DE112016002300T5

DE112016002300T5 - Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors und elektrischer Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug, der dieses verwendet

Info

Publication number: DE112016002300T5
Application number: DE112016002300.6T
Authority: DE
Inventors: Goshi lketaka; Hiroshi Yamazaki; Masayuki lshikawa; Keita Kitaguchi; Hideo Saho; Noriaki Arashi
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Automotive Thermal Systems Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2018-03-08
Also published as: WO2016185770A1; CN107534354A; US10923982B2; CN107534354B; JP6700674B2; US20180076681A1; JP2016220424A

Abstract

Ein Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors ist bereitgestellt mit: einem Motorgehäusehauptkörper (8), dessen Inneres ein zylindrischer Raum ist, um darin einen Motor aufzunehmen, und in dem eine Vielzahl von Kältemittelleitungen um den zylindrischen Raum herum in Richtung der Motorachse ausgebildet sind; einem Wechselrichteraufnahmeabschnitt (17), der in einem oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers (8) bereitgestellt ist; Kompressorbefestigungsfüßen (19), die an einer Vielzahl von Stellen im oberen und im unteren Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers (8) bereitgestellt sind; und einer Kältemitteleinlassöffnung (16), die an einer Seitenfläche zum hinteren Ende des Motorgehäusehauptkörper (8) hin bereitgestellt sind; wobei eine oder mehrere Linien aus Rippen (24) an der Seitenfläche des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers (8) bereitgestellt sind, die nach außen vorstehen und in der vertikalen Richtung verlaufen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors, in das eine Wechselrichterschaltung, die einen Motor ansteuert, einstückig aufgenommen ist; und einen elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter zum Einbau in ein Fahrzeug, in den die Wechselrichterschaltung unter Verwendung des Motorgehäuses einstückig aufgenommen ist.
Stand der Technik
Im einschlägigen Stand der Technik ist ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter zum Einbau in ein Fahrzeug als elektrischer Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug, der für eine Fahrzeugklimaanlage verwendet wird, bekannt. Ein solcher elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter zum Einbau in ein Fahrzeug schließt einen Wechselrichteraufnahmeabschnitt an einem Außenumfang eines Gehäuses ein, das einen Motor und einen Kompressor einschließt. Im Wechselrichteraufnahmeabschnitt ist eine Wechselrichterschaltung, die den Motor ansteuert, untergebracht und installiert, wodurch die Wechselrichterschaltung einstückig mit dem Kompressor ausgeführt ist.
Bei einem solchen elektrischen Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug ist das Gehäuse, das die Außenlinie des im Fahrzeug eingebauten elektrischen Kompressors bildet, so gestaltet, dass ein Motorgehäuse, das den Motor einschließt, einstückig mit einem Kompressorgehäuse, das den Kompressor einschließt, verbunden wird. Zum Beispiel offenbart Patentdokument 1 ein Beispiel, bei dem ein Wechselrichteraufnahmeabschnitt, in dem eine Wechselrichterschaltung untergebracht und installiert ist, in einem oberen Abschnitt (Oberseite) des Außenumfangs des Motorgehäuses bereitgestellt ist. Der elektrische Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug schließt ferner Kompressorbefestigungsfüße zum Installieren des elektrischen Kompressors in einem Fahrzeug ein. Die Kompressorbefestigungsfüße sind an einer Vielzahl von Stellen in einem oberen Abschnitt (Oberseite) und einem unteren Abschnitt (Unterseite) des Außenumfangs des Motorgehäuses bereitgestellt. Ferner schließt der elektrische Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug eine Einlassöffnung für ein unter niedrigem Druck stehendes Kältemittelgas, das auf einer Seitenfläche des hinteren Endabschnitts des Motorgehäuses bereitgestellt ist, und eine Auslassöffnung für ein unter hohem Druck stehendes Kältemittelgas an einem seitlichen Abschnitt des Außenumfangs des Kompressorgehäuses ein.
Für ein anderes Beispiel offenbaren die Patentdokumente 1 bis 3 jeweils ein Beispiel, bei dem eine Vielzahl von Kältemittelleitungen um einen zylindrischen Raum, der einen Motor im Motorgehäuse einschließt, in der Richtung der Motorachse bereitgestellt sind. Das Motorgehäuse des elektrischen Kompressors in dem Beispiel ist so gestaltet, dass es ein unter niedrigem Druck stehendes Kältemittelgas, das von einer Kältemitteleinlassöffnung in das Innere des hinteren Abschnitts des Motorgehäuses eingeführt wird, durch die Kältemittelleitungen zum Motorgehäuse lenkt. Durch diese Gestaltung können ein Motor und Komponenten (insbesondere wärmeabgebende Komponenten) einer Wechselrichterschaltung, die in einem Wechselrichteraufnahmeabschnitt an einem Außenumfang des Motorgehäuses untergebracht und installiert sind, gekühlt werden.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentschriften

