JP2011256789A - Inverter-integrated electric compressor and air conditioner equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置に関し、特にハウジングに一体的に成形されたインバータの冷却に関するものである。 The present invention relates to an inverter-integrated electric compressor and an air conditioner including the same, and more particularly to cooling an inverter formed integrally with a housing.
一般に、電動車両用の空気調和装置の多くには、冷媒を圧縮して送出する圧縮機構を駆動する動力源として電動機を用いる電動圧縮機が用いられる。この電動圧縮機としては、圧縮機構および電動機をハウジング内に同軸上に内蔵している密閉型電動圧縮機が採用されている。さらには、電源から入力される電力をインバータを介して電動機に供給するようにし、空調負荷に応じて圧縮機構の回転数を可変制御できるようにしたものが多く採用されている。 In general, many of the air conditioners for electric vehicles use an electric compressor that uses an electric motor as a power source for driving a compression mechanism that compresses and sends out a refrigerant. As this electric compressor, a hermetic electric compressor in which a compression mechanism and an electric motor are coaxially built in a housing is employed. Furthermore, a power supply that supplies electric power input from a power source to an electric motor via an inverter so that the rotational speed of the compression mechanism can be variably controlled in accordance with an air conditioning load is widely used.
インバータを介して制御される電動圧縮機において、インバータを構成している制御回路基板等は、電動圧縮機のハウジング外周に一体成形されている。すなわち、インバータを構成している制御回路基板等は、インバータボックス内に収納設置されおり、インバータと電動圧縮機とが一体化されている。 In an electric compressor controlled via an inverter, a control circuit board and the like constituting the inverter are integrally formed on the outer periphery of the housing of the electric compressor. That is, the control circuit board or the like constituting the inverter is housed and installed in the inverter box, and the inverter and the electric compressor are integrated.
電動圧縮機を構成している電動機及びインバータは、発熱体であるため、電動圧縮機を駆動した際には熱を生じることから、インバータの温度を許容温度以下になるように冷却する必要がある。 Since the electric motor and the inverter constituting the electric compressor are heating elements, heat is generated when the electric compressor is driven, and thus it is necessary to cool the inverter so that the temperature of the inverter is lower than the allowable temperature. .
特許文献1および特許文献2には、発熱体である電動機の外周に圧縮機構へと導かれる冷媒が通過する冷媒通路を設け、電動機とインバータとの間の冷媒通路を介して冷媒の伝熱量を増加させることによって、インバータへの熱伝達率を向上させてインバータの冷却効率を向上することが開示されている。
In
しかしながら、特許文献1や特許文献2に記載の発明は、冷媒がインバータへと伝熱する伝熱量を増加させるために、冷媒が導かれる冷媒通路の通路断面積を増加させる必要がある。そのため、圧縮機構および電動機が収容されているハウジングの大きさを変更する必要があり、空気調和装置内の電動圧縮機の設置位置の変更が生じる等の問題があった。
However, in the inventions described in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、ハウジングに一体的に成形されるインバータ部と冷媒との間の冷媒通路の通路断面積を増加させることなくインバータ部を効果的に冷却することが可能なインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and the effect of the inverter portion is achieved without increasing the cross-sectional area of the refrigerant passage between the inverter portion formed integrally with the housing and the refrigerant. It is an object of the present invention to provide an inverter-integrated electric compressor and an air conditioner including the same.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
すなわち、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構、該圧縮機構を駆動する電動機、該電動機を制御するインバータ部、および、前記電動機の外周に設けられ、該電動機の長手方向に沿って前記圧縮機構に導かれる冷媒が通過する複数の冷媒通路、を内部に備えるハウジング本体と、該ハウジング本体の長手方向の端部に設けられ、該ハウジング本体内に冷媒を導く冷媒流入口を有するヘッダ部と、を備え、前記電動機と前記インバータ部との間に設けられる冷媒通路の入口部が、その冷媒通路を流れる冷媒の下流側へと向かって先細り形状であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
That is, the inverter-integrated electric compressor of the present invention is provided on the outer periphery of the motor, the compression mechanism that compresses the refrigerant, the electric motor that drives the compression mechanism, the inverter unit that controls the electric motor, and the length of the electric motor. A housing main body having a plurality of refrigerant passages through which the refrigerant guided to the compression mechanism passes along a direction, and a refrigerant flow that is provided at a longitudinal end of the housing main body and guides the refrigerant into the housing main body A header portion having an inlet, and an inlet portion of a refrigerant passage provided between the electric motor and the inverter portion has a tapered shape toward a downstream side of the refrigerant flowing through the refrigerant passage. To do.
インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部の形状を冷媒の流れの下流側へと向かって細くなる先細り形状にすることとした。これにより、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路における冷媒の縮流を抑制して、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路抵抗を低減することができる。そのため、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路内を通過する冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路断面積を変更することなくインバータ部の冷却性能を向上させることができる。 The shape of the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor is a tapered shape that narrows toward the downstream side of the refrigerant flow. Thereby, the contracted flow of the refrigerant in the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be suppressed, and the passage resistance of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be reduced. Therefore, the flow rate of the refrigerant passing through the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be increased. Therefore, the cooling performance of the inverter unit can be improved without changing the cross-sectional area of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor.
また、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の出口部が、その冷媒通路を流れる冷媒の下流側へと向かって末広がり形状であることを特徴とする。 In the inverter-integrated electric compressor of the present invention, the outlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor has a shape that widens toward the downstream side of the refrigerant flowing through the refrigerant passage. It is characterized by.
インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の出口部の形状を冷媒の流れの下流側へと向かって拡大する末広がり形状にすることとした。これにより、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の出口部における冷媒の吐出動圧を低減して、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路抵抗を低減することができる。そのため、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路を通過する冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路断面積を変更することなくインバータ部の冷却性能を向上させることができる。 The shape of the outlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor is made to be a divergent shape that expands toward the downstream side of the refrigerant flow. Thereby, the discharge dynamic pressure of the refrigerant | coolant in the exit part of the refrigerant path provided between an inverter part and an electric motor can be reduced, and the passage resistance of the refrigerant path provided between an inverter part and an electric motor can be reduced. . Therefore, the flow rate of the refrigerant that passes through the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be increased. Therefore, the cooling performance of the inverter unit can be improved without changing the cross-sectional area of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor.
また、本発明のインバータ一体型電動圧縮機に係る冷媒流入口は、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部に対向するように斜め上方に設けられ、前記冷媒流入口が設けられる前記ヘッダ部の一部が、前記ハウジング本体の長手方向の外側に突出することを特徴とする。 Further, the refrigerant inlet according to the inverter-integrated electric compressor of the present invention is provided obliquely upward so as to face the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor, and the refrigerant flow A part of the header part provided with the inlet protrudes outward in the longitudinal direction of the housing body.
冷媒流入口が設けられるヘッダ部の一部をハウジング本体の長手方向の外側に突出させることとした。これにより、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部に対して斜め上方からヘッダ部の突出した部分へと流入した冷媒の流れ方向を、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部に向かうように変えることができる。そのため、冷媒の流入動圧を有効に利用して、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路へと導かれる冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路断面積を変更することなく、インバータ部の冷却性能を向上させることができる。 A part of the header portion provided with the refrigerant inlet is projected outward in the longitudinal direction of the housing body. As a result, the flow direction of the refrigerant flowing from the obliquely upward to the protruding portion of the header portion with respect to the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor is provided between the inverter portion and the electric motor. It can change so that it may go to the entrance part of a refrigerant path. Therefore, the flow rate of the refrigerant guided to the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be increased by effectively using the inflow dynamic pressure of the refrigerant. Therefore, the cooling performance of the inverter unit can be improved without changing the cross-sectional area of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor.
