JP2014109253A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータの両側にステータが配されるアキシャルギャップ型のモータを備えた電動圧縮機において、ロータ及びステータの冷却を効果的に行う。
【解決手段】モータ３は、ロータ１２と、これに第１のエアギャップαを介して対向配置させた第１のステータ１３と、第２のエアギャップβを介して対向配置させた第２のステータ１４とを備える。第１のステータ１３とハウジングの内壁との間に第１の冷媒導入空間３１を画成し、第２のステータ１４とハウジングの内壁との間に第２の冷媒導入空間３２を画成し、第１の冷媒導入空間３１と第１のエアギャップαとを第１のステータ１３の中央に形成された第１のガス通路２１で連通し、第２の冷媒導入空間３２と第２のエアギャップβとを第２のステータ１４の中央に形成された第２のガス通路２２で連通する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調装置の冷凍サイクル等に用いられる電動圧縮機に関し、駆動源として、ハウジング内に配されたアキシャルギャップ型のモータを用いる電動圧縮機に関する。

従来、この種の電動圧縮機として、下記する特許文献１及び２に示されるものが公知となっている。
このうち、特許文献１に示される電動圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に配置された圧縮機構部と、密閉容器内の低圧側に配置され、回転軸を介して圧縮機構部を駆動するアキシャルギャップ型モータとを備えている。この圧縮機に用いられるアキシャルギャップ型モータは、ステータと、このステータの上側に所定のエアギャップを介して対向配置されたロータとを有して構成され、圧縮機構部は、密閉容器内に取り付けられた本体部と、この本体部に固定される固定スクロールと、この固定スクロールに噛み合う旋回スクロールとを有して構成され、旋回スクロールを回転軸の上端に接続し、この旋回スクロールを回転軸の回転によって旋回させるようにしている。

また、特許文献２に示される電動圧縮機は、密閉容器内の圧縮機構部の上側にアキシャルギャップ型モータを配置し、このアキシャルギャップ型モータを回転軸に固定された円盤形状のロータと、このロータの軸方向上側にエアギャップを介して対向配置された第１のステータ（上側ステータ）と、軸方向下側にエアギャップを介して対向配置された第２のステータ（下側ステータ）とを有して構成し、圧縮機構部を、シリンダ状の本体部と、この本体部の両側開口端を閉塞する端板とを備え、モータのロータが固定された回転軸を両端板に設けられた軸受に回動自在に支持し、この回転軸に設けられたクランクピンを介してピストンを駆動させることで本体部内側に形成される圧縮室の容積を変化させるようにしている。

このようなアキシャルギャップ型モータにおいては、それぞれのステータが、磁性体からなる円盤状のバックヨークと、上記バックヨークからロータ側に向って立設し、周方向に略等間隔に配されたティースと、各ティースに巻回された励磁コイルとを有して構成されている。このようなステータにおいては、バックヨークが、モータ駆動時に磁束が流れる経路となり、鉄損により熱が発生するため、バックヨークを励磁コイルと共に冷却する必要がある。

そこで、上述した構成においては、吸入管から供給された冷媒ガスを、アキシャルギャップ型モータのエアギャップや軸方向に設けられたガス通路またはロータに設けられたガス通路を通過させ、圧縮機構部に導くようにし（特許文献１参照）、また、バックヨークの外周部に、コアカットを設け、バックヨークの外周壁とハウジングとの間を冷媒の通路にすると共に冷却のための風の通路として用いるようにしている（特許文献２参照）。

特開２００６−２８３６０２号公報 特開２００８−１５０９６２号公報

しかし、特許文献１の構成においては、ロータの下側にのみ所定のエアギャップを介してステータが対向配置されているため、要求されるトルクが大きくなれば、ロータやステータの径を大きくする必要がある。このため、限られた設置スペースへの設置が要請される場合においては、圧縮器の径を大きくすることが困難となり、必要トルクを確保することが難しくなるという不都合がある。

この点、特許文献２に示されるように、ロータの軸方向両側にステータを対向配置させたアキシャルギャップ型モータを利用すれば、圧縮器の径を大きくすることなく、高トルクを得ることは可能であるが、バックヨークの外周部に、コアカットを設けて冷媒を通過する通路を確保するものであるため、ステータの背面に冷媒を供給しにくく、また、ロータの回転による遠心力でシャフト近くに冷媒が流れにくくなり、ステータやロータの冷却が十分に行えない不都合が懸念される。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、ロータの軸方向両側にエアギャップを介してステータが配されるアキシャルギャップ型の電動機を備えた電動圧縮機において、ステータ及びロータの冷却を効果的に行うことが可能な電動圧縮機を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、本発明に係る電動圧縮機は、ハウジングと、このハウジング内に回転可能に支承されたシャフトと、前記ハウジング内に収容されたモータ及びこのモータにより前記シャフトを介して駆動される圧縮機構とを備え、前記モータは、前記シャフトに固定されたロータと、このロータの軸方向の一方の端面に第１のエアギャップを介して対向配置された第１のステータと、前記ロータの軸方向の他方の端面に第２のエアギャップを介して対向配置された第２のステータと、を有して構成され、前記ハウジングの外周壁に冷媒を導入する導入ポートを設け、この導入ポートを介して導入された冷媒を、前記モータを収容する空間から前記圧縮機構へ導く電動圧縮機において、前記第１のステータとこれに軸方向で対峙する前記ハウジングの内壁との間に第１の冷媒導入空間を画成し、前記導入ポートを前記第１の冷媒導入空間に連通させ、前記第２のステータとこれに軸方向で対峙する前記ハウジングの内壁との間に第２の冷媒導入空間を画成し、この第２の冷媒導入空間を前記圧縮機構に連通させ、前記第１のステータの中央に前記第１の冷媒導入空間と前記第１のエアギャップとを連通する第１のガス通路を形成し、前記第２のステータの中央に前記第２の冷媒導入空間と前記第２のエアギャップとを連通する第２のガス通路を形成し、前記導入ポートを介して導入された冷媒を、前記第１の冷媒導入空間、前記第１のガス通路、前記第１のエアギャップ、前記ロータの周囲、前記第２のエアギャップ、前記第２のガス通路、前記第２の冷媒導入空間、の順に流して前記圧縮機構へ導く冷媒経路を具備することを特徴としている。

