JP2014163321A - 電動圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転軸の軸方向への大型化を抑制しつつも、電動モータや回転軸周りへの冷媒の流れを阻害することなくモータ駆動回路の冷却性能を向上させること。
【解決手段】モータハウジング12の端壁12aとモータ駆動回路40側のコイルエンド29eとの間に断熱部材50を設けた。断熱部材50は、吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒の流れを許容するように所定の間隔をおいてモータハウジング12の端壁12aに対向するとともに回転軸23が挿通可能な挿通孔51hを有する環状壁51と、環状壁51と協働してモータ駆動回路40側のコイルエンド29eを覆う円筒壁52とを有している。
【選択図】図1
【解決手段】モータハウジング12の端壁12aとモータ駆動回路40側のコイルエンド29eとの間に断熱部材50を設けた。断熱部材50は、吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒の流れを許容するように所定の間隔をおいてモータハウジング12の端壁12aに対向するとともに回転軸23が挿通可能な挿通孔51hを有する環状壁51と、環状壁51と協働してモータ駆動回路40側のコイルエンド29eを覆う円筒壁52とを有している。
【選択図】図1
Description
本発明は、冷媒を圧縮する圧縮部、圧縮部を駆動する電動モータ、及び電動モータを駆動させるモータ駆動回路が、この順序で、ハウジングに回転可能に支持される回転軸の軸方向に沿って並んで配置されている電動圧縮機に関する。
この種の電動圧縮機のハウジングは、圧縮部及び電動モータを収容する第1空間と、モータ駆動回路を収容する第2空間とに仕切る仕切壁を有している。モータ駆動回路は仕切壁に熱的に結合されている。ハウジングの周壁には、第1空間に冷媒を吸入する吸入ポートが形成されている。そして、吸入ポートからハウジング内に冷媒が吸入されるとともに、ハウジング内に吸入された冷媒は、電動モータを構成するステータコアから突出するモータ駆動回路側のコイルエンドと仕切壁との間の隙間を通過して仕切壁を冷却する。この冷媒による仕切壁の冷却により、仕切壁に熱的に結合されたモータ駆動回路が冷却される(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、このような電動圧縮機において、吸入ポートからハウジング内に吸入された冷媒は、モータ駆動回路側のコイルエンドと仕切壁との間の隙間を通過する際に、モータ駆動回路側のコイルエンドからの熱により加熱されてしまうため、モータ駆動回路の冷却性能が低下してしまう。
そこで、モータ駆動回路側のコイルエンドからの熱により、吸入ポートからハウジング内に吸入された冷媒が加熱されてしまうことを抑制したものが特許文献2に開示されている。特許文献2の電動圧縮機では、ハウジング内において、電動モータと仕切壁との間に仕切り部材が設置されている。仕切り部材にはボス部が形成されている。そして、このボス部に、回転軸におけるモータ駆動回路側の端部が軸受を介して支持されている。仕切り部材と仕切壁との間には、吸入ポートからハウジング内に吸入された冷媒が流れる流体通路が形成されている。これによれば、流体通路を流れる冷媒が、モータ駆動回路側のコイルエンドからの熱により加熱されてしまうことが仕切り部材により抑制されている。その結果として、仕切壁に熱的に結合されたモータ駆動回路の冷却性能が向上する。
しかしながら、特許文献2の電動圧縮機では、吸入ポートからハウジング内に吸入された冷媒が流れる流体通路が、回転軸よりもモータ駆動回路側に形成されているため、この流体通路の分だけ電動圧縮機の体格が回転軸の軸方向に大型化してしまっている。また、電動モータと仕切壁との間に設置された仕切り部材により、電動モータや回転軸周り(回転軸の摺動部)へ冷媒が流れ難くなっている。その結果、電動モータや回転軸周りから生じる熱を冷媒により放熱し難くなっており、電動モータや回転軸周りの冷却性能が低下してしまうとともに、電動圧縮機全体として温度にムラができ、電動圧縮機全体の冷却性能が低下してしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、回転軸の軸方向への大型化を抑制しつつも、電動モータや回転軸周りへの冷媒の流れを阻害することなくモータ駆動回路の冷却性能を向上させることができる電動圧縮機を提供することにある。
上記課題を解決する電動圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮部、前記圧縮部を駆動する電動モータ、及び前記電動モータを駆動させるモータ駆動回路が、この順序で、ハウジングに回転可能に支持される回転軸の軸方向に沿って並んで配置されており、前記ハウジングは、前記圧縮部及び前記電動モータを収容する第1空間と、前記モータ駆動回路を収容する第2空間とに仕切る仕切壁を有しており、前記電動モータを構成するステータコアからコイルエンドが突出しており、前記ハウジングの周壁において、前記回転軸の軸方向における前記ステータコアと前記仕切壁との間には、前記第1空間に冷媒を吸入する吸入ポートが形成されており、前記仕切壁に前記モータ駆動回路が熱的に結合されている電動圧縮機であって、前記仕切壁と前記モータ駆動回路側のコイルエンドとの間には断熱部材が設けられており、前記断熱部材は、前記吸入ポートから前記第1空間に吸入された冷媒の流れを許容するように所定の間隔をおいて前記仕切壁に対向するとともに前記回転軸が挿通可能な挿通孔を有する環状壁と、前記環状壁と協働して前記モータ駆動回路側のコイルエンドを覆う円筒壁とを有している。
