所述外壳内限定出第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设在所述第二腔室顶部的第一端且延伸出所述第一端预定距离，所述第二腔室的所述第一端侧壁上形成有冷媒进气口，且第二端侧壁上形成有冷媒排气口；和隔热层，所述隔热层设在所述第一腔室的周壁和顶壁上。

根据本实用新型的一体式电动压缩机壳体，通过设置隔热层，可将从壳体外部传递进来的热量隔阻在第一腔室外，不让第一腔室内部环境接触外部温度，从而保证第一腔室内维持一个相对不受外界热场影响的恒温环境，提高了其中电子元器件的稳定性，进而增加了压缩机的可靠性。另外，在车辆的空调系统运行起来后，第二腔室的冷媒进气口有低于10摄氏度的冷媒流入，通过涡旋静盘运转将冷媒从前端排出口排出，这样就等同于有低温的冷媒持续地贯穿第二腔室流过，从而带走第二腔室内的热量，由此保证了电机的正常工作，延长了电机的寿命。

另外，根据本实用新型的一体式电动压缩机壳体还具有如下附加技术特征：

所述隔热层的导热系数小于0.1。这样，通过隔热层屏蔽外部热源，可以在很大程度上使得第一腔室内的温度保持不受外界热量影响。

所述隔热层为均匀涂覆在所述第一腔室的周壁和顶壁上的阻热胶水。该隔热层将外部传递进来的热量阻隔在第一腔室外，不让其内部环境接触外部温度，从而保证第一腔室内维持一个相对不受外界热场影响的恒温环境，进一步提高了其中电子元器件的稳定性，进而增加了压缩机的可靠性。

所述一体式电动压缩机壳体进一步包括：导热部，所述导热部填充在所述第一腔室内。

通过导热部可将例如IPM功率器件的电子元器件的热量迅速传到至第二腔室内，利用冷媒的低温流动特性将热量带走，从而降低了例如IPM功率器件的电子元器件的热度，延长了电子元器件的工作寿命，进而提高了整个电动压缩机的可靠性。

可选地，所述导热部为导热材料。

可选地，所述导热部包括充满所述第一腔室的导热胶水。这样，当第一腔室内的任一位置有元器件释放热量，通过导热胶水很快地将热量导向第二腔室的冷端，让第二腔室内流过的冷媒将热量快速带走。也就是说，通过导热胶水在第一腔室和第二腔室之间形成了快速的导热通道，进而良好地保护了第一腔室11内设置的电子元器件。优选地，导热胶水的导热系数大于0.6。

优选地，所述导热胶水的导热系数大于0.6。

根据本实用新型第二方面实施例的一种一体式电动压缩机装置，包括：根据本实用新型第一方面实施例所述的一体式电动压缩机壳体；驱动组件，所述驱动组件容纳在所述第一腔室内，所述驱动组件包括IPM功率器件，所述IPM功率器件设在所述第一腔室的底部；电机，所述电机容纳在所述第二腔室内且由所述驱动组件驱动，所述电机邻近所述冷媒进气口设置；压缩机，所述压缩机设在所述第二腔室内且与所述电机连接，所述压缩机邻近所述冷媒排气口设置。

根据本实用新型实施例的一体式电动压缩机装置，通过将电机放在第二腔室内压缩机的冷端一侧，随着压缩机的运转而形成从第二腔室内贯穿不断流过的冷媒，顺电机的轴向方向持续流过，效果就类似于不断的用冷水冲洗电机，冷媒迅速带走电机产生的热量，实现犹如将电机浸泡在一个恒定的冷却槽中。另外，通过设置隔热层，可将从壳体外部传递进来的热量隔阻在第一腔室外，不让第一腔室内部环境接触外部温度，从而保证第一腔室内维持一个相对不受外界热场影响的恒温环境，提高了其中电子元器件的稳定性，进而增加了压缩机的可靠性。

根据本实用新型第三方面实施例的一种车辆，包括根据本实用新型第二方面实施例的一体式电动压缩机装置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的一体式电动压缩机壳体的主视图；

图2是图1中所示的一体式电动压缩机壳体的侧视图；

图3是图1中所示的一体式电动压缩机壳体的俯视图；

图4是根据本实用新型实施例的一体式电动压缩机装置的主视图。

附图标记：

100、壳体；

1、外壳；

11、第一腔室；12、第二腔室；

121、冷媒进气口；122、冷媒排气口；

2、隔热层；3、导热部；

200、电机；300、IPM功率器件

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型第一方面实施例的一体式电动压缩机壳体，用于车辆空调的一体化电动压缩机中。