また、本発明のインバータ一体型電動圧縮機に係る冷媒流入口は、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部に対向するように斜め上方に設けられ、前記ヘッダ部と各前記冷媒通路の前記入口部との前記ハウジング本体の長手方向の距離が、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路から前記前記電動機を挟んで反対側の前記冷媒通路へと向かうにつれて漸次短くなることを特徴とする。 In addition, the refrigerant inlet according to the inverter-integrated electric compressor of the present invention is provided obliquely upward so as to face the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor, and the header portion The distance in the longitudinal direction of the housing body from the inlet portion of each refrigerant passage from the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor to the refrigerant passage on the opposite side across the electric motor. It is characterized by gradually shortening as it goes.
各冷媒通路の入口部とヘッダ部との間のハウジング本体の長手方向の距離が、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路から、電動機を挟んだ反対側の冷媒通路へと向かうにつれて漸次短くすることとした。これにより、ヘッダ部から各冷媒通路の入口部へと導かれる冷媒の流速を、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路に対して電動機を挟んだ反対側の冷媒通路から、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路へと向かって遅くすることができる。そのため、各冷媒通路に導かれる冷媒の動圧を変えて静圧分布を適正化することにより、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路に導かれる冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路断面積を変更することなくインバータ部の冷却性能を向上させることができる。 The distance in the longitudinal direction of the housing body between the inlet portion and the header portion of each refrigerant passage gradually increases from the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor to the refrigerant passage on the opposite side across the electric motor. I decided to shorten it. Thus, the flow rate of the refrigerant guided from the header portion to the inlet portion of each refrigerant passage is changed from the refrigerant passage on the opposite side of the electric motor to the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor. It can be delayed toward the refrigerant passage provided between the motor and the motor. Therefore, the flow rate of the refrigerant guided to the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be increased by changing the dynamic pressure of the refrigerant guided to each refrigerant passage to optimize the static pressure distribution. Therefore, the cooling performance of the inverter unit can be improved without changing the cross-sectional area of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor.
また、本発明のインバータ一体型電動圧縮機に係る冷媒流入口は、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部に対向するように斜め上方に設けられ、前記ヘッダ部と各前記冷媒通路の入口部との間の距離が、前記ヘッダ部と前記電動機との間の距離に比べて大きいことを特徴とする。 In addition, the refrigerant inlet according to the inverter-integrated electric compressor of the present invention is provided obliquely upward so as to face the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor, and the header portion And a distance between the inlet portion of each of the refrigerant passages is larger than a distance between the header portion and the electric motor.
ヘッダ部と各冷媒通路の入口部との間の距離をヘッダ部と電動機との間の距離に比べて大きくすることとした。すなわち、各冷媒通路の入口部に対向するヘッダ部がハウジング本体の長手方向に突出していることとなる。これにより、冷媒流入口からインバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路とヘッダ部との間に導かれる冷媒の流入動圧を有効に利用してインバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路に導かれる冷媒の冷媒流量を増加させることができる。 The distance between the header portion and the inlet portion of each refrigerant passage is made larger than the distance between the header portion and the electric motor. That is, the header portion facing the inlet portion of each refrigerant passage projects in the longitudinal direction of the housing body. Accordingly, the refrigerant provided between the inverter unit and the electric motor by effectively using the inflow dynamic pressure of the refrigerant guided between the refrigerant passage and the header between the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor from the refrigerant inlet. The refrigerant flow rate of the refrigerant guided to the passage can be increased.
また、各冷媒通路の入口部に対向するヘッダ部がハウジング本体の長手方向に突出しているので、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路に導かれなかった冷媒を電動機の外周方向にそって各冷媒通路の入口部へと導くことができる。そのため、各冷媒通路の入口部へと導かれる冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部の冷却性能を向上させるとともに、インバータ一体型電動圧縮機全体の冷却性能も向上させることができる。 In addition, since the header portion facing the inlet portion of each refrigerant passage projects in the longitudinal direction of the housing body, the refrigerant that has not been led to the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor is moved along the outer peripheral direction of the electric motor. To the inlet of each refrigerant passage. Therefore, the flow rate of the refrigerant guided to the inlet portion of each refrigerant passage can be increased. Therefore, the cooling performance of the inverter unit can be improved, and the cooling performance of the entire inverter-integrated electric compressor can be improved.
また、本発明のインバータ一体型電動圧縮機に係る冷媒流入口は、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部に対向するように斜め上方に設けられ、前記ヘッダ部と、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部との間には、該入口部に対向する位置に冷媒を前記ハウジング本体の長手方向に分割する冷媒通路区分用ガイドが設けられることを特徴とする。 In addition, the refrigerant inlet according to the inverter-integrated electric compressor of the present invention is provided obliquely upward so as to face the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor, and the header portion And a refrigerant passage section guide that divides the refrigerant in the longitudinal direction of the housing body at a position opposite to the inlet portion between the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor. Is provided.
ヘッダ部と、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部との間であって、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部に対向する位置には、ハウジング本体の長手方向に冷媒を分割する冷媒通路区分用ガイドを設けることとした。これにより、分割された冷媒の一部を積極的にインバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部へと導くことができる。そのため、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路へと導かれる冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路断面積を変更することなくインバータ部の冷却性能を向上させることができる。 The housing main body is located between the header portion and the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor and facing the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor. The refrigerant passage section guide for dividing the refrigerant in the longitudinal direction is provided. Thereby, a part of the divided refrigerant can be positively guided to the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor. Therefore, the flow rate of the refrigerant guided to the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be increased. Therefore, the cooling performance of the inverter unit can be improved without changing the cross-sectional area of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor.
また、本発明のインバータ一体型電動圧縮機に係る冷媒流入口は、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部に対向するように斜め上方に設けられ、前記ヘッダ部と、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部との間には、該入口部に対向する位置に冷媒の流れの一部を前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部へと転向する冷媒流れ転向用ガイドが設けられることを特徴とする。 In addition, the refrigerant inlet according to the inverter-integrated electric compressor of the present invention is provided obliquely upward so as to face the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor, and the header portion And a portion of the refrigerant flow between the inverter portion and the motor between the inlet portion and the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor. A refrigerant flow turning guide is provided which turns to the inlet portion of the refrigerant passage provided in the refrigerant passage.
ヘッダ部と、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部との間には、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部に対向する位置に冷媒の流れの一部をインバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部に転向する冷媒流れ転向用ガイドを設けることとした。これにより、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部とヘッダ部との間に導かれた冷媒の流入動圧を利用して、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路へと導かれる冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路断面積を変更することなくインバータ部の冷却性能を向上させることができる。 Between the header portion and the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor, the refrigerant flow is located at a position facing the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor. The refrigerant flow turning guide is provided to turn the portion to the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor. Thereby, the refrigerant path provided between the inverter part and the electric motor by utilizing the inflow dynamic pressure of the refrigerant introduced between the inlet part and the header part of the refrigerant path provided between the inverter part and the electric motor. It is possible to increase the flow rate of the refrigerant led to Therefore, the cooling performance of the inverter unit can be improved without changing the cross-sectional area of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor.