これによれば、吸入ポートから第1空間に吸入された冷媒は、環状壁と仕切壁との間を流れる。ここで、モータ駆動回路側のコイルエンドは、環状壁及び円筒壁により覆われているため、モータ駆動回路側のコイルエンドからの熱が断熱部材によって断熱される。このため、モータ駆動回路側のコイルエンドからの熱が環状壁と仕切壁との間を流れる冷媒に伝わってしまうことを防止することができる。よって、モータ駆動回路側のコイルエンドの熱によって、環状壁と仕切壁との間を流れる冷媒が加熱されてしまうことが無く、環状壁と仕切壁との間を流れる冷媒によって仕切壁を効率良く冷却することができる。また、回転軸は、環状壁の挿通孔に挿通されているため、従来技術のような吸入ポートからハウジング内に吸入された冷媒が流れる流体通路が、回転軸よりもモータ駆動回路側に形成されている場合に比べると、電動圧縮機の体格を回転軸の軸方向へ小型化することができる。さらには、環状壁と仕切壁との間を流れる冷媒は、挿通孔と回転軸との間を介して電動モータや回転軸周りへ流れることが許容される。よって、回転軸の軸方向への大型化を抑制しつつも、電動モータや回転軸周りへの冷媒の流れを阻害することなくモータ駆動回路の冷却性能を向上させることができる。
上記電動圧縮機において、前記断熱部材は、前記モータ駆動回路側のコイルエンドを密着した状態で覆っていることが好ましい。
これによれば、断熱部材がモータ駆動回路側のコイルエンドに密着していない場合に比べると、環状壁と仕切壁との間の通路面積を大きくすることができる。よって、冷媒が環状壁と仕切壁との間を通過する際に生じる圧力損失を低減することができ、電動圧縮機を効率良く駆動させることができる。
これによれば、断熱部材がモータ駆動回路側のコイルエンドに密着していない場合に比べると、環状壁と仕切壁との間の通路面積を大きくすることができる。よって、冷媒が環状壁と仕切壁との間を通過する際に生じる圧力損失を低減することができ、電動圧縮機を効率良く駆動させることができる。
上記電動圧縮機において、前記仕切壁は、前記第1空間側へ突出するとともに前記回転軸を軸支可能な軸支部を有しており、前記環状壁は、前記仕切壁に沿って前記軸支部に向かって延びていることが好ましい。
これによれば、環状壁と仕切壁との間を流れる冷媒が、環状壁によって仕切壁に沿うように軸支部に向かって流れるため、仕切壁をさらに効率良く冷却することができる。その結果、仕切壁に熱的に結合されたモータ駆動回路の冷却性能をさらに向上させることができる。
上記電動圧縮機において、前記断熱部材は、前記モータ駆動回路側のコイルエンドにより形成された空間部に挿入可能な挿入部を有しており、前記挿入部が前記空間部に挿入されることで前記断熱部材が前記電動モータに取り付けられていることが好ましい。
これによれば、挿入部を空間部に挿入するだけで、断熱部材を電動モータに取り付けることができ、ハウジング内で断熱部材を容易に固定することができる。
上記電動圧縮機において、前記環状壁は、前記軸支部に支持されていることが好ましい。
上記電動圧縮機において、前記環状壁は、前記軸支部に支持されていることが好ましい。
これによれば、例えば、ハウジング内で断熱部材を固定するために、断熱部材に、モータ駆動回路側のコイルエンドにより形成された空間部に挿入可能な挿入部を設ける必要が無く、断熱部材の構成を簡素化することができる。
この発明によれば、回転軸の軸方向への大型化を抑制しつつも、電動モータや回転軸周りへの冷媒の流れを阻害することなくモータ駆動回路の冷却性能を向上させることができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を車両に搭載されるとともに車両空調装置に用いられる電動圧縮機に具体化した第1の実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
以下、本発明を車両に搭載されるとともに車両空調装置に用いられる電動圧縮機に具体化した第1の実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
図1に示すように、電動圧縮機10のハウジング11は、金属材料製(本実施形態ではアルミニウム製)の有底円筒状をなすモータハウジング12と、モータハウジング12の開口端(図1の左端)に接合された金属材料製(本実施形態ではアルミニウム製)の有底円筒状をなす吐出ハウジング13とから形成されている。モータハウジング12と吐出ハウジング13との間には吐出室15が区画されている。吐出ハウジング13の一端壁には吐出ポート16が形成されており、吐出ポート16には図示しない外部冷媒回路が接続されている。モータハウジング12の端壁12aには、金属材料製(本実施形態ではアルミニウム製)の有底円筒状をなすインバータカバー41が接合されている。
モータハウジング12内には回転軸23が収容されている。ハウジング11内には、端壁12a、モータハウジング12の周壁、及び吐出ハウジング13によって第1空間K1が区画されている。第1空間K1には、冷媒を圧縮するための圧縮部18と、圧縮部18を駆動させる電動モータ19とが回転軸23の軸線Lの延びる方向(軸方向)に沿った横並び(水平方向の横並び)に収容されている。電動モータ19は、圧縮部18よりもモータハウジング12の端壁12a(図1の右側)寄りに配置されている。