根据本实用新型实施例的一体式电动压缩机壳体100，包括：外壳1和隔热层2。

如图1所示，外壳1内限定出第一腔室11和第二腔室12，第一腔室11用于容纳驱动组件，如图4所示，第二腔室12内用于容纳电机200和压缩机（图未示出）。第一腔室11设在第二腔室12第一端的顶部且延伸出第一端预定距离。本领域内普通技术人员可以理解，所述“预定距离”可根据一体式电动压缩机的具体设计而确定，在此不作限制。第二腔室12的第一端侧壁上形成有冷媒进气口121，且第二端侧壁上形成有冷媒排气口122，具体地，将电机200设在邻近冷媒进气口121的一侧。也就是说，第二腔室12的第一端为压缩机冷端，而第二端为压缩机热端。

驱动组件包括驱动器MCU（即Micro Controller Unit——微控制单元）和驱动模块（未示出），驱动模块包括有IPM（Intelligent Power Module，即智能功率模块）功率器件。其中驱动器MCU用于与整车进行通讯，以及在驱动器MCU的控制下，所述驱动模块将蓄电池的直流电转换为三相电机交流电，通过三相陶瓷绝缘接线柱传输给电机，驱动电机200运转。在驱动器的控制下，电机200带动压缩机运转。压缩机包括相配合的涡旋静盘和涡旋动盘，涡旋静盘和涡旋动盘在彼此的涡旋壁之间形成压缩室，该压缩室随着涡旋动盘相对于涡旋静盘的回转运动不断完成吸气、压缩、排气过程。

冷媒进气口121和冷媒排气口122的口径及接头采用传统燃油车的一致，以便保持与电动压缩机的对接管路兼容。在车辆的空调系统运行起来后，第二腔室12的冷媒进气口121有低于10摄氏度的冷媒流入，通过涡旋静盘运转将冷媒从前端排出口排出，这样就等同于有低温的冷媒持续地贯穿第二腔室12流过，从而带走第二腔室12内的热量，由此保证了电机的正常工作，延长了电机的寿命。

隔热层2设在第一腔室11的周壁和顶壁上。由此，可将从壳体1外部传递进来的热量隔阻在第一腔室11外，不让第一腔室11内部环境接触外部温度，从而保证第一腔室11内维持一个相对不受外界热场影响的恒温环境。

根据本实用新型实施例的一体式电动压缩机壳体，通过设置隔热层，可将从壳体1外部传递进来的热量隔阻在第一腔室11外，不让第一腔室11内部环境接触外部温度，从而保证第一腔室11内维持一个相对不受外界热场影响的恒温环境，提高了其中电子元器件的稳定性，进而增加了压缩机的可靠性。另外，在车辆的空调系统运行起来后，第二腔室12的冷媒进气口121有低于10摄氏度的冷媒流入，通过涡旋静盘运转将冷媒从前端排出口排出，这样就等同于有低温的冷媒持续地贯穿第二腔室12流过，从而带走第二腔室12内的热量，由此保证了电机的正常工作，延长了电机的寿命。

如图1和图2所示，根据本实用新型的一个实施例，隔热层2的导热系数小于0.1，这样，通过隔热层2屏蔽外部热源，可以在很大程度上使得第一腔室11内的温度保持不受外界热量影响。优选地，隔热层2可以为均匀涂覆在第一腔室11的周壁和顶壁上的阻热胶水。

具体地，将阻热胶水均匀涂抹在第一腔室11的四周内壁和顶壁上（除了底壁），使阻热胶水在第一腔室11的内壁上形成有一层均匀的隔热层，该隔热层将外部传递进来的热量阻隔在第一腔室11外，不让其内部环境接触外部温度，从而保证第一腔室11内维持一个相对不受外界热场影响的恒温环境，进一步提高了其中电子元器件的稳定性，进而增加了压缩机的可靠性。

在本实用新型的进一步的实施例中，壳体100还包括导热部3，导热部3填充在第一腔室11内。具体地，驱动模块中的电子元器件例如IPM功率器件300等均设在第一腔室11的底部，也就是设在第二腔室12的第一端所在一侧的顶部，即压缩机冷端一侧的顶部。IPM功率器件300为高热量器件，由于在车辆的空调系统运行起来后，第二腔室12内有低于10摄氏度的冷媒流过，这样通过导热部3可将例如IPM功率器件300的电子元器件的热量迅速传到至第二腔室12内，利用冷媒的低温流动特性将热量带走，从而降低了例如IPM功率器件300的电子元器件的热度，延长了电子元器件的工作寿命，进而提高了整个电动压缩机的可靠性。