また、本発明に係る空気調和装置は、上記のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機を備えることを特徴とする。 Moreover, the air conditioning apparatus which concerns on this invention is provided with the inverter integrated electric compressor in any one of said.
インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路断面積を変更することなく、インバータ部の冷却性能を向上させることが可能なインバータ一体型電動圧縮機を設けることとした。そのため、インバータ一体型電動圧縮機全体の寸法を従来の寸法から大きく変えることなく冷却性能を向上させることができる。したがって、従来の空気調和装置におけるインバータ一体型電動圧縮機の配置を変更することなくそのまま利用することができる。 An inverter-integrated electric compressor capable of improving the cooling performance of the inverter unit without changing the cross-sectional area of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor is provided. Therefore, the cooling performance can be improved without greatly changing the overall dimensions of the inverter-integrated electric compressor from the conventional dimensions. Therefore, it can be used as it is without changing the arrangement of the inverter-integrated electric compressor in the conventional air conditioner.
インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の入口部の形状を冷媒の流れの下流側へと向かって細くなる先細り形状にすることとした。これにより、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路における冷媒の縮流を抑制して、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路抵抗を低減することができる。そのため、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路内を通過する冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部と電動機との間に設けられる冷媒通路の通路断面積を変更することなくインバータ部の冷却性能を向上させることができる。 The shape of the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor is a tapered shape that narrows toward the downstream side of the refrigerant flow. Thereby, the contracted flow of the refrigerant in the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be suppressed, and the passage resistance of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be reduced. Therefore, the flow rate of the refrigerant passing through the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor can be increased. Therefore, the cooling performance of the inverter unit can be improved without changing the cross-sectional area of the refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の概略構成図であって、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のa−a部における縦断面図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inverter-integrated electric compressor according to a first embodiment of the present invention, in which (A) is a cross-sectional view thereof, and (B) is a- It is a longitudinal cross-sectional view in a part a.
空気調和装置(図示せず)は、冷媒を吸引、圧縮、吐出する電動圧縮機1を備えている。電動圧縮機1は、ハウジング本体2内に、冷媒を圧縮する圧縮機構(図示せず)と、圧縮機構を駆動する電動機4と、電動機4を制御するインバータ部6とが収容されているインバータ一体型の電動圧縮機1である。
The air conditioner (not shown) includes an
電動圧縮機1の外殻をなしているハウジング本体2は、内部に収容されている電動機4および圧縮機構の軸方向に延在しており、略円筒形状をしている。ハウジング本体2は、電動機4が収容されている電動機側ハウジング本体2aと、圧縮機構が収容されている圧縮機構側ハウジング本体(図示せず)とが複数のボルト(図示せず)によって締結されている。また、電動機側ハウジング本体2aの上部には、インバータ部6が収容されているインバータボックス2bが一体に形成されている。
A housing
電動機側ハウジング本体2aの長手方向の端部(図1(B)において、電動機側ハウジング本体2aの左側の端部)には、ハウジング本体2内に冷媒を導く冷媒流入口(図示せず)を有しているヘッダ部10が設けられている。また、電動機側ハウジング本体2aと圧縮機構側ハウジング本体との間には、電動機側ハウジング本体2a内に導入された冷媒を電動機側ハウジング本体2aから圧縮機構側ハウジング本体へと導く冷媒集合部2cが設けられている。
A refrigerant inlet (not shown) for introducing a refrigerant into the housing
電動機側ハウジング本体2aは、その内部に電動機4が設けられている。電動機側ハウジング本体2aの内部に設けられている電動機4には、冷媒集合部2cを貫通している図示しない駆動軸が接続されている。電動機4は、後述するインバータ部6から供給される電力によって回転駆動する。回転駆動した電動機4は、駆動軸の反対端に接続されている圧縮機構を回転駆動する。
The electric motor
電動機4は、電動機側ハウジング本体2aの長手方向の内壁によって支持されている環状のステータ(図示せず)と、電動機側ハウジング本体2aの長手方向にステータの中心を貫通している円柱形のロータ(図示せず)とを有している。ロータは、前述した駆動軸によって回転可能とされている。電動機4は、インバータ部6から電力が供給されることによってステータに回転磁界が形成されてロータが回転する。
The
圧縮機構側ハウジング本体は、その内部に圧縮機構が設けられている。圧縮機構は、電動機側ハウジング本体2a内に導入された冷媒を吸引して圧縮し、圧縮した冷媒を吐出するものである。圧縮機構としては、例えば、公知のスクロール型が用いられる。圧縮機構は、電動機4に接続されている駆動軸が圧縮機構側に延びて圧縮機構の図示しない旋回スクロールを駆動する。圧縮機構は、電動機4の回転数に応じて冷媒の吐出容量を0〜100%の範囲で連続的に変化させることができる。
The compression mechanism side housing body is provided with a compression mechanism therein. The compression mechanism sucks and compresses the refrigerant introduced into the motor-
電動機側ハウジング本体2aの端部に設けられているヘッダ部10には、冷媒流入口が設けられている。ヘッダ部10は、後述する複数の冷媒通路5の入口部7から電動機側ハウジング本体2aの長手方向に所定の距離だけ離反し、電動機側ハウジング本体2aの長手方向に直交するように電動機側ハウジング本体2aの端部に設けられている。
The
電動機4と圧縮機構との間に設けられている冷媒集合部2cには、複数の冷媒通路5から導出された冷媒が集められる。冷媒集合部2cに集められた冷媒は、圧縮機構が駆動されることによって吸引されて圧縮機構によって圧縮される。
The refrigerant led out from the plurality of
インバータ部6は、様々な電気回路素子であるインバータ素子から構成されている。インバータ部6は、電動機側ハウジング本体2aの一部を形成し、電動機4の上方に設けられているインバータボックス2b内に設置されている。
The
電動機4の外周には、電動機4の長手方向に沿って圧縮機構に導かれる冷媒が通過する複数の冷媒通路5が設けられている。各冷媒通路5は、図1(A)に示すように、電動機4の外周方向に略均等に設けられている。冷媒通路5は、その内部に冷媒を導く入口部7(図1(B)参照)と、内部に導かれた冷媒を冷媒通路5内部から外部へと導出する出口部8とを各々備えている。
A plurality of