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2014-165944 A
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2013-106365 A
Patentdokument 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2006-197785 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Probleme
In dem oben beschriebenen elektrischen Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug ist das Motorgehäuse so gestaltet, dass der Wechselrichteraufnahmeabschnitt im oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäuses bereitgestellt ist. Das Motorgehäuse ist ferner so gestaltet, dass die Kompressorbefestigungsfüße zum Installieren des elektrischen Kompressors in einem Fahrzeug ebenfalls an einer Vielzahl von Stellen im oberen Abschnitt und im unteren Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäuses bereitgestellt sind. Daher wird die Steifigkeit des oberen Abschnitts (Oberseite) und des unteren Abschnitts (Unterseite) ausreichend gewährleistet. Jedoch kann die Steifigkeit an beiden Seitenabschnitten (beiden Seitenflächen) nur durch eine Dicke einer Gehäusewand gewährleistet werden. Wenn die Wanddicke verringert wird, ist die Steifigkeit an beiden Seitenabschnitten (beiden Seitenflächen) unzureichend, und somit wird das Gehäuse in einer Röhrenform in der vertikalen Richtung verformt und zusammengedrückt, wodurch manchmal unangenehmerweise Vibrationen und Geräusche erzeugt werden.
Außerdem ist der Wechselrichteraufnahmeabschnitt, der im oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäuses bereitgestellt ist, manchmal so definiert, dass er eine größere Breite aufweist als der Hauptkörperabschnitt des Motorgehäuses. Wärmeabgebende Komponenten, die in der Wechselrichterschaltung enthalten sind, werden durch Abgeben der Wärme von den Komponenten an das Kältemittel, das durch die Kältemittelleitungen strömt, über den Wechselrichteraufnahmeabschnitt und einen Wandabschnitt (einen Wärmeübertragungsabschnitt) des Motorgehäuses gekühlt. Wenn die wärmeabgebenden Komponenten im größeren breiten Abschnitt untergebracht und installiert werden, wird jedoch die Wärmeabgabe durch die Dicke des Wandabschnitts beschränkt, wodurch die Querschnittsfläche des Wärmeübertragungsabschnitts verringert und ein Wärmedurchlasswiderstand erhöht wird. Dies führt zu einer unzureichenden Kühlwirkung, wodurch aufgrund der Wärme, die von den Komponenten abgegeben wird, wahrscheinlich eine Leistungsverschlechterung eintritt.
Angesichts dessen ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Motorgehäuses eines elektrischen Kompressors, bei dem die Steifigkeit eines Motorgehäusehauptkörpers erhöht und seine Verformung unterdrückt ist, wodurch Vibrationen und Geräusche verringert werden und eine Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung erhöht wird, wodurch Leistungsverschlechterungen, die durch die Wärmeabgabe verursacht werden, unterdrückt werden und die Zuverlässigkeit erhöht wird; und einen elektrischen Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug, der das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors verwendet.
Lösung des Problems
Für das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors und den elektrischen Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug, für den das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors der vorliegenden Erfindung verwendet wird, werden die folgenden Einrichtungen genommen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen.
Ein Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt einen Motorgehäusehauptkörper ein, von dem ein Ende ein Öffnungsabschnitt ist, der mit einem Kompressorgehäuse verbunden werden kann, und dessen Inneres ein zylindrischer Raum ist, in dem ein Motor enthalten sein kann. Das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors schließt ferner eine Vielzahl von Kältemittelleitungen ein, die um den zylindrischen Raum im Motorgehäusehauptkörper in der Richtung der Motorachse ausgebildet sind. Das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors schließt ferner einen Wechselrichteraufnahmeabschnitt ein, der in einem oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt ist, in dem eine Wechselrichterschaltung, die den Motor ansteuert, untergebracht und installiert ist. Das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors schließt ferner Kompressorbefestigungsfüße ein, die an einer Vielzahl von Stellen im oberen und unteren Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt sind. Ferner schließt das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors eine Kältemitteleinlassöffnung ein, die an einer Seitenfläche am hinteren Endabschnitt des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt ist, und die mit dessen Innenraum in Verbindung steht. Eine oder mehrere Rippenlinien sind an der Seitenfläche des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt und stehen nach außen vor und erstrecken sich in der vertikalen Richtung.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung schließt das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors den Motorgehäusehauptkörper ein, dessen Inneres der zylindrische Raum ist, der den Motor enthalten kann, und in dem die Kältemittelleitungen um den zylindrischen Raum herum in Richtung einer Motorachse ausgebildet sind. Das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors schließt ferner den Wechselrichteraufnahmeabschnitt ein, der im oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt ist. Das Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors schließt ferner die Kompressorbefestigungsfüße ein, die an einer Vielzahl von Stellen im oberen und unteren Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt sind, und die Kältemitteleinlassöffnung, die an der Seitenfläche am hinteren Endabschnitt des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt ist. Eine oder mehrere von den Rippenlinien sind an der Seitenfläche des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt und stehen nach außen vor und erstrecken sich in der vertikalen Richtung. Das heißt, die eine oder die mehreren Rippenlinien, die nach außen vorstehen und in der vertikalen Richtung verlaufen, sind am seitlichen Abschnitt (der Seitenfläche) des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt, wo die Steifigkeit häufig nicht ausreichend ist. Im Gegensatz dazu wird gewährleistet, dass der obere Abschnitt (Oberseite) und der untere Abschnitt (Unterseite) des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers ausreichend steif sind, da der Wechselrichteraufnahmeabschnitt und die Kompressorbefestigungsfüße daran bereitgestellt sind. Die Rippen können somit die Steifigkeit des Motorgehäusehauptkörpers erhöhen, ohne die Wanddicke des gesamten Gehäuses zu vergrößern. Außerdem vergrößern die Rippen die Querschnittsfläche eines Wandabschnitts (Wärmeübertragungsabschnitts), der den seitlichen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers mit dem in einem oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellten Wechselrichteraufnahmeabschnitt verbindet. Diese Gestaltung kann den Flächeninhalt einer Kühlfläche für eine Wärmeübertragung vom Wechselrichteraufnahmeabschnitt auf das Kältemittel, das durch die Kältemittelleitungen innerhalb des Motorgehäusehauptkörpers strömt, vergrößern. Diese Gestaltung kann daher die Steifigkeit des Motorgehäuses erhöhen und dessen Verformung unterdrücken, wodurch Vibrationen und Geräusche verringert werden. Außerdem kann diese Gestaltung die Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt untergebracht und installiert sind, erhöhen. Dadurch wird die Leistungsverschlechterung, die durch eine Wärmeabgabe aus den Komponenten bewirkt wird, unterdrückt, und die Zuverlässigkeit wird erhöht.
Ferner sind im Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung in dem oben beschriebenen Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors Rippen in mindestens einer Linie für jede von den Positionen vorgesehen, die den Installationspositionen eines Verdampfers und einer Spule entsprechen, die in der Wechselrichterschaltung enthalten sind, und die entlang einer Seite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts untergebracht und installiert sind.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung ist mindestens eine Linie der Rippen für jede von den Positionen vorgesehen, die den Installationspositionen des Verdampfers und der Spule entsprechen, die in der Wechselrichterschaltung enthalten sind, die entlang einer Seite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts untergebracht und installiert ist. Die Querschnittsfläche des Wärmeübertragungsabschnitts (Wandabschnitts) wird durch die Rippen, die an Positionen bereitgestellt sind, die den Installationspositionen des Verdampfers und der Spule entsprechen, vergrößert. Auch wenn der Verdampfer und die Spule, die in der Filterschaltung der Wechselrichterschaltung enthalten sind, entlang einer Seite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts untergebracht und installiert sind, kann daher die Wärme vom Verdampfer und von der Spule über den Wärmeübertragungsabschnitt (Wandabschnitt) an das Kältemittel abgegeben werden, das durch die Kältemittelleitungen innerhalb des Motorgehäusehauptkörpers strömt. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses, um Vibrationen und Geräusche zu verringern. Das heißt, die Gestaltung kann auch die Kühlleistung des Verdampfers und der Spule, die in der Filterschaltung der Wechselrichterschaltung enthalten ist, gewährleisten, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Ferner kann die Gestaltung die Flexibilität des Layouts der in der Filterschaltung enthaltenen Komponenten erhöhen.