また、モータハウジング12の端壁12aとインバータカバー41とによって第2空間K2が区画されている。よって、端壁12aは、第1空間K1と第2空間K2とに仕切る仕切壁である。第2空間K2には、電動モータ19を駆動させるためのモータ駆動回路40(図1において二点鎖線で示す)が収容されている。モータ駆動回路40は、端壁12aの外面に密着した状態で取り付けられており、端壁12aと熱的に結合されている。よって、本実施形態では、圧縮部18、電動モータ19及びモータ駆動回路40が、この順序で回転軸23の軸方向に沿って並んで配置されている。
モータハウジング12の端壁12aの中央部には、円筒状の軸支部12bが第1空間K1側へ突出している。また、モータハウジング12の開口側には、中央部に貫通孔14aが形成された軸支部材14が固定されている。回転軸23におけるモータハウジング12の開口側に位置する一端は、軸支部材14の貫通孔14aの内側に位置するとともに軸受23aを介して軸支部材14に回転可能に支持されている。回転軸23におけるモータハウジング12の端壁12a側に位置する他端は軸受23bを介して軸支部12bに回転可能に支持されている。
圧縮部18は、モータハウジング12内に固定された固定スクロール20と、固定スクロール20に対向配置された可動スクロール21とで構成されている。固定スクロール20と可動スクロール21との間には容積変更可能な圧縮室22が区画形成されている。
電動モータ19は、回転軸23と一体的に回転するロータ24(回転子)と、ロータ24を取り囲むようにモータハウジング12の内周面に固定されたステータ25(固定子)とから構成されている。
ロータ24は、円柱形状をなすロータコア24aを有するとともに、ロータコア24aは回転軸23に止着されている。ロータコア24a内には複数の永久磁石24bが埋設されているとともに、各永久磁石24bは、ロータコア24aの周方向に等ピッチに設けられている。ロータコア24aは、磁性体(電磁鋼板)の複数のコア板24cを積層して構成されている。ステータ25は、モータハウジング12の内周面に固定された環状のステータコア26と、ステータコア26に設けられるコイル29とを有している。ステータコア26は、磁性体(電磁鋼板)の複数のコア板26cを積層して構成されている。
図2に示すように、各コア板26cの内周には、ステータコア26の周方向に等ピッチでティース27が複数突設されている。隣り合うティース27同士の間には筒状の絶縁シート28を介してコイル29が巻回されるスロット27sがステータコア26の周方向に等ピッチで設けられている。絶縁シート28は、スロット27s内において回転軸23の軸方向に沿って延びるように設けられるとともに、絶縁シート28の軸方向の両端部は、ステータコア26の軸方向の両端面26e,26fから突出している。
図1に示すように、各絶縁シート28の両端部には、カフス部28eが折り曲げ形成されており、各カフス部28eの折り曲げ先端はステータコア26の各端面26e,26fに係止されている。これにより、スロット27s内でのステータコア26に対する絶縁シート28の軸方向へのずれが防止されている。電動モータ19のコイル29において、ステータコア26からはコイルエンド29e,29fが突出している。
図1及び図2に示すように、回転軸23の軸方向において、ステータコア26の端面26e,26f(ティース27)とコイルエンド29e,29fとの間であり、且つ、ステータコア26の周方向において、隣り合う絶縁シート28の端部同士の間には隙間29sが形成されている。この隙間29sは、絶縁シート28の両端部が、ステータコア26の端面26e,26fから突出していることにより、コイルエンド29e,29fにより形成された空間部である。そして、この隙間29sが形成されることにより、ステータコア26の端面26e,26fとコイルエンド29e,29fとの間の絶縁が確保されている。
図1に示すように、モータハウジング12の周壁において、回転軸23の軸方向におけるステータコア26とモータハウジング12の端壁12aとの間には、第1空間K1に冷媒を吸入する吸入ポート17が形成されている。吸入ポート17には図示しない外部冷媒回路が接続されている。そして、外部冷媒回路から吸入ポート17を介して第1空間K1に吸入された冷媒は、圧縮部18により圧縮されるとともに、吐出ポート16を介して外部冷媒回路へ吐出される。
モータハウジング12の端壁12aとモータ駆動回路40側のコイルエンド29eとの間には断熱部材50が設けられている。断熱部材50は、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eにおけるモータハウジング12の端壁12a側を覆う環状壁51と、環状壁51と協働してモータ駆動回路40側のコイルエンド29eの外周側及び内周側を覆う円筒壁52とを有する。また、円筒壁52におけるモータ駆動回路40側のコイルエンド29eの外周側を覆う部位のステータコア26側端部には、隙間29sに挿入可能な挿入部53が、回転軸23の周方向において、互いに180度離れた位置に二つずつ突出形成されている(図2参照)。断熱部材50は、例えばポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やフッ素樹脂材料により形成されており、熱伝導率が低く、耐熱性が高く、さらには、絶縁性を有する。