各冷媒通路5は、その延在方向に直交する断面形状が電動機4の外周方向に長軸を有する略長楕円形状とされている。各冷媒通路5の入口部7は、ヘッダ部10に対向して開口するように設けられている。また、各冷媒通路5の出口部8は、冷媒集合部2cに対向して開口するように設けられている。各冷媒通路5の断面形状は、後述するインバータ側冷媒通路5aを除いて、入口部7から出口部8まで同じ形状とされている。
Each
電動機4の外周方向に複数設けられている冷媒通路5のうち、インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路(以下、「インバータ側冷媒通路」という。)5aは、その入口部7aがインバータ側冷媒通路5a内を流れる冷媒の下流側(冷媒集合部2cに向かう方向)へと向かって細くなるベルマウス形状(先細り形状)となっている。さらに、インバータ側冷媒通路5aの出口部8aは、インバータ側冷媒通路5aの内部を流れる冷媒の下流側(冷媒集合部2cに向かう方向)へと向かって拡大するディフューザ形状(末広がり形状)となっている。
Among the plurality of
次に、電動圧縮機1内の冷媒の流れについて説明する。
ハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2a内には、ヘッダ部10に設けられている冷媒流入口から冷媒が導入される。電動機側ハウジング本体2a内に導入された冷媒は、圧縮機構が駆動することによって吸引されて各冷媒通路5へと導かれる。各冷媒通路5に導かれた冷媒は、各入口部7から各冷媒通路5内を通過して各出口部8より導出される。
Next, the flow of the refrigerant in the
A refrigerant is introduced into a motor-side housing
各冷媒通路5の出口部8から導出された冷媒は、冷媒集合部2cに集められる。冷媒集合部2cに集められた冷媒は、圧縮機構によって吸引される。圧縮機構に吸引された冷媒は、圧縮されて圧縮機側ハウジング本体に設けられている冷媒流出口(図示せず)から電動圧縮機1の外部へと導出される。
The refrigerant derived from the
次に、インバータ部6および電動機4の冷却について説明する。
圧縮機構を駆動するためには、インバータ部6から電力が電動機4へと供給される。電力が電動機4に供給されることによって、電動機4を構成しているステータに回転磁界が形成され、それにより、ロータが回転する。ロータが回転することによって、ロータに接続されている駆動軸が回転して、圧縮機構を回転駆動する。この際、インバータ部6は、電力を電動機4へと供給することによって発熱する。また、電動機4は、駆動することによってステータやロータから熱を生じる。
Next, cooling of the
In order to drive the compression mechanism, electric power is supplied from the
このように電動機4に発生した熱は、電動機4の外周に複数設けられている冷媒通路5内を通過する冷媒の伝熱によって冷却されることとなる。また、インバータ部6に発生した熱は、インバータ側冷媒通路5a内を通過する冷媒の伝熱によって冷却されることとなる。
Thus, the heat generated in the
ここで、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aがベルマウス形状となっているため、インバータ側冷媒通路5a以外の各冷媒通路5に導かれた冷媒に比べて、インバータ側冷媒通路5a内に導かれる冷媒の流れの縮流を抑制することができる。インバータ側冷媒通路5a内の冷媒の流れの縮流を抑制することができるので、インバータ側冷媒通路5aの通路抵抗を低減することができる。
Here, since the
さらに、インバータ側冷媒通路5aは、その出口部8aがディフューザ形状となっているため、出口部8aを通過するにつれて冷媒の速度成分が減速されて、インバータ側冷媒通路5aの出口部8aから冷媒集合部2cへと導出される冷媒の流れの吐出動圧を低減することができる。したがって、インバータ側冷媒通路5aの通路抵抗を更に低減することができる。
Furthermore, since the inverter-side
これらのように、インバータ側冷媒通路5aの通路抵抗を低減することによって、インバータ側冷媒通路5a内を流れる冷媒は、インバータ側冷媒通路5a以外の各冷媒通路5内を流れる冷媒に比べて流量(冷媒流量)が増加する。インバータ側冷媒通路5a内を流れる冷媒流量が増加することによって、インバータ側冷媒通路5a内の冷媒の熱容量が増加する。
Thus, by reducing the passage resistance of the inverter-side
インバータ側冷媒通路5a内の冷媒の熱容量が増加することによって、インバータ側冷媒通路5a内を通過する冷媒の温度上昇を小さくすることができる。これにより、インバータ部6から伝導される熱と、インバータ側冷媒通路5a内の冷媒との温度差が拡大する。そのため、インバータ側冷媒通路5a内を流れる冷媒からインバータ部6へと伝熱される伝熱量が増加する。したがって、インバータ側冷媒通路5aの通路断面積を増加させることなく、インバータ部6を効率的に冷却することができる。
By increasing the heat capacity of the refrigerant in the inverter-side
以上述べたように、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。
インバータ側冷却通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aの入口部7aの形状をインバータ側冷却通路5a内の冷媒の流れの下流側(冷媒集合部2cに向かう方向)へと向かって細くなるベルマウス形状(先細り形状)にすることとした。これにより、インバータ側冷却通路5aにおける冷媒の縮流を抑制して、インバータ側冷却通路5aの通路抵抗を低減することができる。そのため、インバータ側冷却通路5a内を通過する冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ側冷却通路5aの通路断面積を変更することなくインバータ部6の冷却性能を向上させることができる。
As described above, the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment and the air conditioner including the same have the following effects.
The shape of the
インバータ側冷却通路5aの出口部8aの形状をインバータ側冷却通路5a内の冷媒の流れの下流側(冷媒集合部2cに向かう方向)へと向かって拡大するディフューザ形状(末広がり形状)にすることとした。これにより、インバータ側冷却通路5aの出口部8aにおける冷媒の吐出動圧を低減して、インバータ側冷却通路5aの通路抵抗を低減することができる。そのため、インバータ側冷却通路5aを通過する冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ側冷却通路5aの通路断面積を変更することなくインバータ部6の冷却性能を向上させることができる。
The shape of the
インバータ側冷却通路5aの通路断面積を変更することなく、インバータ部6の冷却性能を向上させることが可能なインバータ一体型電動圧縮機1を設けることとした。そのため、インバータ一体型電動圧縮機1全体の寸法を従来の寸法から大きく変えることなく冷却性能を向上させることができる。したがって、従来の空気調和装置におけるインバータ一体型電動圧縮機1の配置を変更することなくそのまま利用することができる。
The inverter-integrated
なお、本実施形態では、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aの形状をベルマウス形状として説明したが、本発明はこれに限定されるものはなく、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aの外壁から内壁へと向かって面取りするものとしても良い。
In the present embodiment, the shape of the
[第2実施形態]
本実施形態のインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置は、ヘッダ部の一部が電動機側ハウジング本体の長手方向の外側に突出している点で、第1実施形態と相違しその他は同様である。したがって、同一の構成および流れについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
図2には、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の概略構成図が示されており、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のb−b部における縦断面図である。
[Second Embodiment]
The inverter-integrated electric compressor of this embodiment and the air conditioner including the same are different from those of the first embodiment in that a part of the header portion protrudes outward in the longitudinal direction of the motor-side housing body. Is the same. Accordingly, the same configuration and flow are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of an inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment, in which (A) is a cross-sectional view thereof, and (B) is a line bb of (A). It is a longitudinal cross-sectional view in a part.