このような構成によれば、導入ポートから導入された冷媒が、第１のステータとこれに軸方向で対峙するハウジングの内壁との間に画成された第１の冷媒導入空間に導かれ、この第１の冷媒導入空間から第１のステータの中央に形成された第１のガス通路を通って第１のステータのロータと対峙する側へ第１のエアギャップにかけて導かれる。ロータは、シャフトを中心に回転するため、ロータの外周とハウジングの内周壁との間にはエアギャップが設けられている。このため、第１のステータのロータと対峙する側へ導かれた冷媒は、第１のエアギャップを第１のステータと対峙するロータの端面に沿って径方向外側へ流れる。そして、ロータの外周面とハウジングとの間のエアギャップを流れた後に、第２のエアギャップを第２のステータと対峙するロータの端面に沿って径方向内側へ流れ、第２のステータの中央に形成された第２のガス通路を通って、第２のステータとこれに軸方向で対峙するハウジングの内壁との間に画成された第２の冷媒導入空間に導かれ、その後、この第２の冷媒導入空間を介して圧縮機構へ導かれる。

したがって、導入ポートから第１の冷媒導入空間に導入された冷媒は、第１のステータの中央に設けた第１のガス通路を介して第１のエアギャップに導かれ、この第１のエアギャップを介して径方向外側に運ばれるので、確実にロータと第１のステータとを冷却することが可能となる。また、冷媒は、その後、ロータの周囲を通って第２のエアギャップに導かれ、この第２のエアギャップを介して径方向内側に運ばれ、しかる後に第２のステータの中央に設けた第２のガス通路を介して第２の冷媒導入空間に導かれるので、確実にロータと第２のステータとを冷却することが可能となる。

以上の構成においては、第１及び第２の冷媒導入空間の少なくとも一方に、導入された冷媒によるステータの冷却を促進するための冷却促進手段を設けるようにしてもよい。
このような冷却促進手段は、第１の冷媒導入空間にあっては、導入ポートと第１のガス通路の第１の冷媒導入空間に開口する部分とを結ぶ仮想直線を遮る壁部によって構成し、また、第２の冷媒導入空間にあっては、第２のガス通路の第２の冷媒導入空間に開口する部分と連通路とを結ぶ仮想直線を遮る壁部によって構成するとよい。

たとえば、第１の冷媒導入空間にあっては、導入ポートから第１のガス通路の第１の冷媒導入空間に開口する部分にかけて冷媒を螺旋状に流す壁部を設けたり、第１のガス通路の冷媒導入空間に開口する部分の周縁に導入ポートと反対側が開口された円弧状の壁部を設けたりするとよい。
同様に、第２の冷媒導入空間にあっては、第２のガス通路の第２の冷媒導入空間に開口する部分から連通路にかけて冷媒を螺旋状に流す壁部を設けたり、第２のガス通路の冷媒導入空間に開口する部分の周縁に連通路と反対側が開口された円弧状の壁部を設けたりするとよい。

なお、前記壁部は、前記ステータと一体に形成されるものであっても、別体に形成されるものであってもよい。また、前記壁部は、ステータを支持する支持部と共に前記ステータに一体に形成されるようにしてもよい。

以上述べたように、本発明の電動圧縮機によれば、第１のステータとこれに軸方向で対峙するハウジングの内壁との間に第１の冷媒導入空間を画成し、第２のステータとこれに軸方向で対峙するハウジングの内壁との間に第２の冷媒導入空間を画成し、第１のステータの中央に第１の冷媒導入空間と第１のエアギャップとを連通する第１のガス通路を形成し、第２のステータの中央に第２の冷媒導入空間と第２のエアギャップとを連通する第２のガス通路を形成し、導入ポートを第１の冷媒導入空間に連通させ、また、第２の冷媒導入空間を圧縮機構に連通させている。導入ポートから導入された冷媒は、第１の冷媒導入空間から第１のガス通路を介して第１のエアギャップに導かれ、この第１のエアギャップを介して径方向外側に流れるので、確実にロータと第１のステータとを冷却することが可能となる。さらに、冷媒は、ロータの周囲を通って第２のエアギャップに導かれ、この第２のエアギャップを介して径方向内側に流れ、第２のステータの中央に設けた第２のガス通路を介して第２の冷媒導入空間に導かれるので、この冷媒の流れによりロータと第２のステータとを確実に冷却することが可能となる。