Ferner ist in dem Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung in jedem der oben beschriebenen Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors mindestens eine der Rippen in der Nähe und entlang der Fügefläche des Öffnungsabschnitts bereitgestellt, der mit dem Kompressorgehäuse verbunden werden kann.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung ist mindestens eine von den Rippen in der Nähe und entlang der Fügefläche des Öffnungsabschnitts bereitgestellt, der mit dem Kompressorgehäuse verbunden werden kann. Wenn der elektrische Kompressor in ein Fahrzeug eingebaut ist, und wenn beim Fahren Regenwasser von einer Straßenoberfläche auf eine Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers spritzt, oder wenn während des Waschens ein Reinigungsfluid dort hinein gelangt, kann diese Gestaltung wegen der Rippe, die entlang der Fügefläche bereitgestellt ist, verhindern, dass das Regenwasser oder das Reinigungsfluid und dergleichen die Fügefläche zwischen dem Motorgehäusehauptkörper und dem Kompressorgehäuse erreicht. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses zur Verringerung von Vibrationen und Geräuschen und zur Erhöhung der Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Das heißt, die Gestaltung kann ferner eine Korrosionsbeständigkeit eines Dichtungselements und dergleichen, das an der Fügefläche zwischen dem Motorgehäuse und dem Kompressorgehäuse bereitgestellt ist, erhöhen.
Ferner sind in dem Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung in jedem der oben beschriebenen Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors eine oder mehrere Rippenlinien an einem Seitenabschnitt des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt. Die Höhe, bis zu der die Rippen vorstehen, ist gleich definiert wie die Höhe der Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts, wodurch eine flache Oberfläche gebildet wird, die bündig ist mit der Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung sind eine oder mehrere von den Rippenlinien an einer Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt. Die Höhe, bis zu der die Rippen vorstehen, ist gleich definiert wie die Höhe der Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts, wodurch eine flache Oberfläche gebildet wird, die bündig ist mit der Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts. Wenn der elektrische Kompressor gehandhabt wird, kann der elektrische Kompressor daher auf stabile Weise mit der an der Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers ausgebildeten, flachen Oberfläche nach unten platziert werden. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses zur Verringerung von Vibrationen und Geräuschen und zur Erhöhung der Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Das heißt, die Gestaltung erleichtert auch die Handhabung, wenn der elektrische Kompressor in ein Fahrzeug eingebaut wird.
Ferner sind in dem Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung in jedem der oben beschriebenen Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors eine oder mehrere Rippen an dem Seitenabschnitt bereitgestellt, der derselbe Seitenabschnitt ist, an dem die Kältemitteleinlassöffnung am Motorgehäusehauptkörper bereitgestellt ist. Die Höhe, bis zu der die Rippen nach außen vorstehen, ist höher definiert als die Positionen einer Auflagefläche der Kältemitteleinlassöffnung und einer Auflagefläche der Kompressorbefestigungsfüße.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung sind auf der Seitenfläche, die dieselbe Seitenfläche ist, an der die Kältemitteleinlassöffnung am Motorgehäusehauptkörper bereitgestellt ist, eine oder mehrere Rippenlinien bereitgestellt. Die Höhe, bis zu der die Rippen nach außen vorstehen, ist höher definiert als die Positionen der Auflagefläche der Kältemitteleinlassöffnung und der Auflagefläche der Kompressorbefestigungsfüße. Durch diese Gestaltung kann verhindert werden, dass die Auflageflächen beschädigt werden, weil die Höhe, bis zu der die Rippen vorstehen, höher definiert ist als die Auflageflächen. Diese Wirkung wird erreicht, wenn das Motorgehäuse mit der Seitenfläche, an der die Auflagefläche der Kältemitteleinlassöffnung und die Auflagefläche der Kompressorbefestigungsfüße bereitgestellt sind, nach unten platziert wird. Die Wirkung wird auch erreicht, wenn andere Gegenstände mit der Seitenfläche in Berührung kommen. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses zur Verringerung von Vibrationen und Geräuschen und zur Erhöhung der Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Das heißt, die Gestaltung kann auch ein Austreten von Kältemittel oder eine fehlerhafte Installation des elektrischen Kompressors, die beispielsweise durch eine Beschädigung der Auflagefläche oder der Auflagefläche verursacht wird, eliminieren.
Ferner sind in dem Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung in jedem der oben beschriebenen Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors eine oder mehrere Rippen an dem Seitenabschnitt bereitgestellt, der derselbe Seitenabschnitt ist, an dem die Kältemitteleinlassöffnung am Motorgehäusehauptkörper bereitgestellt ist. Die Höhe, bis zu der die Rippen nach außen vorstehen, ist höher definiert als die Höhe, bis zu der die Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts nach außen vorsteht.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung sind auf der Seitenfläche, die dieselbe Seitenfläche ist, an der die Kältemitteleinlassöffnung am Motorgehäusehauptkörper bereitgestellt ist, eine oder mehrere Rippenlinien bereitgestellt. Die Höhe, bis zu der die Rippen nach außen vorstehen, ist höher definiert als die Höhe, bis zu der die Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts nach außen vorsteht. Durch diese Gestaltung kann die Wechselrichterschaltung geschützt werden, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt aufgenommen wird, wenn der elektrische Kompressor so in ein Fahrzeug eingebaut wird, dass die Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers, an der die Rippen bereitgestellt sind, nach vorn weist. Diese Wirkung wird beispielsweise erreicht, wenn das Fahrzeug in einen Kollisionsunfall verwickelt wird und der Rippenabschnitt mit der hohen Steifigkeit dessen Aufprall auffangen kann. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses zur Verringerung von Vibrationen und Geräuschen und zur Erhöhung der Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Das heißt, die Gestaltung kann auch einen Hochspannungskurzschluss verhindern, der durch eine Beschädigung des Wechselrichteraufnahmeabschnitts bewirkt wird, wenn das Fahrzeug in einen Kollisionsunfall verwickelt wird, und die Ausweitung des Unfalls unterdrücken.
Ferner ist in dem elektrischen Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung in jedem der oben beschriebenen Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors ein Öffnungsabschnitt an einem Ende des Motorgehäuses mit dem Kompressorgehäuse verbunden, das den Kompressor enthält. Daher ist die Wechselrichterschaltung einstückig in das Gehäuse eingebaut, das den Motor und den Kompressor enthält.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung ist in jedem der oben beschriebenen Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors ein Öffnungsabschnitt an einem Ende desselben mit dem Kompressorgehäuse verbunden, das den Kompressor enthält. Das heißt, der elektrische Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug ist so gestaltet, dass die Wechselrichterschaltung einstückig in das Gehäuse aufgenommen ist, das den Motor und den Kompressor enthält. Diese Gestaltung kann daher die Steifigkeit des Motorgehäuses des elektrischen Kompressors erhöhen und dessen Verformung unterdrücken, wodurch Vibrationen und Geräusche verringert werden. Außerdem kann diese Gestaltung die Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt untergebracht und installiert sind, erhöhen. Dadurch wird eine Leistungsverschlechterung, die durch Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt. Die Gestaltung kann somit die Zuverlässigkeit erhöhen und einen laufruhigeren elektrischen Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug erreichen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die eine oder die mehreren Rippenlinien, die nach außen vorstehen und in der vertikalen Richtung verlaufen, an der Seitenfläche (Seitenfläche) des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt, wo die Steifigkeit häufig nicht ausreichend ist. Im Gegensatz dazu wird gewährleistet, dass der obere Abschnitt (Oberseite) und der untere Abschnitt (Unterseite) des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers ausreichend steif sind, da der Wechselrichteraufnahmeabschnitt und die Kompressorbefestigungsfüße daran bereitgestellt sind. Die Rippen können somit die Steifigkeit des Motorgehäusehauptkörpers erhöhen, ohne die Wanddicke des gesamten Gehäuses zu vergrößern. Außerdem vergrößern die Rippen die Querschnittsfläche eines Wandabschnitts (Wärmeübertragungsabschnitts), der die Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers und den im oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellten Wechselrichteraufnahmeabschnitt verbindet. Diese Gestaltung kann den Flächeninhalt einer Kühlfläche für eine Wärmeübertragung vom Wechselrichteraufnahmeabschnitt auf das Kältemittel, das durch die Kältemittelleitungen innerhalb des Motorgehäusehauptkörpers strömt, vergrößern. Diese Gestaltung kann daher die Steifigkeit des Motorgehäuses erhöhen und dessen Verformung unterdrücken, wodurch Vibrationen und Geräusche verringert werden. Außerdem kann diese Gestaltung die Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt untergebracht und installiert sind, erhöhen, wodurch eine Leistungsverschlechterung unterdrückt wird, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird. Die Gestaltung kann somit die Zuverlässigkeit erhöhen. Außerdem kann ein elektrischer Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug mit höherer Zuverlässigkeit und größerer Laufruhe bereitgestellt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Kompressors zum Einbau in ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Vorderansicht eines Motorgehäuses, gesehen von der Vorderseite des oben beschriebenen elektrischen Kompressors zum Einbau in ein Fahrzeug, von dem ein Kompressorgehäuse entfernt worden ist.