ヘッダ部11は、ハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2aの長手方向の外側に一部が突出している突出部11aを有している。突出部11aは、ヘッダ部11のインバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aの入口部7aに対向する位置に設けられている。突出部11aの長手方向は、電動機側ハウジング本体2aの長手方向に平行に設けられている。突出部11aの電動機側ハウジング本体2aの長手方向に直交する断面形状は、図2(A)に示すように、電動機4の外周方向に長軸を有する略長楕円形状とされている。突出部11aの端面には、冷媒流入口9が設けられている。
The
冷媒は、冷媒流入口9から、図2(B)の矢印で示すように、左斜め上方の流れとなって突出部(突出した部分)11aへ導入される。突出部11aが電動機側ハウジング本体2aの長手方向に突出するように設けられていることから、突出部11aに導入された左斜め上方からの冷媒の流れは、電動機側ハウジング本体2aの長手方向に平行になるように変えられる。
As shown by the arrow in FIG. 2 (B), the refrigerant is introduced into the protruding portion (protruding portion) 11a from the
ここで、突出部11aがインバータ側冷却通路5aの入口部7aに対して対向するように設けられているため、突出部11aから導出された冷媒の多くは、インバータ側冷却通路5aの入口部7aに向かって流れることとなり、冷媒流入口9から導入された冷媒の流入動圧の多くをインバータ側冷却通路5aにおいて直接利用可能となる。そのため、インバータ側冷却通路5a以外の冷媒通路5に比べて、インバータ側冷却通路5aの入口部7aの静圧を高くすることができる。したがって、インバータ側冷却通路5aの通路抵抗を抑制して、インバータ側冷却通路5a内へ導かれる冷媒流量を増加させることができる。
Here, since the protruding
冷媒流入口9から突出部11aを経てインバータ側冷却通路5aへと導かれなかった冷媒は、ヘッダ部11と各冷媒流路5の入口部7との間に導かれて、各冷媒流路5へと導かれる。
The refrigerant that has not been led from the
以上述べたように、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。
冷媒流入口9が設けられているヘッダ部11の一部をハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2aの長手方向の外側に突出させることとした。これにより、インバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aの入口部7aに対して斜め上方からヘッダ部11に設けられている突出部(突出した部分)11aに流入した冷媒の流れ方向を、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aに向かうように変えることができる。そのため、冷媒の流入動圧を有効に利用して、インバータ側冷媒通路5aへと導かれる冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ側冷媒通路5aの通路断面積を変更することなく、インバータ部6の冷却性能を向上させることができる。
As described above, the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment and the air conditioner including the same have the following effects.
A part of the
[第3実施形態]
本実施形態のインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置は、ヘッダ部と冷媒通路との距離が、インバータ側冷却通路からインバータ側冷却通路に対して電動機を挟んで反対側の冷媒通路へと向かって近づく点で、第1実施形態と相違しその他は同様である。したがって、同一の構成および流れについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
図3には、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の概略構成図が示されており、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のc−c部における縦断面図である。
[Third Embodiment]
In the inverter-integrated electric compressor of this embodiment and the air conditioner including the same, the distance between the header portion and the refrigerant passage is the refrigerant on the opposite side across the electric motor from the inverter-side cooling passage to the inverter-side cooling passage. It is different from the first embodiment in that it approaches toward the passage, and the others are the same. Accordingly, the same configuration and flow are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of an inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment. FIG. 3A is a cross-sectional view thereof, and FIG. 3B is a cross-sectional view of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view in a part.
ヘッダ部12(図3(A)の実線で示す。)と各冷媒通路5との距離は、インバータ側冷却通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aからインバータ側冷却通路5aに対して電動機4を挟んで反対側の冷媒通路(以下、「反インバータ側冷却通路」という。)5bへと向かうにつれて漸次短くなっている。ヘッダ部12は、インバータ側冷却通路5aから反インバータ側冷却通路5bへと向かって、各冷媒通路5の入口部7へと近づくように傾斜している平面状の板である。
The distance between the header portion 12 (shown by the solid line in FIG. 3A) and each
インバータ側冷却通路5aの入口部7aに対向する位置のヘッダ部12には、冷媒流入口9が設けられている。冷媒流入口9は、インバータ側冷却通路5aの入口部7aに対向するように斜め上方に設けられている。冷媒流入口9は、下方に緩やかに窪みを形成しているエルボ状とされている。
A
冷媒流入口9からハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2a内に導入される冷媒は、冷媒流入口9がエルボ状になってヘッダ部12に設けられているため、ヘッダ部12と各冷媒通路5の入口部7との間に導入される際に、流れ方向が電動機側ハウジング本体2aの長手方向とされる。流れ方向が電動機側ハウジング本体2aの長手方向にされた冷媒の一部は、冷媒流入口9がインバータ側冷却通路5aの入口部7aに対向するように設けられているため、インバータ側冷却通路5aの入口部7aへと導かれる。
The refrigerant introduced into the motor-
インバータ側冷却通路5aの入口部7aに導かれなかった冷媒は、電動機側ハウジング本体2aと他の冷媒通路5の入口部7との間に導かれる。電動機側ハウジング本体2aと冷媒通路5の入口部7との間の距離が短くなるにつれて、各冷媒通路5の入口部7における冷媒の流速が上昇する。各冷媒通路5の入口部7の冷媒の速度が上昇すると共に、各入口部7の冷媒の動圧も上昇する。そのため、各冷媒通路5の通路抵抗は、インバータ側冷却通路5aから反インバータ側冷却通路5bに向かうにつれて増加し、それに伴い、冷媒通路5内を通過する冷媒流量がインバータ側冷却通路5aから反インバータ側冷却通路5bに向かうにつれて減少する。
The refrigerant that has not been led to the
すなわち、各冷媒通路5の入口部7の静圧は、反インバータ側冷却通路5bからインバータ側冷却通路5aへと向かうにつれて上昇する。そのため、インバータ側冷却通路5aの入口部7aの静圧を他の冷媒通路5の入口部7に比べて上昇させることができる。これにより、インバータ側冷却通路5aの通路抵抗を低減して、インバータ側冷却通路5aを通過する冷媒流量を増加させることができる。
That is, the static pressure at the
このように、冷媒流入口9によって冷媒インバータ側冷却通路5aの入口部7aに対向するように流れ方向を変え、かつ、ヘッダ部12と冷媒通路5の入口部7との間の距離を短くすることによって、インバータ側冷却通路5aに導かれる冷媒流量を増加させることができる。
Thus, the flow direction is changed by the
以上述べたように、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。
各冷媒通路5の入口部7とヘッダ部12との間の距離が、インバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aから、反インバータ側冷媒通路(インバータ側冷媒通路5aに対して電動機4を挟んで反対側の冷媒通路5)5bへと向かうにつれて漸次短くすることとした。これにより、ヘッダ部12から各冷媒通路5の入口部7へと導かれる冷媒の流速を、反インバータ側冷媒通路5bからインバータ側冷媒通路5aへと向かって遅くすることができる。そのため、各冷媒通路5に導かれる冷媒の動圧を変えて静圧分布を適正化することにより、インバータ側冷媒通路5aに導かれる冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ側冷媒通路5aの通路断面積を変更することなくインバータ部6の冷却性能を向上させることができる。
As described above, the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment and the air conditioner including the same have the following effects.
The distance between the
なお、本実施形態では、ヘッダ部12をインバータ側冷媒通路5aから反インバータ冷媒通路5bへと向かって、傾斜している平面状の板として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図3(B)の破線に示すように、電動機側ハウジング本体2aの内部方向に緩やかに窪みを成す曲線であったり、図3(B)の二点鎖線に示すように、電動機側ハウジング本体2aの外部方向に向かって緩やかに突出する曲線であっても良い。
In the present embodiment, the
[第4実施形態]
本実施形態のインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置は、ヘッダ部と、インバータ側冷媒通路の入口部との間に冷媒通路区分用ガイドが設けられている点で、第1実施形態と相違しその他は同様である。したがって、同一の構成および流れについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
図4には、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の概略構成図が示されており、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のd−d部における縦断面図である。
[Fourth Embodiment]
The inverter-integrated electric compressor of this embodiment and the air conditioner equipped with the inverter are first in that a refrigerant passage section guide is provided between the header portion and the inlet portion of the inverter-side refrigerant passage. The other differences are the same as in the embodiment. Accordingly, the same configuration and flow are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of an inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment, in which (A) is a cross-sectional view thereof, and (B) is a d-d line in (A). It is a longitudinal cross-sectional view in a part.