本発明に係る電動圧縮機の全体構成を示す図である。 本発明に係る電動圧縮機の分解斜視図である。 ステータのバックヨークにステータの冷却を促進する壁部（冷媒誘導壁）を一体に設けた構成例を示す図であり、（ａ）は第１の冷媒収容空間３１に設けられた第１の冷媒誘導壁５１を示す図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（ｂ）は第２の冷媒収容空間３２に設けられた第２の冷媒導入壁５２を示す図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 第２のハウジング部材６に形成された連通孔２９を示す図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 本発明に係る電動圧縮機のモータ収容室を流れる冷媒の流れを説明する図である。 ステータのバックヨークにステータの冷却を促進する壁部（冷媒誘導壁）を一体に設けた他の構成例を示す図であり、（ａ）は第１の冷媒収容空間３１に設けられた第１の冷媒誘導壁５１を示す図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（ｂ）は図１のＣ−Ｃ線に沿った第２の冷媒収容空間３２に設けられた第２の冷媒導入壁５２を示す断面図である。 ステータのバックヨークに、ステータの冷却を促進する壁部（冷媒誘導壁）をステータを支持する支持部と共に一体に設けた構成例を示す図であり、（ａ）は第１の冷媒収容空間３１に設けられた支持壁５３とこれに連続的に形成した第１の冷媒誘導壁５１を示す図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（ｂ）は第２の冷媒収容空間３２に設けられた支持壁５４とこれに連続的に形成した第２の冷媒導入壁５２を示す図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 ステータのバックヨークに、ステータの冷却を促進する壁部（冷媒誘導壁）をステータを支持する支持部と共に一体に設けた他の構成例を示す図であり、（ａ）は第１の冷媒収容空間３１に設けられた支持壁５３とこれに分離して形成した第１の冷媒誘導壁５１を示す図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（ｂ）は第２の冷媒収容空間３２に設けられた支持壁５４とこれに分離して形成した第２の冷媒導入壁５２を示す図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

以下、本発明に係る電動圧縮機について、図面を参照しながら説明する。
図１において、電動圧縮機１は、例えば、冷媒を作動流体とする冷凍サイクルに用いられるものであり、アルミ合金で構成されたハウジング２内に、図中左方においてアキシャルギャップ型のモータ３を配設し、また、図中右側において前記モータ３により駆動される圧縮機構４を配設している。尚、図１において、図中左側を電動圧縮機の前方（フロント側）、図中右側を電動圧縮機の後方（リア側）としている。

ハウジング２は、この例では、フロント側の第１のハウジング部材５とリア側の第２のハウジング部材６とから構成され、これら２つのハウジング部材５，６が図示しないボルトにより軸方向に締結されている。

第１のハウジング部材５は、中程に仕切壁５ａが形成された筒状形状のもので、仕切壁５ａよりもフロント側にフロント端が開口されたインバータ収容筒状部５ｂが形成され、また、仕切壁５ａよりもリア側にリア端が開口されたモータ収容筒状部５ｃが形成されている。仕切壁５ａには、リア側の端面に軸方向前方へ窪ませた断面円形状の凹部５ｅが形成され、また、同端面の凹部５ｅの周囲には、後述する第１のステータ１３のバックヨーク１３ｂの軸方向位置を規定するスラスト面５ｄが形成されている。

第２のハウジング部材６は、中程に仕切壁６ａが形成された筒状形状のもので、仕切壁６ａよりもフロント側にフロント端が開口されたモータ収容筒状部６ｂが形成され、また、仕切壁６ａよりもリア側にリア端が開口された圧縮機構収容筒状部６ｃが形成されている。仕切壁６ａには、フロント側端面から軸方向前方へ突出し、シャフト１１を貫通支持するボス部６ｅと、このボス部６eの周囲をフロント側の端面から軸方向後方へ窪ませた環状の凹部６ｆとが形成され、また、仕切壁６ａのフロント側の端面の凹部６ｆの周囲には、後述する第２のステータ１４のバックヨーク１４ｂの軸方向位置を規定するスラスト面６ｄが形成されている。

前記アキシャルギャップ型のモータ３は、第１のハウジング部材５の仕切壁５ａとモータ収容筒状部５ｃ、及び、第２のハウジング部材６の仕切壁６ａとモータ収容筒状部６ｂによって囲まれて構成されるモータ収容空間１０に収容され、前記圧縮機構４は、第２のハウジング部材６の圧縮機構収容筒状部６ｃに収容されている。

アキシャルギャップ型のモータ３は、図２にも示されるように、シャフト１１に固定された円盤形状のロータ１２と、このロータ１２のフロント側において軸方向に第１のエアギャップαを介して対向配置された第１のステータ１３と、ロータ１２のリア側において軸方向に第２のエアギャップβを介して対向配置された第２のステータ１４とを有している。

ロータ１２は、周方向に永久磁石１５が複数（例えば、８つ）配列されており、中央にシャフト１１を挿着させる通孔１２ａが形成され、組付け時にハウジング２との干渉を避けるために、外周面とハウジング２の内周壁との間には十分なギャップγが設けられている。