3 ist eine Rückansicht von 2.
4 ist eine Ansicht von 2 von der linken Seite aus gesehen.
5 ist eine Ansicht von 2 von der rechten Seite aus gesehen.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 5.
7A ist eine schematische Ansicht zur Erklärung einer Wirkung eines Temperaturdifferenzials an einer vertikalen Querschnittsoberfläche entlang einer Rippe in der vertikalen Richtung, die auf der Seitenfläche des oben beschriebenen Motorgehäuses bereitgestellt ist.
7B ist eine schematische Ansicht zur Erklärung der Wirkung eines Temperaturdifferenzials an einer vertikalen Querschnittsoberfläche entlang einer Rippe in der vertikalen Richtung, die auf der Seitenfläche des oben beschriebenen Motorgehäuses bereitgestellt ist.
7C ist eine schematische Ansicht zur Erklärung der Wirkung eines Temperaturdifferenzials an einer vertikalen Querschnittsoberfläche entlang einer Rippe in der vertikalen Richtung, die auf der Seitenfläche des oben beschriebenen Motorgehäuses bereitgestellt ist.
8 ist eine Ansicht von 2 von der rechten Seite, die ein Motorgehäuse gemäß einer anderen Ausführungsform (1) der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 ist eine Ansicht von 2 von der linken Seite, die ein Motorgehäuse gemäß einer anderen Ausführungsform (2) der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 ist eine Ansicht von 2 von der rechten Seite, die ein Motorgehäuse gemäß einer anderen Ausführungsform (3) der vorliegenden Erfindung darstellt.
11 ist eine Ansicht von 2 von der rechten Seite her, die ein Motorgehäuse gemäß einer anderen Ausführungsform (4) der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 7C beschrieben. Ein elektrischer Kompressor 1 zum Einbau in ein Fahrzeug schließt ein Gehäuse 2 in einer Röhrenform ein, das die Außenlinie des elektrischen Kompressors 1 zum Einbau in ein Fahrzeug darstellt. Das Gehäuse 2 schließt ein Kompressorgehäuse 3 ein, das einen Kompressor einschließt, und ein Motorgehäuse 4, das einen Motor 10 einschließt. Das Kompressorgehäuse 3 und das Motorgehäuse 4 bestehen aus Aluminiumdruckguss und sind durch eine Flanschverbindung mit einer Vielzahl von Bolzen 5 zu einer Einheit verbunden.
Das Kompressorgehäuse 3 schließt in seinem Inneren verschiedene Arten von Kompressoren, wie einen Scroll-Kompressor, ein. Das Kompressorgehäuse 3 ist so gestaltet, dass es ein unter niedrigem Druck stehendes Kältemittelgas, das über das Motorgehäuse 4 aus einem Kältemittelkreislauf geholt wird, unter Verwendung des Kompressors auf einen hohen Druck verdichtet. Das Kompressorgehäuse 3 ist so gestaltet, dass es das Kältemittelgas dann unter hohem Druck aus der Kältemittelauslassöffnung 6, die am vorderen Endabschnitt des Außenumfangs des Kompressorgehäuses 3 bereitgestellt ist, in den Kältemittelkreislauf ausführt.
Das Motorgehäuse 4 schließt einen Motorgehäusehauptkörper 8 in einer Röhrenform ein, von dem ein Ende offen ist, so dass es über eine Fügefläche 7 mit dem Kompressorgehäuse 3 verbunden werden kann, und von dem das andere Ende verschlossen ist. Somit wird im Motorgehäuse 4 ein zylindrischer Raum 9 definiert, der in seinem Inneren den Motor 10 einschließt. Der Motor 10 schließt einen Stator 11 und einen Rotor 12 ein. Der Stator 11 wird durch Presspassung und dergleichen im zylindrischen Raum 9 befestigt und installiert. Der Rotor 12 wird mit einem dazwischen angeordneten Motorspalt am mittleren Abschnitt des Stators 11 angesetzt. Der Motor 10 wird über eine vakuumdichte Durchführung 14 mit Dreiphasenwechselstrom einer benötigten Frequenz, der von einer später beschriebenen Wechselrichterschaltung 13 angelegt wird, drehend angesteuert.
Im Motorgehäusehauptkörper 8 sind an einer Vielzahl von Stellen um den zylindrischen Raum 9, einschließlich des Stators 11, eine Vielzahl von Kältemittelleitungen 15 ausgebildet, die in der Richtung einer Motorachse verlaufen. Die Kältemittelleitungen 15 sind so gestaltet, dass sie ein unter niedrigem Druck stehendes Kältemittelgas, das aus einer in einem Seitenabschnitt (Seitenfläche) auf der hinteren Endseite des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellten Kältemitteleinlassöffnung 16 zum Motorgehäusehauptkörper 8 eingeführt wird, durch die Kältemittelleitungen 15 zum Kompressorgehäuse 3 leiten.
Außerdem sind ein Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 und Kompressorbefestigungsfüße 19 zum Installieren des Kompressors in einem Fahrzeug um den Außenumfang des Motorgehäusehauptkörpers 8 herum angeordnet. Der Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17, der in der Draufsicht in Rechteckform ausgebildet ist, wird durch integrales Formen in einem oberen Abschnitt des Außenumfangs bereitgestellt. Die Wechselrichterschaltung 13 (ein konkreter Schaltplan ist nicht dargestellt) wird im Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 untergebracht und installiert, der eine Abdeckung 18 aufweist, die in der Lage ist, den Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 dicht zu verschließen. Die Kompressorbefestigungsfüße 19 zum Installieren des Kompressors an einem Fahrzeug sind in drei Bereichen (beispielsweise drei oder vier Bereichen) in oberen und unteren Bereichen am vorderen Endabschnitt und in einem unteren Bereich am hinteren Endabschnitt angeordnet. Die Kompressorbefestigungsfüße 19 sind in der Lage, den Kompressor in geeigneten Positionen über einen Befestigungswinkel oder dergleichen an einem Fahrzeug zu befestigen und zu installieren.
Der Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 ist so gestaltet, dass die Wechselrichterschaltung 13 (ein konkreter Schaltplan ist nicht dargestellt) in seinem Inneren untergebracht und installiert werden kann und derart, dass er von der Abdeckung 18 dicht verschlossen werden kann. Die Wechselrichterschaltung 13 ist eine allgemein bekannte Schaltung, die eine Leistungsleiterplatte, eine gedruckte Leiterplatte, eine Filterschaltung und dergleichen einschließt. An der Leistungsleiterplatte ist ein Schaltkreis einschließlich eines Leistungstransistors, beispielsweise eines IGBT, implementiert. Auf der Leiterplatte ist eine Steuerschaltung, beispielsweise ein Mikrocomputer, der die Leistungsleiterplatte steuert, implementiert. Die Filterschaltung wird verwendet, um Geräusche zu entfernen. Die Wechselrichterschaltung 13 ist dafür ausgelegt, einen Hochspannungsgleichstrom, der von einer Stromversorgungseinheit über ein Stromversorgungskabel und einen an der Abdeckung 18 vorgesehenen Anschlussblock 20 geliefert wird, in einen Dreiphasenwechselstrom mit benötigter Frequenz umzuwandeln. Die Wechselrichterschaltung 13 ist so gestaltet, dass sie den Strom dann an den Motor 10 anlegt. Außerdem können über ein Steuer- und Kommunikationskabel 21 Steuersignale von einer Host-Steuervorrichtung in die Steuerschaltung der Wechselrichterschaltung 13 eingegeben werden.
Die Wechselrichterschaltung 13 weist wärmeabgebende elektrische Komponenten auf, beispielsweise einen Stromtransistor und einen Verdampfer 22 und eine Spule 23, die in einer Filterschaltung eines Hochspannungssystems eingeschlossen ist. Solche wärmeabgebenden elektrischen Komponenten müssen geeignet gekühlt werden, um ihre Leistungsfähigkeit über lange Zeit zu bewahren. Die Unterseite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 entspricht einer Wand des Motorgehäusehauptkörpers 8. Innerhalb der Wand sind die Kältemittelleitungen 15 ausgebildet. Die wärmeabgebenden elektrischen Komponenten, die in der Wechselrichterschaltung 13 eingeschlossen sind, werden daher von dem unter niedrigem Druck stehenden Kältemittel, das durch die Innenseite des Motorgehäusehauptkörpers 8 strömt, unter Verwendung des Motorgehäusehauptkörpers 8 als Kühlkörper gekühlt.
Dabei ist die Größe des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17, der in der Draufsicht in Rechteckform ausgebildet ist, größer definiert als die Oberfläche am hinteren Ende und beide Seitenflächen des Motorgehäusehauptkörpers 8, so dass sie nach hinten und seitlich leicht von diesem überstehen. Durch diese Gestaltung kann die Wärme, die von den elektrischen Komponenten abgegeben wird, welche entlang beider Seitenabschnitte und entlang des hinteren Endabschnitts im Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 untergebracht und installiert sind, über den Wandabschnitt (Wärmeübertragungsabschnitt) des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 und den Motorgehäusehauptkörper 8 nicht ausreichend auf die Teile übertragen werden, wo die Kältemittelleitungen 15 bereitgestellt sind, wodurch die Kühlung unzureichend sein kann.
Für den Motorgehäusehauptkörper 8, der in einer Röhrenform ausgebildet ist, sind der Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 und die Kompressorbefestigungsfüße 19 am oberen Abschnitt (Oberseite) und am unteren Abschnitt (Unterseite) des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt. Diese Gestaltung gewährleistet, dass eine ausreichende Steifigkeit bereitgestellt wird. Im Gegensatz dazu ist an beiden Seitenabschnitten (beiden Seitenflächen) des Motorgehäusehauptkörpers 8 keine Komponente bereitgestellt, die eine solche Steifigkeit gewährleisten würde. Ihre Steifigkeit muss dadurch gewährleistet werden, dass eine gewisse Dicke einer Gehäusewand des Motorgehäusehauptkörpers 8 aufrecht erhalten wird. Wenn die Wanddicke verringert wird, um ihr Gewicht zu verringern, ist jedoch die Steifigkeit an beiden Seitenabschnitten (beiden Seitenflächen) unzureichend, und somit wird das Gehäuse in einer Röhrenform in der vertikalen Richtung verformt und zusammengedrückt. Dadurch können unangenehmerweise Vibrationen und Geräusche erzeugt werden.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, werden in der vorliegenden Ausführungsform eine oder mehrere Linien von Rippen 24 am seitlichen Abschnitt (Seitenfläche) des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt, die nach außen vorstehen und sich in der vertikalen Richtung erstrecken. In der Ausführungsform sind die Rippen 24, wie in 1 und 5 dargestellt ist, an den Positionen bereitgestellt, die den Installationspositionen des Verdampfers 22 und der Spule 23 entsprechen, die in der Filterschaltung der Wechselrichterschaltung 13 eingeschlossen sind, die entlang einer Seite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 untergebracht und installiert ist. Die Rippen 24 sind in zwei Linien bereitgestellt, die parallel zueinander sind und auf denen jeweils mindestens eine Rippenlinie bereitgestellt ist. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. In einem anderen Beispiel kann auch nur eine Linie der Rippe 24 bereitgestellt sein, deren Breite vergrößert ist. In einem anderen Beispiel können natürlich auch drei oder mehr Linien aus Rippen 24 bereitgestellt sein.