ヘッダ部13とインバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aの入口部7aとの間には、冷媒流入口9からハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2a内に導かれた冷媒を電動機側ハウジング本体2aの長手方向に分割する冷媒通路区分用ガイド14が設けられている。
The
冷媒通路区分用ガイド14は、図4(A)に示すように、インバータ側冷媒通路5aの断面の長楕円形状の中央に位置するように設けられている。冷媒通路区分用ガイド14は、インバータ側冷媒通路5aの断面の略長楕円形状の長軸とおよそ同じ幅を有している長方形状の平板である。
As shown in FIG. 4A, the refrigerant
冷媒流入口9からヘッダ部13と各冷媒通路5の入口部7との間に導かれた冷媒は、冷媒通路区分用ガイド14によって、図4(B)の矢印で示すように、2つに分割される。分割された冷媒のうち冷媒通路区分用ガイド14の上方を通過する冷媒は、電動機側ハウジング本体2aの長手方向に平行な冷媒の流れとされてインバータ側冷却通路5aの入口部7aへと導かれる。これによって、冷媒流入口9から導入された冷媒の一部をインバータ側冷却通路5aに積極的に導くことができる。そのため、インバータ側冷却通路5aに導かれる冷媒流量を増加させることができる。
As shown by the arrow in FIG. 4B, the refrigerant guided between the
一方、分割された冷媒のうち冷媒通路区分用ガイド14の下方に導かれた冷媒は、インバータ側冷媒通路5a以外の各冷媒通路5の入口部7へと導かれる。
On the other hand, among the divided refrigerants, the refrigerant led to the lower side of the refrigerant
以上述べたように、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。
ヘッダ部13とインバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aの入口部7aとの間であって、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aに対向する位置には、ハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2aの長手方向に冷媒を分割する冷媒通路区分用ガイド14を設けることとした。これにより、分割された冷媒の一部を積極的にインバータ側冷媒通路5aの入口部7aへと導くことができる。そのため、インバータ側冷媒通路5aへと導かれる冷媒流量を増加さることができる。したがって、インバータ側冷媒通路5aの通路断面積を変更することなくインバータ部6の冷却性能を向上させることができる。
As described above, the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment and the air conditioner including the same have the following effects.
Between the
なお、本実施形態では、冷媒通路区分用ガイド14を平板として説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、図5に示すように下方に緩やかに突出しているU字形状としても良い。
図5には、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の変形例が示されており、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のe−e部における縦断面図である。
In the present embodiment, the refrigerant
FIG. 5 shows a modification of the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment, where (A) is a cross-sectional view thereof, and (B) is an ee portion of (A). FIG.
冷媒通路区分用ガイド15は、図5(A)に示すように、下方に緩やかに突出するように湾曲しているU字形状の板とされている。冷媒通路区分用ガイド15は、そのU字形状となっている最突出部がインバータ側冷媒通路5aの断面の略中央部になるように設けられている。
As shown in FIG. 5A, the refrigerant
冷媒通路区分用ガイド15をU字形状にすることによって平板を用いる場合に比べて、更に多く冷媒を冷媒通路区分用ガイド15の上方側へと導くことがでる。そのため、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aに更に多くの冷媒を導くことができ、インバータ側冷媒通路5aに導かれる冷媒流量を増加させることができる。
By making the refrigerant
なお、冷媒通路区分用ガイドは、本実施形態や本変形例に限定されるものでなく、多孔質体の部材であってもよい。また、冷媒通路区分用ガイドの設置位置や寸法については、本実施形態や本変形例に限定されるものでなく、インバータ側冷媒通路5aに導く冷媒流量等によって変更するものとしても良い。
The refrigerant passage section guide is not limited to this embodiment or the present modification, and may be a porous member. Further, the installation position and dimensions of the refrigerant passage section guide are not limited to the present embodiment or the present modification, and may be changed depending on the flow rate of the refrigerant led to the inverter side
[第5実施形態]
本実施形態のインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置は、ヘッダ部とインバータ側冷媒通路の入口部との間に冷媒流れ転向用ガイドが設けられている点で、第1実施形態と相違しその他は同様である。したがって、同一の構成および流れについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
図6には、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の断面概略構成図が示されており、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のf−f部における縦断面図である。
[Fifth Embodiment]
The inverter-integrated electric compressor of this embodiment and the air conditioner including the same are the first implementation in that a refrigerant flow turning guide is provided between the header portion and the inlet portion of the inverter-side refrigerant passage. It is different from the form and the others are the same. Accordingly, the same configuration and flow are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
FIG. 6 shows a schematic cross-sectional configuration diagram of an inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment. FIG. 6A is a cross-sectional view thereof, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view in f part.
ヘッダ部13とインバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aの入口部7aとの間には、冷媒流入口9からハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2a内に導かれた冷媒の流れの一部をインバータ側冷媒通路5aの入口部7aへと転向する冷媒流れ転向用ガイド16が設けられている。
The
冷媒流れ転向用ガイド16は、図6(A)に示すように、インバータ側冷媒通路5aの断面の略長楕円形状の中央部に位置するように設けられている。冷媒流れ転向用ガイド16は、インバータ側冷媒通路5aの断面の略長楕円形状の長軸とおよそ同じ幅を有している長方形の板状である。
As shown in FIG. 6 (A), the refrigerant
また、冷媒流れ転向用ガイド16は、図6(B)に示すように、冷媒流入口9側の一端が上方に向かって緩やかに傾斜している。この傾斜は、冷媒流れ転向用ガイド16の上方に沿って流れる冷媒が、冷媒流れ転向用ガイド16によって流れ方向が転向される際に、曲がり損失を最小限に抑えることができる形状とされている。
In addition, as shown in FIG. 6B, the refrigerant
冷媒流入口9からヘッダ部13と各冷媒通路5の入口部7との間に導かれた冷媒は、ヘッダ部13とインバータ用冷媒通路5aの入口部7aとの間に設けられている冷媒流れ転向用ガイド16によって、図6(B)の矢印で示すように2つに分割される。冷媒流れ転向用ガイド16の上方を通過する冷媒は、冷媒流れ転向用ガイド16によって分割される際に、冷媒流れ転向用ガイド16の上方に沿って流れてインバータ側冷媒通路5aの入口部7aへと向かうように流れ方向が転向される。
The refrigerant introduced from the
流れ方向が変えられ冷媒は、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aへと導かれる。このようにして、冷媒流入口9から導入された冷媒の一部を冷媒流れ転向用ガイド16の上方に沿ってインバータ側冷却通路5aの入口部7aに導くことができるように流れ方向を転向することによって、インバータ側冷却通路5aにおいて冷媒の流入動圧を効率よく回収することが可能となる。
一方、分割された冷媒の流れのうち冷媒流れ転向用ガイド16の下方に導かれた冷媒は、インバータ側冷媒通路5a以外の各冷媒通路5の入口部7へと導かれる。
The flow direction is changed and the refrigerant is guided to the
On the other hand, the refrigerant led to the lower side of the refrigerant
このように、インバータ側冷却通路5aには、流入動圧を有効に利用することが可能な冷媒を導くことによって、インバータ側冷却通路5a以外の冷媒通路5に比べてインバータ側冷却通路5aの入口部7aの静圧を高くすることができる。そのため、インバータ側冷却通路5aの通路抵抗を抑制してインバータ側冷却通路5a内へ導かれる冷媒流量を増加させることができる。
In this way, by introducing the refrigerant that can effectively use the inflow dynamic pressure to the inverter-
以上述べたように、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。
ヘッダ部13と、インバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aの入口部7aとの間には、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aに対向する位置に冷媒の流れの一部をインバータ側冷媒通路5aの入口部7aに転向する冷媒流れ転向用ガイド16を設けることとした。これにより、インバータ側冷媒通路5aの入口部7aとヘッダ部13との間に導かれた冷媒の流入動圧を利用して、インバータ側冷媒通路5aへと導かれる冷媒流量を増加さることができる。したがって、インバータ側冷媒通路5aの通路断面積を変更することなくインバータ部6の冷却性能を向上させることができる。
As described above, the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment and the air conditioner including the same have the following effects.