第１のステータ１３と第２のステータ１４は、同様の構成を有しているもので、中央に通孔１３ａ，１４ａを有する磁性体からなる円盤状のバックヨーク１３ｂ，１４ｂと、このバックヨーク１３ｂ，１４ｂの通孔１３ａ，１４ａの周囲において、バックヨーク１３ｂ，１４ｂからロータ側に向かって軸方向に立設し、周方向に等間隔に配設された複数のティース１３ｃ，１４ｃと、それぞれのティース１３ｃ，１４ｃに装着される予め巻回形成された三相の励磁コイル１３ｄ，１４ｄとを有して構成され、図示しないインバータから各ハウジング部材５、６に設けられたコネクタ１６，１７を介して励磁コイル１３ｄ，１４ｄに電流が供給されるようになっている。

したがって、それぞれのステータ１３，１４の中央には、バックヨーク１３ｂ，１４ｂの中央に形成された通孔１３ａ，１４ａから軸方向に延設され、ティース１３ｃ，１４ｃに装着された励磁コイル１３ｄ，１４ｄによって囲まれた空間が形成され、この空間により、後述するガス通路が構成されている（第１のステータ１３の中央に形成された空間により第１のガス通路２１が形成され、第２のステータ１４の中央に形成された空間により第２のガス通路２２が形成されている）。

第１のステータ１３は、第１のハウジング部材５の仕切壁５ａに設けられた図示しない位置決めピンにより径方向位置が決められ、ボルト１８によってバックヨーク１３ｂをモータ収容空間１０側から（リア側から）スラスト面５ｄに締結することで第１のハウジング部材５内に固定されている。これにより、第１のステータ１３とこれに軸方向で対峙するハウジング２（第１のハウジング部材５）の内壁との間、即ち、第１のステータ１３のバックヨーク１３ｂと仕切壁５ａとの間には、バックヨーク１３ｂと仕切壁５ａの凹部５ｅとによって囲まれた第１の冷媒導入空間３１が画成されている。

また、第２のステータ１４は、第２のハウジング部材６の仕切壁６ａに設けられた図示しない位置決めピンにより径方向位置が決められ、ボルト１９によってバックヨーク１４ｂをモータ収容空間１０側から（フロント側から）スラスト面６ｄに締結することで第２のハウジング部材６内に固定されている。これにより、第２のステータ１４とこれに軸方向で対峙するハウジング２（第２のハウジング部材６）の内壁との間、即ち、第２のステータ１４のバックヨーク１４ｂと仕切壁６ａとの間には、バックヨーク１４ｂと仕切壁６ａの凹部６ｆとによって囲まれた第２の冷媒導入空間３２が画成されている。

そして、第１のエアギャップαと第1の冷媒導入空間３１とは、第１のステータ１３の中央に形成された前記第1のガス通路２１を介して連通し、第２のエアギャップβと第２の冷媒導入空間３２とは、第２のステータ１４の中央に形成された前記第２のガス通路２２を介して連通している。

前記第１の冷媒導入空間３１と第２の冷媒導入空間３２には、導入された冷媒によってステータの冷却を促進する冷却促進手段を構成する壁部（第１の冷媒導入空間３１に設けられた第１の冷媒誘導壁５１、第２の冷媒導入空間３２に設けられた第２の冷媒誘導壁５２）が設けられている。
第１の冷媒誘導壁５１は、導入ポート２７と第１のガス通路２１とを結ぶ仮想直線を遮るように形成されているもので、第１のステータ１３のバックヨーク１３ｂに一体化されるものであっても、バックヨーク１３ｂや第１のハウジング部材５と別体で形成されるものであってもよい。また、第２の冷媒誘導壁５２は、第２のガス通路と連通路２９とを結ぶ仮想直線を遮るように形成されているもので、第２のステータ１４のバックヨーク１４ｂに一体化されるものであっても、バックヨーク１４ｂや第２のハウジング部材６と別体で形成されるものであってもよい。

この例では、第１の冷媒導入空間３１に設けられた第１の冷媒誘導壁５１は、第１のステータ１３のバックヨーク１３ｂに一体に形成されており、図３（ａ）に示されるように、第１の冷媒導入空間３１から第１のガス通路２１への通路を残してバックヨーク１３ｂの通孔１３ａの周縁を取り囲むよう形成されている。冷媒誘導壁５１の一端側は、通孔１３ａの周縁から導入ポート２７の近傍にかけて、導入ポート２７と第１のガス通路２１とを結ぶ仮想直線を遮るように延設されている。したがって、導入ポート２７から第１の冷媒導入空間３１に導入された冷媒は、第１の冷媒誘導壁５１の外側をほぼ一周した後に、第１の冷媒導入空間３１から第１のガス通路２１に導かれるようになっている。

また、第２の冷媒導入空間３２に設けられた冷媒誘導壁５２は、第２のステータ１４のバックヨーク１４ｂに一体に形成されており、図３（ｂ）に示されるように、第２のガス通路２２から第２の冷媒導入空間３２への通路を残してバックヨーク１４ｂの通孔１４ａの周縁を取り囲むよう形成されている。冷媒誘導壁５２の一端側は、通孔１４ａの周縁から凹部６ｆの内周壁にかけて第２のガス通路２２と連通路２９との間を通るように（間隙部２２ａと連通路２９とを結ぶ仮想直線を遮るように）延設されている。したがって、間隙部２２ａから第２の冷媒導入空間３２に導入された冷媒は、第２の冷媒誘導壁５２の外側をほぼ一周した後に（通孔１４ａ（ボス部６ｅ）を中心としてほぼ一周するように螺旋状に流れた後に）、連通路２９に導かれるようになっている。