図3に示すように、円筒壁52は、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eの外周側及び内周側に密着している。また、図1に示すように、環状壁51は、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eにおけるモータハウジング12の端壁12a側に密着している。よって、断熱部材50は、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eを密着した状態で覆っている。
環状壁51は、吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒の流れを許容するように所定の間隔をおいてモータハウジング12の端壁12aに対向する対向面51aを有する。対向面51aは、モータハウジング12の端壁12aに沿って延びている。さらに、環状壁51には、回転軸23が挿通可能な挿通孔51hが形成されている。
図2に示すように、各挿入部53が隙間29sに挿入されることで断熱部材50がステータ25(電動モータ19)に取り付けられている。そして、各挿入部53とステータコア26の端面26eとの接触、及び挿入部53とコイルエンド29eとの接触により、断熱部材50におけるステータ25に対しての回転軸23の軸方向に沿った移動が規制されている。また、各挿入部53と隣り合う絶縁シート28との接触により、断熱部材50におけるステータ25に対してのステータコア26の周方向に沿った移動が規制されている。さらに、円筒壁52とコイルエンド29eの外周側及び内周側との接触により、断熱部材50におけるステータ25に対しての回転軸23の径方向に沿った移動が規制されている。
次に、第1の実施形態の作用について説明する。
モータ駆動回路40によって制御された電力が電動モータ19に供給されると、制御された回転速度でロータ24と共に回転軸23が回転して、圧縮部18が駆動する。そして、この圧縮部18の駆動により、外部冷媒回路から吸入ポート17を介した第1空間K1への冷媒の吸入が行われる。吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒は、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる。ここで、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eは、環状壁51及び円筒壁52により覆われているため、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eからの熱が断熱部材50によって断熱される。このため、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eからの熱が環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒に伝わってしまうことが防止される。よって、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eの熱によって、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒が加熱されてしまうことが無く、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒によってモータハウジング12の端壁12aが効率良く冷却される。
モータ駆動回路40によって制御された電力が電動モータ19に供給されると、制御された回転速度でロータ24と共に回転軸23が回転して、圧縮部18が駆動する。そして、この圧縮部18の駆動により、外部冷媒回路から吸入ポート17を介した第1空間K1への冷媒の吸入が行われる。吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒は、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる。ここで、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eは、環状壁51及び円筒壁52により覆われているため、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eからの熱が断熱部材50によって断熱される。このため、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eからの熱が環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒に伝わってしまうことが防止される。よって、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eの熱によって、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒が加熱されてしまうことが無く、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒によってモータハウジング12の端壁12aが効率良く冷却される。
また、回転軸23は、環状壁51の挿通孔51hに挿通されているため、従来技術のような吸入ポート17からハウジング11内に吸入された冷媒が流れる流体通路が、回転軸23よりもモータ駆動回路40側に形成されている場合に比べると、電動圧縮機10の体格が回転軸23の軸方向へ小型化される。さらには、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒は、挿通孔51hと回転軸23との間を介して電動モータ19や回転軸23周りへ流れることが許容される。よって、回転軸23の軸方向への大型化を抑制しつつも、電動モータ19や回転軸23周りへの冷媒の流れを阻害することなくモータ駆動回路40の冷却性能が向上する。