Between the
なお、本実施形態では、冷媒流れ転向用ガイド16を冷媒流入口9側に向かって緩やかに傾斜している板状として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図7に示すように下方に緩やかに突出するU字形状としても良い。
図7には、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の変形例が示されており、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のg−g部における縦断面図である。
In the present embodiment, the refrigerant
FIG. 7 shows a modification of the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment, where (A) is a cross-sectional view thereof, and (B) is a gg portion of (A). FIG.
冷媒流れ転向用ガイド17は、図7(A)に示すように、下方に緩やかに突出するように湾曲しているU字形状とされている。冷媒流れ転向用ガイド17は、そのU字形状となっている最突出部がインバータ側冷媒通路5aの断面の中央部になるように設けられている。
As shown in FIG. 7A, the refrigerant
また、冷媒流れ転向用ガイド17は、冷媒流入口9側の一辺が上方から下方に向かってインバータ側冷媒通路5aの入口部7aに近づくように傾斜している。この傾斜によって、冷媒流入口9から導入された冷媒の曲がり損失を抑制しつつ冷媒の一部を冷媒流れ転向用ガイド17へと導くことができる。
The refrigerant
冷媒流入口9が設けられているヘッダ部12は、ヘッダ12と各冷媒通路5の入口部7との距離がインバータ側冷媒通路5aから反インバータ側冷媒通路(インバータ側冷媒通路5aに対して電動機4を挟んで反対側の冷媒通路5)5bへと向かうにつれて漸次短くなっている。
The
これにより、冷媒流れ転向用ガイド17の下方側へと導かれた冷媒の流速を、反インバータ側冷媒通路5bへと向かって早くすることができる。そのため、各冷媒通路5に導かれる冷媒の動圧を変えて静圧分布を適正化することにより、インバータ側冷媒通路5aから反インバータ側冷媒通路5bへと導かれる冷媒流量を変えることができる。
Thereby, the flow velocity of the refrigerant guided to the lower side of the refrigerant
なお、冷媒流れ転向用ガイドは、本実施形態や本変形例に限定されるものでなく、多孔質体の部材であってもよい。また、冷媒流れ転向用ガイドの設置位置や寸法については、本実施形態や本変形例に限定されるものでなく、インバータ側冷媒通路5aに導く冷媒流量等によって変更するものとしても良い。
The refrigerant flow turning guide is not limited to the present embodiment or the present modification, and may be a porous member. Further, the installation position and dimensions of the refrigerant flow turning guide are not limited to the present embodiment or the present modification, but may be changed depending on the flow rate of the refrigerant led to the inverter side
[第6実施形態]
本実施形態のインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置は、ヘッダ部と各冷媒通路の入口部との間の距離が、ヘッダ部と電動機との間の距離に比べて大きい点で、第1実施形態と相違しその他は同様である。したがって、同一の構成および流れについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
図8には、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の概略構成図が示されており、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のh−h部における縦断面図である。
[Sixth Embodiment]
In the inverter-integrated electric compressor of the present embodiment and the air conditioner including the same, the distance between the header portion and the inlet portion of each refrigerant passage is larger than the distance between the header portion and the electric motor. Thus, the second embodiment is the same as the first embodiment. Accordingly, the same configuration and flow are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of an inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment, in which (A) is a cross-sectional view thereof, and (B) is an hh of (A). It is a longitudinal cross-sectional view in a part.
ヘッダ部18は、ヘッダ部18と各冷媒通路5の入口部7との間の距離が、ヘッダ部18と電動機4との間の距離に比べて大きいものとされている。すなわち、各冷媒通路5の入口部7に対向しているヘッダ部18がハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2aの長手方向に突出し、電動機4の外周方向にリング状の突出部18aを形成している。突出部18aの端面(図8(B)において左側の端面)は、電動機側ハウジング本体2aの長手方向に直交している。
In the
突出部18aのインバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aの入口部7aに対向している位置には、冷媒流入口9が設けられている。冷媒流入口9から突出部18aへと導入される冷媒は、図8(B)の矢印で示すように、左斜め上方の流れとなって突出部18aへ導入される。突出部18aが電動機側ハウジング本体2aの長手方向に突出するように設けられていることから、突出部18aに導入された左斜め上方からの冷媒の流れは、電動機側ハウジング本体2aの長手方向に平行に方向が変えられる。
A
ここで、冷媒流入口9が設けられている突出部18aがインバータ側冷却通路5aの入口部7aに対して対向するように設けられているため、突出部18aに導かれた冷媒は、インバータ側冷却通路5aの入口部7aに向かって流れることとなり、冷媒流入口9から導入された冷媒の流入動圧の多くをインバータ側冷却通路5aにおいて直接利用可能となる。
Here, since the
また、突出部18aが電動機4の外周にリング状に設けられているので、インバータ側冷却通路5aに導かれなかった冷媒は、図8(A)に矢印で示すように、電動機4の外周に沿って突出部18a内を流れて各冷媒通路5へと導かれることとなる。
Moreover, since the
以上述べたように、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機およびこれを備えた空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。
ヘッダ部18と各冷媒通路5の入口部7との間の距離をヘッダ部18と電動機4との間の距離に比べて大きくすることとした。すなわち、各冷媒通路5の入口部7に対向しているヘッダ部18の突出部18aがハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2aの長手方向に突出していることとなる。これにより、冷媒流入口9からインバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aと、インバータ側冷媒通路5aに対向しているヘッダ部18の突出部18aとの間に導かれる冷媒の流入動圧を有効に利用してインバータ側冷媒通路5aに導かれる冷媒の冷媒流量を増加させることができる。
As described above, the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment and the air conditioner including the same have the following effects.