モータ３のシャフト１１は、リア側が第２のステータ１３の第２のガス通路２２を挿通すると共に第２のハウジング部材６の仕切壁６ａに形成されたボス部６ｅを貫通して圧縮機構４に延設されているもので、ボス部６ｅを貫通する部分でプレーンベアリング２３を介して回転自在に軸支されている。また、シャフト１１のフロント側は、第１のステータ１３の第１のガス通路内２１に挿入されて、第１の冷媒導入空間３１の近くまで延設されており、シャフト１１の先端にねじ等によって固定された位置検出用の磁石体２５を第１の冷媒導入空間３１に突設させている。

ロータ１２は、シャフト１１の外周面とロータ１２の通孔１２ａの内周面に形成されたキー溝に係合する図示しないキーを介してシャフト１１に固定されており、このキーを介してロータ１２の回転がシャフト１１に伝達されるようになっている。なお、ロータ１２からシャフト１１への回転力の伝達は、キーを用いないでシャフト１１の外周面とロータ１２の内周面に形成したスプラインまたはネジを係合させて直接伝達するようにしてもよい。
なお、２６は、シャフト１１に外装されるロータ１２の軸方向位置を固定するナットである。

そして、第１のハウジング部材５の外周壁には、圧縮機構４で圧縮される冷媒を導入する導入ポート２７が形成され、また、第２のハウジング部材６の圧縮機構収容筒状部６ｃを構成する外周壁には、圧縮機構４で圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート２８が形成されている。導入ポート２７は、前記第１の冷媒導入空間３１に連通しているもので、この例では、第１のハウジング部材５の仕切壁５ａの部分に径方向に穿設されて第１の冷媒導入空間３１（凹部５ｅ）の内周壁に開口している。
また、第２のハウジング部材６の仕切壁６ａには、図４にも示されるように、第２の冷媒導入空間３２と圧縮機構４の吸入部位とを連通する連通路２９が形成されている。

圧縮機構４は、例えば、ベーン型であり、仕切壁６ａを貫通して圧縮機構収容筒状部６ｃ内に突出されたシャフト１１の所定位置に固装された圧縮機ロータ４１と、第２のハウジング部材６の圧縮機構収容筒状部６ｃにシャフト１１の軸方向で嵌合してこのハウジング部材６と共に前記圧縮機ロータ４１を収容するシリンダ部材４２と、圧縮機ロータ４１に摺動自在に取り付けられ、シリンダ部材４２の内周面に摺接して圧縮室４３を画成する図示しないベーンとを有して構成されている。

シリンダ部材４２は、圧縮機構収容筒状部６ｃへの挿入端側となるフロント側に圧縮機ロータ４１を収容するロータ収容部４４が形成され、図示しないボルトをモータ収容空間側（フロント側）から軸方向に仕切壁６ａを介して螺合させることで第２のハウジング部材６に対して軸方向に固定されている。前記シャフト１１は、圧縮機ロータ４１から突出したリア側端がシリンダ部材４２の中央に形成された軸受孔４５に挿入され、この軸受孔４５でプレーンベアリング２４を介して回転自在に軸支されている。

以上の構成において、導入ポート２７から流入された冷媒は、図５に示されるように、第１の冷媒導入空間３１に導かれ、この第１の冷媒導入空間３１から第１のステータ１３の中央に形成された第１のガス通路２１を通って第１のステータ１３とロータ１２との間の第１のエアギャップαに導かれる。
その後、冷媒は、第１のエアギャップαを通って、また、第１のステータ１３を構成する励磁コイル１３ｄ間の隙間を通って径方向外側へ流れる。
そして、ロータ１２の外周面とハウジング２との間のギャップγを流れた後に、第２のエアギャップβを通って、また、第２のステータ１４を構成する励磁コイル１４ｄ間の隙間を通って径方向内側へ流れ、第２のステータ１４の中央に形成された第２のガス通路２２を通って、間隙部２２ａから第２の冷媒導入空間３２に導かれ、その後、連通路２９を介して圧縮機構４へ導入される。

したがって、モータ収容空間１０は、導入ポート２７から導入された冷媒を第１の冷媒導入空間３１、第１のガス通路２１、第１のエアギャップαおよび励磁コイル間の隙間、ロータ１２の周囲（ギャップγ）、第２のエアギャップβ、第２のガス通路２２、第２の冷媒導入空間３２、の順からなる低圧経路（冷媒経路）を介して圧縮機構４へ導入する構成を有しており、第１の冷媒導入空間３１から第１のガス通路２１を介して第１のエアギャップαに導かれ冷媒は、この第１のエアギャップαを介して径方向外側に運ばれるので、確実にロータ１２と第１のステータ１３とを冷却することが可能となる。
また、ロータ１２の周囲のギャップγを介して第２のエアギャップβに導かれた冷媒は、この第２のエアギャップβを介して径方向内側に運ばれ、第２のステータ１４の中央に設けた第２のガス通路２２を介して第２の冷媒導入空間３２に導かれるので、確実にロータ１２と第２のステータ１４とを冷却することが可能となる。