Jede von den Rippen 24 ist einstückig mit der Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers 8 ausgebildet. Die Rippe 24 ist so bereitgestellt, dass sie bis zu einer bestimmten Höhe nach außen vorsteht, in der vertikalen Richtung vom unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt verläuft und mit der Unterseite des Teils, das in der lateralen Richtung des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 vorsteht, verbunden ist.
Gemäß der oben beschriebenen Gestaltung weist die vorliegende Ausführungsform die folgenden funktionalen Wirkungen auf. Der oben beschriebene elektrische Kompressor 1 zum Einbau in ein Fahrzeug wird als Kältemittelkompressor einer Fahrzeugklimaanlage in ein Fahrzeug eingebaut und ist Teil des Kältemittelkreislaufs. In dem elektrischen Kompressor 1 zum Einbau in ein Fahrzeug wird das Kältemittelgas, das in den Kältemittelkreislauf gefüllt ist, aus der Kältemitteleinlassöffnung 16 als unter niedrigem Druck stehendes Kältemittelgas in den Motorgehäusehauptkörper 8 geholt. Das Kältemittelgas strömt anschließend durch die Kältemittelleitungen 15 um den Motor 10 und wird dann zum Kompressorgehäuse 3 geleitet. Das unter niedrigem Druck stehende Kältemittelgas wird von dem Kompressor, der im Kompressorgehäuse 3 eingeschlossen ist, verdichtet und dann aus der Kältemittelauslassöffnung 6 als unter hohem Druck stehendes Kältemittelgas zum Kältemittelkreislauf ausgeführt.
Dabei kühlt das unter niedrigem Druck stehende Kältemittelgas, das durch die Kältemittelleitungen 15 innerhalb des Motorgehäusehauptkörpers 8 strömt, den Motor 10. Außerdem kühlt das unter niedrigem Druck stehende Kältemittelgas von Komponenten der Wechselrichterschaltung 13, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 untergebracht und installiert ist, wärmeabgebende Komponenten wie den Stromtransistor und den Verdampfer 22 und die Spule 23 im Hochspannungssystem unter Verwendung des Motorgehäusehauptkörpers 8 als Kühlkörper. Diese Gestaltung verhindert eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, wodurch die stabile Leistung für lange Zeit gewährleistet wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform schließt das Motorgehäuse 4 des elektrischen Kompressors den Motorgehäusehauptkörper 8 ein, dessen Inneres der zylindrische Raum 9 ist, der den Motor 10 einschließen kann und in dem die Kältemittelleitungen 15 um den zylindrischen Raum 9 herum in Richtung der Motorachse ausgebildet sind. Das Motorgehäuse 4 des elektrischen Kompressors schließt ferner den Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 ein, der im oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt ist. Das Motorgehäuse 4 des elektrischen Kompressors schließt ferner die Kompressorbefestigungsfüße 19 ein, die im unteren und im oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt sind. Das Motorgehäuse 4 des elektrischen Kompressors schließt ferner die Kältemitteleinlassöffnung 16 ein, die an der Seitenfläche am hinteren Endabschnitt des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt ist. Insbesondere weist das Motorgehäuse 4 des elektrischen Kompressors eine oder mehrere Linien aus Rippen 24 auf, die an der Seitenfläche des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt sind, nach außen vorstehen und in der vertikalen Richtung verlaufen.
Eine ausreichende Steifigkeit des oberen Abschnitts und des unteren Abschnitts des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 ist gewährleistet, da der Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 und die Kompressorbefestigungsfüße 19 daran bereitgestellt sind. Im Gegensatz dazu neigt die Seitenfläche des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 zu einer unzureichenden Steifigkeit. Die Bereitstellung einer oder mehrerer Linien aus Rippen 24, die nach außen vorstehen und in der vertikalen Richtung verlaufen, daran kann somit die Steifigkeit des Motorgehäusehauptkörpers 8 erhöhen, ohne die Wanddicke des gesamten Gehäuses zu vergrößern. Außerdem vergrößern die Rippen 24 die Querschnittsfläche des Wandabschnitts, der die Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers 8 und den im oberen Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellten Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 verbindet. Diese Gestaltung kann den Flächeninhalt der Kühlfläche für die Wärmeübertragung vom Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 auf das Kältemittel, das durch die Kältemittelleitungen 15 innerhalb des Motorgehäusehauptkörpers 8 strömt, vergrößern.
Diese Gestaltung kann daher die Steifigkeit des Motorgehäusehauptkörpers 8 erhöhen und dessen Verformung unterdrücken, wodurch Vibrationen und Geräusche verringert werden. Außerdem kann diese Gestaltung die Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung 13, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 untergebracht und installiert sind, erhöhen. Dadurch kann eine Leistungsverschlechterung, die durch eine Wärmeabgabe aus den Komponenten bewirkt wird, unterdrückt werden, und die Zuverlässigkeit wird erhöht.
In einer Ausführungsform, in der das Kältemittel (Einlasstemperatur) innerhalb des Motorgehäusehauptkörpers 8 das Innere des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 kühlt, wird eine Wirkung der Bereitstellung der oben beschriebenen Rippen 24 auf der Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers 8 wie folgt unter Bezugnahme auf 7A bis 7C untersucht. Wenn die Temperatur innerhalb des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 T₁ ist, die Temperatur innerhalb des Motorgehäuses 4 (innerhalb der Kältemittelleitung 15) T₂ ist und die Außentemperatur T₃ ist, ist das Druckdifferenzial D zwischen den oben genannten Temperaturen wie folgt: D = (B × E)/(A × C)·T₃ > T₁ > T₂, wobei B eine Dicke des Gehäusewandabschnitts ist, E eine Wärmemenge ist, A ein Bereich des Wärmeübertragungsabschnitts ist, und wobei C ein Koeffizient der Wärmeleitfähigkeit ist.
Dadurch, dass die Rippen 24 wie oben beschrieben bereitgestellt werden, wird die Dicke B des Wandabschnitts, wie in 7B und 7C dargestellt ist, von B1 auf B2 vergrößert (B2 > B1). Infolgedessen wird (1) das Temperaturdifferenzial D zwischen der Außentemperatur T₃ und der Temperatur innerhalb des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17, T₁, vergrößert, wodurch die Temperaturwirkung der Außentemperatur T₃ auf den Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 verringert wird. wird (2) das Temperaturdifferenzial D zwischen der Außentemperatur T₃ und der Temperatur innerhalb des Motorgehäuses 4 (innerhalb der Kältemittelleitung 15), T₂, vergrößert, wodurch die Temperaturwirkung der Außentemperatur auf die Temperatur innerhalb des Motorgehäuses 4 (innerhalb der Kältemittelleitung 15) verringert wird.
Wenn die Wechselrichterschaltung 13 gekühlt wird, kann somit die Wirkung der Temperatur außerhalb des Kompressors (beispielsweise die Außentemperatur) kaum erhalten werden. Die Komponenten der Wechselrichterschaltung 13 können somit durch Verwenden des unter niedrigem Druck stehenden Kältemittelgases geeignet gekühlt werden, wodurch deren Leistung aufrecht erhalten und gewährleistet wird.
Außerdem sind in der Ausführungsform die Rippen 24 an den Positionen bereitgestellt, die den Installationspositionen des Verdampfers 22 und der Spule 23 entsprechen, die in der Wechselrichterschaltung 13 eingeschlossen sind, die entlang einer Seite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 untergebracht und installiert ist. Mindestens eine Linie der Rippe 24 ist für jede der Installationspositionen des Verdampfers 22 und der Spule 23 bereitgestellt. Auch wenn der Verdampfer 22 und die Spule 23, die in der Filterschaltung der Wechselrichterschaltung 13 eingeschlossen sind, entlang einer Seite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 untergebracht und installiert sind, kann die Wärme vom Verdampfer 22 und von der Spule 23 über den Wärmeübertragungsabschnitt (Wandabschnitt), dessen Querschnittsfläche durch die Rippen 24, die an den Positionen bereitgestellt sind, die den Installationspositionen des Verdampfers 22 und der Spule 23 entsprechen, vergrößert ist, an das Kältemittel abgegeben werden, das durch die Kältemittelleitungen 15 innerhalb des Motorgehäusehauptkörpers 8 strömt.
Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses 4, um Vibrationen und Geräusche zu verringern. Das heißt, die Gestaltung kann ebenfalls die Kühlleistung des Verdampfers 22 und der Spule 23, die in der Filterschaltung der Wechselrichterschaltung 13 eingeschlossen ist, gewährleisten, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch Wärme, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Ferner kann die Gestaltung die Flexibilität des Layouts von in der Filterschaltung eingeschlossenen Komponenten erhöhen.
Andere Ausführungsformen
Nun werden andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 bis 11 beschrieben. Eine oder mehrere Linien aus Rippen 24 können am Seitenabschnitt (an der Seitenfläche) des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers 8 auf die folgende Weise bereitgestellt werden.