第1の実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)モータハウジング12の端壁12aとモータ駆動回路40側のコイルエンド29eとの間に断熱部材50を設けた。断熱部材50は、吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒の流れを許容するように所定の間隔をおいてモータハウジング12の端壁12aに対向するとともに回転軸23が挿通可能な挿通孔51hを有する環状壁51と、環状壁51と協働してモータ駆動回路40側のコイルエンド29eを覆う円筒壁52とを有している。これによれば、吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒は、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる。ここで、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eは、環状壁51及び円筒壁52により覆われているため、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eからの熱が断熱部材50によって断熱される。このため、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eからの熱が環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒に伝わってしまうことを防止することができる。よって、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eの熱によって、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒が加熱されてしまうことが無く、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒によってモータハウジング12の端壁12aを効率良く冷却することができる。また、回転軸23は、環状壁51の挿通孔51hに挿通されているため、従来技術のような吸入ポート17からハウジング11内に吸入された冷媒が流れる流体通路が、回転軸23よりもモータ駆動回路40側に形成されている場合に比べると、電動圧縮機10の体格を回転軸23の軸方向へ小型化することができる。さらには、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒は、挿通孔51hと回転軸23との間を介して電動モータ19や回転軸23周りへ流れることが許容される。よって、回転軸23の軸方向への大型化を抑制しつつも、電動モータ19や回転軸23周りへの冷媒の流れを阻害することなくモータ駆動回路40の冷却性能を向上させることができる。
(1)モータハウジング12の端壁12aとモータ駆動回路40側のコイルエンド29eとの間に断熱部材50を設けた。断熱部材50は、吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒の流れを許容するように所定の間隔をおいてモータハウジング12の端壁12aに対向するとともに回転軸23が挿通可能な挿通孔51hを有する環状壁51と、環状壁51と協働してモータ駆動回路40側のコイルエンド29eを覆う円筒壁52とを有している。これによれば、吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒は、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる。ここで、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eは、環状壁51及び円筒壁52により覆われているため、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eからの熱が断熱部材50によって断熱される。このため、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eからの熱が環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒に伝わってしまうことを防止することができる。よって、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eの熱によって、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒が加熱されてしまうことが無く、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒によってモータハウジング12の端壁12aを効率良く冷却することができる。また、回転軸23は、環状壁51の挿通孔51hに挿通されているため、従来技術のような吸入ポート17からハウジング11内に吸入された冷媒が流れる流体通路が、回転軸23よりもモータ駆動回路40側に形成されている場合に比べると、電動圧縮機10の体格を回転軸23の軸方向へ小型化することができる。さらには、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒は、挿通孔51hと回転軸23との間を介して電動モータ19や回転軸23周りへ流れることが許容される。よって、回転軸23の軸方向への大型化を抑制しつつも、電動モータ19や回転軸23周りへの冷媒の流れを阻害することなくモータ駆動回路40の冷却性能を向上させることができる。