しかも、それぞれのステータ１３、１４及びロータ１２は、それぞれ前後両側（軸方向の両側）に冷媒が導入されるので、前後両側からの冷却が可能となり、ステータ１３、１４及びロータ１２を効果的に冷却することが可能となる。
即ち、第１のステータ１３に対しては、第１の冷媒導入空間３１からロータ１２と対峙する側（第１のエアギャップαのみならず、励磁コイル１３ｄの間）にかけて第１のガス通路２１を介して冷媒が導入されるので、第１のステータ１３のバックヨーク１３ｂとロータ１２が対峙する側とを冷媒によって冷却することが可能となる。また、第２のステータ１４に対しては、ロータ１２と対峙する側（第２のエアギャップβのみならず、励磁コイル１４ｄの間）から第２の冷媒導入空間３２にかけて第２のガス通路２２を介して冷媒が導入されるので、第２のステータ１４のロータ１２が対峙する側とバックヨーク１４ｂとを冷媒によって冷却することが可能となる。さらに、ロータ１２に対しては、第１のエアギャップαから第２のエアギャップβにかけてロータ周囲のギャップγを介して冷媒が導入されるので、ロータ１２の両端面を冷媒によって冷却することが可能となる。

また、上述の構成において、第１の冷媒導入空間３１には、導入ポート２７と第１のガス通路２１の第１の冷媒導入空間３１に開口する部分とを結ぶ仮想直線を遮るように壁部（第１の冷媒誘導壁５１）が設けられ、この壁部によって導入ポート２７から第１のガス通路２１へ至る流路が欄施状をなすように形成されているので、導入ポート２７から流入された冷媒を、第１のガス通路２１の開口周縁を旋回させるように流すことが可能となる。したがって、冷媒と第１のステータ１３のバックヨーク１３ｂとの接触時間を長くし、また、冷媒をバックヨーク１３ｂのほぼ全域に亘って接触させることができ、第１のステータ１３の冷却を促進することが可能となる。

第２の冷媒導入空間３２においても、第２のガス通路２２の第２の冷媒導入空間３２に開口する部分（間隙部２２ａ）と連通路２９とを結ぶ仮想直線を遮る壁部（第２の冷媒誘導壁５２）が設けられ、この壁部によって間隙部２２ａから連通路２９へ至る流路が欄施状をなすように形成されているので、間隙部２２ａから流出された冷媒を、ボス部６ｅの周囲を旋回させるように流すことが可能となる。このため、冷媒と第２のステータ１４のバックヨーク１４ｂとの接触時間を長くし、また、冷媒をバックヨーク１４ｂのほぼ全域に亘って接触させることができ、第２のステータ１４の冷却を促進することが可能となる。

なお、以上の冷却促進手段を構成する壁部（第１の冷媒誘導壁５１、第２の冷媒誘導壁５２）は、導入ポート２７と第１のガス通路２１の第１の冷媒導入空間３１に開口する部分とを結ぶ仮想直線を遮るように、また、第２のガス通路２２の第２の冷媒導入空間３２に開口する部分（間隙部２２ａ）と連通路２９とを結ぶ仮想直線を遮るように設けられて、導入ポート２７から第１のガス通路２１にかけて、また、間隙部２２ａから連通路２９にかけて、それぞれ冷媒が直線的に流れることを回避する（冷媒をできるだけ迂回させて流す）構成であれば、特に形状は限定されるものではない。例えば、図６に示されるように、ステータのバックヨークの通孔１３ａ，１４ａの周縁のみに壁部（第１の冷媒誘導壁５１、第２の冷媒誘導壁５２）を設けるようにしてもよい。

即ち、第１の冷媒導入空間３１にあっては、図６（ａ）に示されるように、第１のステータ１３のバックヨーク１３ｂの通孔１３aの周縁（冷媒導入空間３１の第１のガス通路２１が開口する部分の周縁）に導入ポート２７と反対側の一部が開口された円弧状の第１の冷媒誘導壁５１を設け、また、第２の冷媒導入空間３２にあっては、図６（ｂ）に示されるように、第２のステータ１４のバックヨーク１４ｂの通孔１４aの周縁（ボス部６ｅの周囲）に連通路２９と反対側の一部（間隙部２２aの近傍）が開口された円弧状の第２の冷媒誘導壁５２を設けるようにしてもよい。

このような構成においても、第１の冷媒導入空間３１においては、導入ポート２７から導入された冷媒が、第１の冷媒誘導壁５１の外側を回り込んで第１の冷媒導入空間３１の導入ポート２７と反対側まで流れた後に第１の冷媒誘導壁５１の開口部分から第１のガス通路２１に導入されるので、冷媒がバックヨーク１３ｂに接触している時間を長くすることが可能になると共にバックヨーク１３ｂのほぼ全体に亘って冷媒を接触させることが可能となり、第１のステータ１３の冷却を促進することが可能となる。また、第２の冷媒導入空間３２においても、第２のガス通路２２から間隙部２２aを介して導入された冷媒が、第２の冷媒誘導壁５２の外側を回り込んで第２の冷媒誘導壁の開口部分と反対側まで流れた後に連通路２９に導入されるので、冷媒がバックヨーク１４ｂに接触している時間を長くすることが可能になると共にバックヨーク１４ｂのほぼ全体に亘って冷媒を接触させることが可能となり、第２のステータ１４の冷却を促進することが可能となる。