(1) In der vorliegenden Ausführungsform ist mindestens eine Linie aus den Rippen 24 für jede von den Positionen bereitgestellt, die den Installationspositionen des Verdampfers 22 und der Spule 23 entsprechen, die in der Wechselrichterschaltung 13 eingeschlossen sind, wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Wie in 8 dargestellt ist, ist außerdem ferner eine Linie aus einer Rippe 24A in der vertikalen Richtung in der Nähe der Fügefläche 7 des Öffnungsabschnitts bereitgestellt, die mit dem Kompressorgehäuse 3 des Motorgehäusehauptkörpers 8 verbunden werden kann.

Wenn der elektrische Kompressor an einem Fahrzeug montiert ist, und wenn beim Fahren Regenwasser von einer Straßenoberfläche auf eine Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers 8 spritzt, oder wenn während des Waschens ein Reinigungsfluid dort hinein gelangt, kann Regenwasser oder Reinigungsfluid die Fügefläche 7 zwischen dem Motorgehäusehauptkörper 8 und dem Kompressorgehäuse 3 erreichen. Dadurch, dass die Rippe 24A entlang der Fügefläche 7 bereitgestellt wird, kann verhindert werden, dass Regenwasser oder Reinigungsfluid die Fügefläche 7 erreicht. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses 4 zur Verringerung von Vibrationen und Geräuschen und zur Erhöhung der Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung 13, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Das heißt, die Gestaltung kann ferner eine Korrosionsbeständigkeit eines Dichtungselements und dergleichen, das an der Fügefläche 7 zwischen dem Motorgehäuse 4 und dem Kompressorgehäuse 3 bereitgestellt ist, erhöhen.