The distance between the
また、各冷媒通路5の入口部7に対向しているヘッダ部18の突出部18aが電動機側ハウジング本体2aの長手方向に突出しているので、インバータ側冷媒通路5aに導かれなかった冷媒を電動機4の外周方向にそって各冷媒通路5の入口部7へと導くことができる。そのため、各冷媒通路5の入口部7へと導かれる冷媒流量を増加させることができる。したがって、インバータ部6の冷却性能を向上させるとともに、インバータ一体型電動圧縮機1全体の冷却性能も向上させることができる。
Further, since the protruding
なお、本実施形態では、突出部18aの突出している端面がハウジング本体2の長手方向に直交しているとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図9に示すようにインバータ側冷媒通路5aから反インバータ側冷媒通路5bへと向かって、ヘッダ部19と各冷媒通路5の入口部7との距離が短くなるように傾斜するものとしても良い。
図9には、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の変形例が示されており、(A)は、その横断面図であり、(B)は、(A)のi−i部における縦断面図である。
In the present embodiment, the projecting end surface of the projecting
FIG. 9 shows a modification of the inverter-integrated electric compressor according to the present embodiment. FIG. 9A is a cross-sectional view thereof, and FIG. 9B is an ii portion of FIG. FIG.
ヘッダ部19は、ヘッダ部19と各冷媒通路5の入口部7との間の距離が、ヘッダ部19と電動機4との間の距離に比べて大きいものとされている。すなわち、各冷媒通路5の入口部7に対向しているヘッダ部19がハウジング本体2を構成している電動機側ハウジング本体2aの長手方向に突出し、電動機4の外周方向にリング状の突出部19aを形成している。
In the header portion 19, the distance between the header portion 19 and the
突出部19aの端面(図9(B)において左側の端面)は、インバータ側冷媒通路(インバータ部6と電動機4との間に設けられている冷媒通路5)5aから反インバータ側冷媒通路(インバータ側冷媒通路5aに対して電動機4を挟んで反対側の冷媒通路5)5bへと向かって、ヘッダ部19と各冷媒通路5の入口部7との距離が短くなるように傾斜している。
The end surface of the protruding
突出部19aのインバータ側冷媒通路5aの入口部7aに対向している位置には、冷媒流入口9が設けられている。冷媒流入口9から突出部19aへと導入される冷媒は、図9(B)の矢印で示すように、左斜め上方の流れとなって突出部19aへ導入される。突出部19aが電動機側ハウジング本体2aの長手方向に突出するように設けられていることから、突出部19aに導入された左斜め上方からの冷媒の流れは、電動機側ハウジング本体2aの長手方向に平行に変えられる。
A
冷媒流入口9が設けられている突出部19aがインバータ側冷却通路5aの入口部7aに対向するように設けられているため、突出部19aに導かれた冷媒は、インバータ側冷却通路5aの入口部7aに向かって流れることとなり、冷媒流入口9から導入された冷媒の流入動圧の多くをインバータ側冷却通路5aにおいて直接利用可能となる。
Since the
また、突出部19aが電動機4の外周にリング状に設けられているので、インバータ側冷却通路5aに導かれなかった冷媒は、図9(A)に矢印で示すように、電動機4の外周に沿って突出部19a内を流れて各冷媒通路5へと導かれることとなる。
Further, since the projecting
突出部19aの端面がインバータ側冷却通路5aから反インバータ側冷却通路5bへと近づくように傾斜しているので、インバータ側冷却通路5aから反インバータ側冷却通路5bへと向かって各冷媒通路5の入口部7における冷媒の流速が上昇する。そのため、第6実施形態の場合には、電動機4の外周にそって流れる冷媒の多くが重力によって反インバータ側冷媒通路5bの入口部7bへと導かれることとなるが、本変形例の場合には、各冷媒通路5の入口部7の静圧の適正化を図ることができ、各冷媒通路5に導かれる冷媒流量の適正化を図ることができる。
Since the end surface of the projecting
1 電動圧縮機
2 ハウジング本体
4 電動機
5 冷媒通路
6 インバータ部
7 入口部
10 ヘッダ部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該ハウジング本体の長手方向の端部に設けられ、該ハウジング本体内に冷媒を導く冷媒流入口を有するヘッダ部と、を備え、
前記電動機と前記インバータ部との間に設けられる冷媒通路の入口部が、その冷媒通路を流れる冷媒の下流側へと向かって先細り形状であるインバータ一体型電動圧縮機。 A compression mechanism that compresses the refrigerant, an electric motor that drives the compression mechanism, an inverter unit that controls the electric motor, and a refrigerant that is provided on the outer periphery of the electric motor and that is guided to the compression mechanism along the longitudinal direction of the electric motor passes A housing body having a plurality of refrigerant passages therein,
A header portion provided at an end portion in a longitudinal direction of the housing main body and having a refrigerant inlet for introducing a refrigerant into the housing main body,
An inverter-integrated electric compressor in which an inlet portion of a refrigerant passage provided between the electric motor and the inverter portion is tapered toward a downstream side of the refrigerant flowing through the refrigerant passage.
前記冷媒流入口が設けられる前記ヘッダ部の一部が、前記ハウジング本体の長手方向の外側に突出する請求項1または請求項2に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The refrigerant inlet is provided obliquely upward so as to face the inlet of a refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor,
3. The inverter-integrated electric compressor according to claim 1, wherein a part of the header portion in which the refrigerant inlet is provided projects outward in a longitudinal direction of the housing body.
前記ヘッダ部と各前記冷媒通路の前記入口部との前記ハウジング本体の長手方向の距離が、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路から前記前記電動機を挟んで反対側の前記冷媒通路へと向かうにつれて漸次短くなる請求項1から請求項3のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The refrigerant inlet is provided obliquely upward so as to face the inlet of a refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor,
The distance in the longitudinal direction of the housing body between the header portion and the inlet portion of each refrigerant passage is opposite to the refrigerant across the electric motor from the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor. The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric compressor is gradually shortened toward the passage.
前記ヘッダ部と各前記冷媒通路の入口部との間の距離が、前記ヘッダ部と前記電動機との間の距離に比べて大きい請求項1から請求項4のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The refrigerant inlet is provided obliquely upward so as to face the inlet of a refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor,
The inverter-integrated electric motor according to any one of claims 1 to 4, wherein a distance between the header portion and an inlet portion of each refrigerant passage is larger than a distance between the header portion and the electric motor. Compressor.
前記ヘッダ部と、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部との間には、該入口部に対向する位置に冷媒を前記ハウジング本体の長手方向に分割する冷媒通路区分用ガイドが設けられる請求項1から請求項5のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The refrigerant inlet is provided obliquely upward so as to face the inlet of a refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor,
A refrigerant passage that divides the refrigerant in the longitudinal direction of the housing body at a position facing the inlet portion between the header portion and the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor. The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein a sorting guide is provided.
前記ヘッダ部と、前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部との間には、該入口部に対向する位置に冷媒の流れの一部を前記インバータ部と前記電動機との間に設けられる冷媒通路の前記入口部へと転向する冷媒流れ転向用ガイドが設けられる請求項1から請求項6のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The refrigerant inlet is provided obliquely upward so as to face the inlet of a refrigerant passage provided between the inverter unit and the electric motor,
Between the header portion and the inlet portion of the refrigerant passage provided between the inverter portion and the electric motor, a part of the refrigerant flow is placed at a position facing the inlet portion in the inverter portion and the electric motor. The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 6, further comprising a refrigerant flow turning guide that turns to the inlet portion of the refrigerant passage provided between the first and second refrigerant passages.
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JP2002272047A (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor and manufacturing method of the same, and compressor using the motor |
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