在本实用新型的一个示例中，导热部3为导热材料，例如为导热硅胶材料制成，或者由金属等其他导热材料制成。

在本实用新型的另一个示例中，导热部3可以包括充满第一腔室11内的导热胶水。这样，当第一腔室11内的任一位置有元器件释放热量，通过导热胶水很快地将热量导向第二腔室12的冷端，让第二腔室12内流过的冷媒将热量快速带走。也就是说，通过导热胶水在第一腔室11和第二腔室12之间形成了快速的导热通道，进而良好地保护了第一腔室11内设置的电子元器件。优选地，导热胶水的导热系数大于0.6。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型第二方面实施例的一体式电动压缩机装置。

如图4所示，根据本实用新型实施例的一体式电动压缩机装置，包括：一体式电动压缩机壳体100、驱动组件、电机200和压缩机（图未示出）。其中，一体式电动压缩机壳体100为上述根据本实用新型第一方面实施例的一体式电动压缩机壳体。

驱动组件容纳在第一腔室11内，驱动组件包括驱动器MCU和驱动模块，驱动模块包括有IPM功率器件300，IPM功率器件300设在第一腔室11的底部。电机200容纳在第二腔室12内且由驱动组件驱动，电机邻近冷媒进气口121设置，压缩机设在第二腔室12内且与电机200连接，压缩机邻近冷媒排气口122设置，也就是说，电机200位于第二腔室12内压缩机冷端一侧。

驱动器MCU用于与整车进行通讯，以及在驱动器MCU的控制下，所述驱动模块将蓄电池的直流电转换为三相电机交流电，通过三相陶瓷绝缘接线柱传输给电机，驱动电机200运转。在驱动器的控制下，电机200带动压缩机运转。压缩机包括相配合的涡旋静盘和涡旋动盘，涡旋静盘和涡旋动盘在彼此的涡旋壁之间形成压缩室，该压缩室随着涡旋动盘相对于涡旋静盘的回转运动不断完成吸气、压缩、排气过程。

在车辆的空调系统运行起来后，第二腔室12的冷媒进气口121有低于10摄氏度的冷媒流入，通过涡旋静盘运转将冷媒从前端排出口排出，这样就等同于有低温的冷媒持续地贯穿第二腔室12流过，从而带走第二腔室12内的热量，由此保证了电机的正常工作，延长了电机的寿命。

根据本实用新型实施例的一体式电动压缩机装置，通过将电机放在第二腔室12内压缩机的冷端一侧，随着压缩机的运转而形成从第二腔室12内贯穿不断流过的冷媒，顺电机200的轴向方向持续流过，效果就类似于不断的用冷水冲洗电机，冷媒迅速带走电机产生的热量，实现犹如将电机浸泡在一个恒定的冷却槽中。另外，通过设置隔热层，可将从壳体1外部传递进来的热量隔阻在第一腔室11外，不让第一腔室11内部环境接触外部温度，从而保证第一腔室11内维持一个相对不受外界热场影响的恒温环境，提高了其中电子元器件的稳定性，进而增加了压缩机的可靠性。

根据本实用新型实施例的一体式电动压缩机装置的其他构成例如驱动组件、电机和压缩机等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

根据本实用新型第三方面实施例的一种汽车，包括根据本实用新型第二方面实施例的一体式电动压缩机装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种一体式电动压缩机壳体，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内限定出第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设在所述第二腔室第一端的顶部且延伸出所述第一端预定距离，所述第二腔室的所述第一端侧壁上形成有冷媒进气口，且第二端侧壁上形成有冷媒排气口；和

隔热层，所述隔热层设在所述第一腔室的周壁和顶壁上。

2.根据权利要求1所述的一体式电动压缩机壳体，其特征在于，所述隔热层的导热系数小于0.1。

3.根据权利要求2所述的一体式电动压缩机壳体，其特征在于，所述隔热层为均匀涂覆在所述第一腔室的周壁和顶壁上的阻热胶水。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一体式电动压缩机壳体，其特征在于，进一步包括：

导热部，所述导热部填充在所述第一腔室内。

5.根据权利要求4所述的一体式电动压缩机壳体，其特征在于，所述导热部为导热材料。

6.根据权利要求4所述的一体式电动压缩机壳体，其特征在于，所述导热部包括充满所述第一腔室的导热胶水。

7.根据权利要求6所述的一体式电动压缩机壳体，其特征在于，所述导热胶水的导热系数大于0.6。

8.一种一体式电动压缩机装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1-7中任一项所述的一体式电动压缩机壳体；

驱动组件，所述驱动组件容纳在所述第一腔室内，所述驱动组件包括IPM功率器件，所述IPM功率器件设在所述第一腔室的底部；

电机，所述电机容纳在所述第二腔室内且由所述驱动组件驱动，所述电机邻近所述冷媒进气口设置；

压缩机，所述压缩机设在所述第二腔室内且与所述电机连接，所述压缩机邻近所述冷媒排气口设置。

9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求8所述的一体式电动压缩机装置。