なお、この例においても、冷媒誘導壁５１，５２は、ステータやハウジングとは別体に形成されるものであってもよい。
冷媒誘導壁５１，５２をステータと一体に形成される構成は、例えば、樹脂モールド等によって冷媒誘導壁５１，５２をステータのバックヨークに一体成型することで実現でき、組付け時の部品点数の増加を避けて組み付け作業を容易に行うことが可能となる。また、冷媒誘導壁５１，５２をステータ及びハウジングと別体に形成する構成は、冷媒誘導壁５１，５２の設計自由度を確保することができる利点がある。

また、上述した冷媒誘導壁５１，５２は、それぞれのステータ１３，１４を支持する支持壁（支持部）と共にバックヨーク１３ｂ、１４ｂに一体に形成するようにしてもよい。
例えば、図７に示されるように、それぞれのハウジング部材５，６の凹部５ｅ，６ｆの径を大きくし、この凹部５ｅ，６ｆの内周壁に沿うように支持壁５３，５４を設け、この支持壁５３，５４と連続的に冷媒誘導壁５１，５２を設けるようにしてもよい。

具体的には、図７（ａ）に示されるように、第１の冷媒導入空間３１にあっては、導入ポート２７と対峙する部分を除いて凹部５ｅの内周壁に沿うようにほぼ環状に形成された支持壁５３を設け、この支持壁５３の導入ポート２７と対峙する開口部分の脇から、冷媒誘導壁５１が連続的に形成されている。この冷媒誘導壁５１は、支持壁５３から導入ポート２７と第１のガス通路２１とを結ぶ仮想直線を遮るように延設され、また、第１の冷媒導入空間３１から第１のガス通路２１への通路を残してバックヨーク１３ｂの通孔１３ａの周縁を取り囲むよう形成されている。このような構成とすることで、導入ポート２７から第１のガス通路２１の第１の冷媒導入空間３１に開口する部分にかけて螺旋状の冷媒通路を形成し、導入ポート２７から導入された冷媒を、バックヨーク１３ｂのほぼ全域に接触させるようにしている。

また、第２の冷媒導入空間３２にあっては、凹部６ｆの内周壁に沿うように環状に形成された支持壁５４を設け、この支持壁５４の連通路２９の近傍から冷媒誘導壁５２が連続的に形成されている。この冷媒誘導壁５２は、間隙部２２ａと連通路２９とを結ぶ仮想直線を遮るように延設され、また、第２のガス通路２２から第２の冷媒導入空間３２への通路を残してバックヨーク１４ｂの通孔１４ａの周縁を取り囲むよう形成されている。このような構成とすることで、間隙部２２aから連通路２９にかけて螺旋状の冷媒通路を形成し、間隙部２２ａから導入された冷媒を、バックヨーク１４ｂのほぼ全域に接触させるようにしている。

このような構成においては、前述の例と同様にステータの冷却を促進できることに加え、冷媒誘導壁５１，５２がステータを支持する支持壁５３，５４と共にバックヨークに一体に形成されているので、部品点数を削減することが可能になるとともに寸法精度を管理することが容易になり、ステータを精度よくハウジングに取り付けることが可能となる。

また、冷媒誘導壁５１，５２を、ステータ１３，１４を支持する支持壁（支持部）５３，５４と共にバックヨーク１３ｂ、１４ｂに一体形成する構成としては、支持壁５３，５４と冷媒誘導壁５１，５２とを分離させてバックヨーク１３ｂ、１４ｂに一体形成する構成としてもよい。

例えば、図８（ａ）に示されるように、第１のハウジング部材５の凹部５eの径を大きくし、第１のステータ１３のバックヨーク１３ｂに、導入ポート２７と対峙する部分を除いて凹部５ｅの内周壁に沿うようにほぼ環状に形成された支持壁５３を一体に形成し、また、この支持壁５３とは分離し、通孔１３ａの周縁（第１のガス通路２１の開口周縁）に導入ポート２７と反対側の一部が開口された円弧状の冷媒誘導壁５１をバックヨーク１３ｂに一体に形成し、第１の冷媒導入空間３１においては、導入ポート１７から導入された冷媒を、冷媒誘導壁５１の外側を迂回させて導入ポート２７と反対側まで流した後に冷媒誘導壁５１の開口部分から第１のガス通路２１に導入させるようにしてもよい。

また、第２の冷媒導入空間３２においても、図８（ｂ）に示されるように、第２のハウジング部材６の凹部６ｆの径を大きくし、第２のステータ１４のバックヨーク１４ｂに、凹部６ｆの内周壁に沿うように環状に形成された支持壁５４を一体に形成し、また、この支持壁５４とは分離し、通孔１４ａの周縁（ボス部６ｅの周囲）に連通路２９と反対側の一部が開口された円弧状の冷媒誘導壁５２をバックヨーク１４ｂと一体に形成し、第２の冷媒導入空間３２においては、間隙部２２ａから導入された冷媒を、冷媒誘導壁５２の外側を迂回させて間隙部２２ａと反対側まで流した後に連通路２９に導入させるようにしてもよい。
このような構成においても、部品点数の削減を図るとともにステータの取り付け精度を高め、それぞれのステータの冷却を促進することが可能となる。