(2)断熱部材50は、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eを密着した状態で覆っている。これによれば、断熱部材50がモータ駆動回路40側のコイルエンド29eに密着していない場合に比べると、環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間の通路面積を大きくすることができる。よって、冷媒が環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を通過する際に生じる圧力損失を低減することができ、電動圧縮機10を効率良く駆動させることができる。
(3)断熱部材50は、隙間29sに挿入可能な挿入部53を有しており、挿入部53が隙間29sに挿入されることで断熱部材50が電動モータ19に取り付けられている。これによれば、挿入部53を隙間29sに挿入するだけで、断熱部材50を電動モータ19に取り付けることができ、モータハウジング12内で断熱部材50を容易に固定することができる。
(4)回転軸23の軸方向において、ステータコア26のモータ駆動回路40側の端面26eとコイルエンド29eとの間に形成される隙間29sに挿入部53を挿入した。この隙間29sは、ステータコア26の端面26eとコイルエンド29eとの間の絶縁を確保するために必要である。よって、コイルエンド29eに挿入部53を挿入するための空間部を別途形成する必要が無い。したがって、既存の空間部であるステータコア26のモータ駆動回路40側の端面26eとコイルエンド29eとの間の隙間29sに挿入部53を挿入することで、断熱部材50を電動モータ19に取り付けることができる。
(5)環状壁51とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒は、挿通孔51hと回転軸23との間を介して電動モータ19や回転軸23周りへ流れることが許容されている。これによれば、電動モータ19や回転軸23周り(回転軸23の摺動部)から生じる熱を、冷媒により放熱することができ、電動モータ19や回転軸23周りの冷却性能を向上させることができ、電動圧縮機10全体において、温度にムラが生じてしまうことを抑制することができる。
(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態を図4にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
以下、本発明を具体化した第2の実施形態を図4にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
図4に示すように、断熱部材60は、モータハウジング12の端壁12aに沿って軸支部12bに向かって延びる環状の環状壁61と、環状壁61の外周縁から環状壁61の延びる方向に対して直交する方向に延びる円筒壁62とを有する。円筒壁62は、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eの外周側に位置している。よって、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eは、断熱部材60により覆われている。断熱部材60は、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eから離間している。断熱部材60は、例えばポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やフッ素樹脂材料により形成されており、熱伝導率が低く、耐熱性が高く、さらには、絶縁性を有する。
環状壁61の挿通孔61hには軸支部12b(回転軸23)が挿通されている。軸支部12bの外周面における環状壁61よりも電動モータ19側には、サークリップ64が止着されている。そして、このサークリップ64によって、断熱部材60が電動モータ19側に抜けてしまうことが防止されている。よって、環状壁61は、サークリップ64を介して軸支部12bに支持されている。
環状壁61におけるモータ駆動回路40側のコイルエンド29eよりも内周側には、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間と、断熱部材60の内側とを連通する連通孔63が形成されている。連通孔63は、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間から断熱部材60の内側に向かうにつれて縮径している。
次に、第2の実施形態の作用について説明する。
吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒は、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aを流れる。環状壁61とモータハウジング12の端壁12aを流れる冷媒は、環状壁61によってモータハウジング12の端壁12aに沿うように軸支部12bに向かって流れるため、モータハウジング12の端壁12aがさらに効率良く冷却される。その結果、モータハウジング12の端壁12aに熱的に結合されたモータ駆動回路40の冷却性能がさらに向上する。