(2) In der vorliegenden Ausführungsform sind eine oder mehrere Rippen 24 mit einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand auf der Seitenfläche bereitgestellt, die der Seitenfläche, an der die Kältemitteleinlassöffnung 16 des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt ist, entgegengesetzt ist. Die Höhe, bis zu der die Rippen 24 lateral vorstehen, wird gleich definiert wie die Höhe einer Seitenfläche 17A des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17, wie in 9 dargestellt ist. Das heißt, es wird eine flache Oberfläche 25 ausgebildet, die mit der Seitenfläche 17A des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 bündig ist.

Wenn der elektrische Kompressor 1 gehandhabt wird, ermöglicht diese Gestaltung, dass der elektrische Kompressor 1 auf stabile Weise mit der an der Seitenfläche 25 des Motorgehäusehauptkörpers 8 ausgebildeten flachen Oberfläche nach unten platziert wird. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses 4 zur Verringerung von Vibrationen und Geräuschen und zur Erhöhung der Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung 13, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Das heißt, die Gestaltung erleichtert auch die Handhabung, beispielsweise wenn der elektrische Kompressor 1 in ein Fahrzeug eingebaut wird.

(3) In der vorliegenden Ausführungsform sind eine oder mehrere Rippen 24 auf derselben Seitenfläche wie die Seitenfläche bereitgestellt, an der die Kältemitteleinlassöffnung 16 des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt ist. Die Höhe, bis zu der die Rippen 24 lateral vorstehen, ist höher definiert als die Positionen einer Auflagefläche 16A der Kältemitteleinlassöffnung 16 und einer Auflagefläche 19A der Kompressorbefestigungsfüße 19, wie in 10 dargestellt ist.

Diese Gestaltung kann verhindern, dass die Auflagefläche 16A und die Auflagefläche 19A beschädigt werden, weil die Höhe, bis zu der die Rippen 24 vorstehen, höher definiert ist als die Auflagefläche 16A und die Auflagefläche 19A. Diese Wirkung wird erreicht, wenn der Motorgehäusehauptkörper 8 mit der Seitenfläche, an der die Auflagefläche 16A der Kältemitteleinlassöffnung 16 und die Auflagefläche 19A der Kompressorbefestigungsfüße 19 bereitgestellt sind, nach unten platziert wird. Die Wirkung wird auch erreicht, wenn andere Gegenstände mit der Seitenfläche in Kontakt kommen, an der die Auflagefläche 16A und die Auflagefläche 19A bereitgestellt sind. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses 4 zur Verringerung von Vibrationen und Geräuschen und zur Erhöhung der Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung 13, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Das heißt, die Gestaltung kann auch ein Austreten von Kältemittel oder eine fehlerhafte Installation des elektrischen Kompressors 1, die beispielsweise durch eine Beschädigung der Auflagefläche 16A oder der Auflagefläche 19A verursacht wird, eliminieren.

(4) In der vorliegenden Ausführungsform sind eine oder mehrere Rippen 24 auf derselben Seitenfläche wie die Seitenfläche bereitgestellt, an der die Kältemitteleinlassöffnung 16 des Motorgehäusehauptkörpers 8 bereitgestellt ist. Die Höhe, bis zu der die Rippen 24 lateral vorstehen, ist höher definiert als die Höhe, bis zu der die Seitenfläche 17A des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 nach außen vorsteht.