なお、上述の構成においては、支持壁５３，５４と冷媒誘導壁５１，５２をバックヨーク１３ｂ、１４ｂに一体に設けた例を示したが、ステータ及びハウジングとは別体の部材として構成するようにしてもよい。
また、以上の構成においては、第１の冷媒導入空間３１と第２の冷媒導入空間３２の両方に冷媒誘導壁５１，５２を設けた例を示したが、いずれか一方の冷媒導入空間にのみ冷媒誘導壁を設けるようにしてもよく、また、それぞれの冷媒導入空間の冷媒誘導壁５１，５２は、上述した各種冷媒誘導壁を適宜組み合わせて用いるようにしてもよい。

さらに、上述の構成においては、第１のステータ１３、第２のステータ１４のスラスト面５ｄ、６ｄへの固定はボルト１９、４１によって行う例を示したが、スナップリングによりステータの軸方向の位置を固定してもよい。また、それぞれのステータを、それぞれのハウジングのスラスト面５ｄ、６ｄに当接した状態で、ステータの外周とハウジングの間に溶融した樹脂を流し込み、いわゆる樹脂モールドによりステータの軸方向位置を固定してもよい。

さらにまた、上述の構成においては、ハウジング２を第１のハウジング部材５と第２のハウジング部材６との２つの部材によって構成した例を示したが、軸方向に分割された３つ以上のハウジング部材によって構成するようにしてもよい。たとえば、第２のハウジング部材６を、第２のステータ１４を収容固定する部材と圧縮機構４を収容固定する部材とにさらに分割し、これらを軸方向で組付けるようにしてもよい。

１ 電動圧縮機
２ ハウジング
３ モータ
４ 圧縮機構
５ 第１のハウジング部材
６ 第２のハウジング部材
１１ シャフト
１２ ロータ
１３ 第１のステータ
１４ 第２のステータ
２１ 第１のガス通路
２２ 第２のガス通路
２７ 導入ポート
２９ 連通路
３１ 第１の冷媒導入空間
３２ 第２の冷媒導入空間
５１，５２ 冷媒誘導壁
５３，５４ 支持壁
α 第１のエアギャップ
β 第２のエアギャップ

Claims (7)

1. ハウジングと、このハウジング内に回転可能に支承されたシャフトと、前記ハウジング内に収容されたモータ及びこのモータにより前記シャフトを介して駆動される圧縮機構とを備え、
   前記モータは、前記シャフトに固定されたロータと、このロータの軸方向の一方の端面に第１のエアギャップを介して対向配置された第１のステータと、前記ロータの軸方向の他方の端面に第２のエアギャップを介して対向配置された第２のステータと、を有して構成され、
   前記ハウジングの外周壁に冷媒を導入する導入ポートを設け、この導入ポートを介して導入された冷媒を、前記モータを収容する空間から前記圧縮機構へ導く電動圧縮機において、
   前記第１のステータとこれに軸方向で対峙する前記ハウジングの内壁との間に第１の冷媒導入空間を画成し、前記導入ポートを前記第１の冷媒導入空間に連通させ、
   前記第２のステータとこれに軸方向で対峙する前記ハウジングの内壁との間に第２の冷媒導入空間を画成し、この第２の冷媒導入空間を前記圧縮機構に連通させ、 前記第１のステータの中央に前記第１の冷媒導入空間と前記第１のエアギャップとを連通する第１のガス通路を形成し、
   前記第２のステータの中央に前記第２の冷媒導入空間と前記第２のエアギャップとを連通する第２のガス通路を形成し、
   前記導入ポートを介して導入された冷媒を、前記第１の冷媒導入空間、前記第１のガス通路、前記第１のエアギャップ、前記ロータの周囲、前記第２のエアギャップ、前記第２のガス通路、前記第２の冷媒導入空間、の順に流して前記圧縮機構へ導く冷媒経路を具備することを特徴とする電動圧縮器。
2. 前記第１及び第２の冷媒導入空間の少なくとも一方に、導入された冷媒による前記ステータの冷却を促進する冷却促進手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動圧縮器。
3. 前記冷却促進手段は、前記導入ポートと前記第１のガス通路の前記第１の冷媒導入空間に開口する部分とを結ぶ仮想直線を遮る壁部で構成されることを特徴とする請求項２記載の電動圧縮器。
4. 前記冷却促進手段は、前記第２のガス通路の前記第２の冷媒導入空間に開口する部分と前記圧縮機構への導入部分とを結ぶ仮想直線を遮る壁部で構成されることを特徴とする請求項２記載の電動圧縮器。
5. 前記壁部は、前記ステータと一体に形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の電動圧縮器。
6. 前記壁部は、前記ステータ及び前記ハウジングとは別体に形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の電動圧縮器。
7. 前記壁部は、前記ステータを支持する支持部と共に前記ステータに一体に形成されていることを特徴とする請求項５記載の電動圧縮機。

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