吸入ポート17から第1空間K1に吸入された冷媒は、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aを流れる。環状壁61とモータハウジング12の端壁12aを流れる冷媒は、環状壁61によってモータハウジング12の端壁12aに沿うように軸支部12bに向かって流れるため、モータハウジング12の端壁12aがさらに効率良く冷却される。その結果、モータハウジング12の端壁12aに熱的に結合されたモータ駆動回路40の冷却性能がさらに向上する。
環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒は、挿通孔61hと軸支部12bとの間を介して電動モータ19や回転軸23周りへ流れることが許容される。さらには、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒は、連通孔63を介して断熱部材60の内側に流れる。ここで、連通孔63は、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間から断熱部材60の内側に向かうにつれて縮径しているため、断熱部材60の内側に流れた冷媒が、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間に逆流してしまうことが抑制されている。そして、断熱部材60の内側に流れた冷媒は、電動モータ19や回転軸23周りへ流れる。この電動モータ19や回転軸23周りへ流れる冷媒により、電動モータ19や回転軸23周り(回転軸23の摺動部)から生じる熱が放熱され、電動モータ19や回転軸23周りの冷却性能が向上する。
したがって、第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)及び(5)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(6)断熱部材60は、モータハウジング12の端壁12aに沿って軸支部12bに向かって延びる環状壁61を有している。これによれば、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒が、環状壁61によってモータハウジング12の端壁12aに沿うように軸支部12bに向かって流れるため、モータハウジング12の端壁12aをさらに効率良く冷却することができる。その結果、モータハウジング12の端壁12aに熱的に結合されたモータ駆動回路40の冷却性能をさらに向上させることができる。
(6)断熱部材60は、モータハウジング12の端壁12aに沿って軸支部12bに向かって延びる環状壁61を有している。これによれば、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒が、環状壁61によってモータハウジング12の端壁12aに沿うように軸支部12bに向かって流れるため、モータハウジング12の端壁12aをさらに効率良く冷却することができる。その結果、モータハウジング12の端壁12aに熱的に結合されたモータ駆動回路40の冷却性能をさらに向上させることができる。
(7)環状壁61は、軸支部12bに支持されている。これによれば、例えば、モータハウジング12内で断熱部材60を固定するために、断熱部材60に、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eにより形成された空間部に挿入可能な挿入部を設ける必要が無く、断熱部材60の構成を簡素化することができる。
(8)環状壁61におけるモータ駆動回路40側のコイルエンド29eよりも内周側に、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間と、断熱部材60の内側とを連通する連通孔63を形成した。これによれば、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間を流れる冷媒を、連通孔63を介して断熱部材60の内側に流し易くすることができ、断熱部材60の内側に流れた冷媒を、電動モータ19や回転軸23周りへ流し易くすることができる。その結果として、電動モータ19や回転軸23周りの冷却性能を向上させることができる。
(9)連通孔63は、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間から断熱部材60の内側に向かうにつれて縮径している。これによれば、断熱部材60の内側に流れた冷媒が、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間に逆流してしまうことを抑制することができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第1の実施形態において、断熱部材50の円筒壁52が、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eの外周側及び内周側から離間していてもよい。
○ 第1の実施形態において、断熱部材50の円筒壁52が、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eの外周側及び内周側から離間していてもよい。
○ 第1の実施形態において、断熱部材50の環状壁51が、モータ駆動回路40側のコイルエンド29eにおけるモータハウジング12の端壁12a側から離間していてもよい。