Durch diese Gestaltung kann die Wechselrichterschaltung 13 geschützt werden, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 aufgenommen wird, wenn der elektrische Kompressor 1 so in ein Fahrzeug eingebaut wird, dass die Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers 8, an der die Rippen 24 bereitgestellt sind, nach vorn weist. Diese Wirkung wird beispielsweise erreicht, wenn das Fahrzeug in einen Kollisionsunfall verwickelt wird und die Rippenabschnitte mit der hohen Steifigkeit dessen Aufprall auffangen können. Daher erreicht diese Gestaltung die folgende Wirkung zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Motorgehäuses 4 zur Verringerung von Vibrationen und Geräuschen und zur Erhöhung der Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung 13, wodurch eine Leistungsverschlechterung, die durch die Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt wird. Das heißt, die Gestaltung kann auch einen Hochspannungskurzschluss verhindern, der durch eine Beschädigung des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 17 bewirkt wird, wenn das Fahrzeug in einen Kollisionsunfall verwickelt wird, und die Ausweitung des Unfalls unterdrücken.
Ferner ist im elektrischen Kompressor 1 zum Einbau in ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Motorgehäuse 4 gestaltet wie oben beschrieben und derart, dass ein Öffnungsabschnitt an einem Ende davon mit dem Kompressorgehäuse 3 verbunden ist, das den Kompressor einschließt. Das heißt, die Wechselrichterschaltung 13 ist einstückig in das Gehäuse 2 aufgenommen, das den Motor 10 und den Kompressor einschließt. Diese Gestaltung kann daher die Steifigkeit des Motorgehäuses 4 des elektrischen Kompressors 1 erhöhen und dessen Verformung unterdrücken, wodurch Vibrationen und Geräusche verringert werden. Außerdem kann diese Gestaltung die Kühlleistung von Komponenten der Wechselrichterschaltung 13, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 untergebracht sind, erhöhen. Dadurch wird eine Leistungsverschlechterung, die durch Wärme bewirkt wird, die von den Komponenten abgegeben wird, unterdrückt. Die Gestaltung kann somit die Zuverlässigkeit erhöhen und einen laufruhigeren elektrischen Kompressor 1 zum Einbau in ein Fahrzeug erreichen.
Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Erfindung gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und nach Bedarf modifiziert werden kann, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann der Kompressor, der im Kompressorgehäuse 3 eingeschlossen ist, jede Art von Kompressor sein. Es sei klargestellt, dass die Gestaltung der Wechselrichterschaltung 13, die im Wechselrichteraufnahmeabschnitt 17 untergebracht und installiert ist, oder die Gestaltung der Stromversorgung für elektrischen Strom und Steuersignale an die Wechselrichterschaltung 13 in einer Reihe verschiedener anderer Formen modifiziert werden können.
Bezugszeichenliste

1: Elektrischer Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug
2: Gehäuse
3: Kompressorgehäuse
4: Motorgehäuse
7: Fügefläche
8: Motorgehäusehauptkörper
9: Zylindrischer Raum
10: Motor
13: Wechselrichterschaltung
15: Kältemittelleitung
16: Kältemitteleinlassöffnung
16A: Auflagefläche der Kältemitteleinlassöffnung
17: Wechselrichteraufnahmeabschnitt
17A: Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts
19: Kompressorbefestigungsfüße
19A: Auflagefläche der Kompressorbefestigungsfüße
22: Verdampfer
23: Spule
24, 24A: Rippe
25: Flache Oberfläche

Claims

Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors, umfassend: einen Motorgehäusehauptkörper, von dem ein Ende ein Öffnungsabschnitt ist, der mit einem Kompressorgehäuse verbunden werden kann, wobei das Innere des Motorgehäusehauptkörpers ein zylindrischer Raum ist, um einen Motor aufzunehmen; eine Vielzahl von Kältemittelleitungen, die um den zylindrischen Raum im Motorgehäusehauptkörper in einer Richtung einer Motorachse ausgebildet sind; einen Wechselrichteraufnahmeabschnitt, der in einem oberen Abschnitt eines Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt ist, wobei eine Wechselrichterschaltung, die den Motor ansteuert, im Inneren des Wechselrichteraufnahmeabschnitts untergebracht und installiert ist; Kompressorbefestigungsfüße, die an einer Vielzahl an Stellen im oberen und unteren Abschnitt des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt sind; und eine Kältemitteleinlassöffnung, die an einer Seitenfläche an einem hinteren Endabschnitt des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt ist, wobei die Kältemitteleinlassöffnung mit dem Innenraum des Motorgehäusehauptkörpers in Verbindung steht, wobei eine oder mehrere Rippenlinien an einer Seitenfläche des Außenumfangs des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt sind, nach außen vorstehen und in der vertikalen Richtung verlaufen.
Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Linie der Rippe für jede von den Positionen bereitgestellt ist, die den Installationspositionen eines Verdampfers und einer Spule entsprechen, die in der Wechselrichterschaltung eingeschlossen sind, die entlang einer Seite des Wechselrichteraufnahmeabschnitts untergebracht und installiert ist.
Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eine von den Rippen in der Nähe und entlang der Fügefläche des Öffnungsabschnitts, der mit dem Kompressorgehäuse verbunden werden kann, bereitgestellt ist.
Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine oder mehrere Linien der Rippen an einer Seitenfläche des Motorgehäusehauptkörpers bereitgestellt sind, wobei eine Höhe, bis zu der die Rippen vorstehen, gleich definiert ist wie eine Höhe einer Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts, wodurch eine flache Oberfläche gebildet wird, die mit der Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts bündig ist.
Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine oder mehrere Linien aus den Rippen an einer Seitenfläche bereitgestellt sind, die dieselbe Seitenfläche ist, an der die Kältemitteleinlassöffnung am Motorgehäusehauptkörper bereitgestellt ist, wobei eine Höhe, bis zu der die Rippen nach außen vorstehen, höher definiert ist als Positionen der Auflagefläche der Kältemitteleinlassöffnung und der Auflagefläche der Kompressorbefestigungsfüße.
Motorgehäuse eines elektrischen Kompressors nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine oder mehrere Linien aus den Rippen an einer Seitenfläche bereitgestellt sind, die dieselbe Seitenfläche ist, an der die Kältemitteleinlassöffnung am Motorgehäusehauptkörper bereitgestellt ist, wobei eine Höhe, bis zu der die Rippen nach außen vorstehen, höher definiert ist als eine Höhe, bis zu der eine Seitenfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts nach außen vorsteht.
Elektrischer Kompressor zum Einbau in ein Fahrzeug, das Motorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfassend, wobei ein Öffnungsabschnitt an einem Ende des Motorgehäuses mit einem Kompressorgehäuse verbunden ist, das einen Kompressor umfasst, wobei eine Wechselrichterschaltung einstückig in ein Gehäuse aufgenommen ist, das den Motor und einen Kompressor umfasst.