○ 第1の実施形態において、複数枚のコア板26cのうちの数枚のコア板26cに貫通孔を形成することで、ステータコア26に、回転軸23の軸方向に沿って延びる挿入孔を形成し、当該挿入孔に挿入可能な挿入部を断熱部材50に突出形成してもよい。そして、挿入部を挿入孔に挿入することで、断熱部材50を電動モータ19に取り付けるようにしてもよい。
○ 第1の実施形態において、挿入部53が挿入される空間部は、コイルエンド29eにより形成されるとともに、挿入部53が挿入されることで断熱部材50が電動モータ19に取り付け可能である空間部であれば、どの空間部であってもよい。
○ 第1の実施形態において、挿入部53の数は特に限定されるものではない。
○ 第1の実施形態において、各挿入部53の形成位置は特に限定されるものではない。
○ 第1の実施形態において、各挿入部53の形成位置は特に限定されるものではない。
○ 第2の実施形態において、環状壁61が、例えば、ボルトを介して軸支部12bに支持されていてもよい。例えば、図5に示すように、環状壁61の挿通孔61hには回転軸23が挿通されている。環状壁61におけるモータハウジング12の端壁12a側の面は、軸支部12bにおける電動モータ19側の端面に接触している。そして、ボルト68を、環状壁61及び軸支部12bにおける電動モータ19側の端面にねじ込むことで、環状壁61がボルト68を介して軸支部12bに支持されている。これによれば、環状壁61がサークリップ64を介して軸支部12bに支持されている場合に比べると、環状壁61とモータハウジング12の端壁12aとの間の通路面積を大きくすることができる。
○ 第2の実施形態において、断熱部材60は絶縁性を有していなくてもよい。
○ 第2の実施形態において、円筒壁62のステータコア26側端部に、隙間29sに挿入可能な挿入部を設けてもよい。そして、挿入部を隙間29sに挿入することで断熱部材60を電動モータ19に取り付けてもよい。
○ 第2の実施形態において、円筒壁62のステータコア26側端部に、隙間29sに挿入可能な挿入部を設けてもよい。そして、挿入部を隙間29sに挿入することで断熱部材60を電動モータ19に取り付けてもよい。
○ 第2の実施形態において、環状壁61に連通孔63を形成しなくてもよい。
○ 上記各実施形態において、圧縮部18は、例えば、ピストンタイプやベーンタイプ等であってもよい。
○ 上記各実施形態において、圧縮部18は、例えば、ピストンタイプやベーンタイプ等であってもよい。
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記空間部は、前記回転軸の軸方向における前記ステータコアの前記モータ駆動回路側の端面と前記コイルエンドとの間の隙間であることが好ましい。
(イ)前記空間部は、前記回転軸の軸方向における前記ステータコアの前記モータ駆動回路側の端面と前記コイルエンドとの間の隙間であることが好ましい。
10…電動圧縮機、11…ハウジング、12a…仕切壁としての端壁、12b…軸支部、17…吸入ポート、18…圧縮部、19…電動モータ、23…回転軸、26…ステータコア、29e,29f…コイルエンド、29s…空間部としての隙間、40…モータ駆動回路、50,60…断熱部材、51,61…環状壁、51h,61h…挿通孔、52,62…円筒壁、53…挿入部、K1…第1空間、K2…第2空間。
Claims (5)
- 冷媒を圧縮する圧縮部、前記圧縮部を駆動する電動モータ、及び前記電動モータを駆動させるモータ駆動回路が、この順序で、ハウジングに回転可能に支持される回転軸の軸方向に沿って並んで配置されており、前記ハウジングは、前記圧縮部及び前記電動モータを収容する第1空間と、前記モータ駆動回路を収容する第2空間とに仕切る仕切壁を有しており、前記電動モータを構成するステータコアからコイルエンドが突出しており、前記ハウジングの周壁において、前記回転軸の軸方向における前記ステータコアと前記仕切壁との間には、前記第1空間に冷媒を吸入する吸入ポートが形成されており、前記仕切壁に前記モータ駆動回路が熱的に結合されている電動圧縮機であって、
前記仕切壁と前記モータ駆動回路側のコイルエンドとの間には断熱部材が設けられており、
前記断熱部材は、前記吸入ポートから前記第1空間に吸入された冷媒の流れを許容するように所定の間隔をおいて前記仕切壁に対向するとともに前記回転軸が挿通可能な挿通孔を有する環状壁と、前記環状壁と協働して前記モータ駆動回路側のコイルエンドを覆う円筒壁とを有していることを特徴とする電動圧縮機。 - 前記断熱部材は、前記モータ駆動回路側のコイルエンドを密着した状態で覆っていることを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。
- 前記仕切壁は、前記第1空間側へ突出するとともに前記回転軸を軸支可能な軸支部を有しており、
前記環状壁は、前記仕切壁に沿って前記軸支部に向かって延びていることを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。 - 前記断熱部材は、前記モータ駆動回路側のコイルエンドにより形成された空間部に挿入可能な挿入部を有しており、
前記挿入部が前記空間部に挿入されることで前記断熱部材が前記電動モータに取り付けられていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の電動圧縮機。 - 前記環状壁は、前記軸支部に支持されていることを特徴とする請求項3に記載の電動圧縮機。
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