JP5491944B2

JP5491944B2 - 電動圧縮機

Info

Publication number: JP5491944B2
Application number: JP2010103589A
Authority: JP
Inventors: 潤一郎寺澤; 博匡島口; 年春渡辺
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: JP2011231711A

Description

本発明は、電動圧縮機に関するものである。

電動圧縮機は、車両用空調装置の冷却または暖房システムに用いられており、冷媒を圧縮する圧縮機とこれを駆動する電動モータから構成されている。

この電動圧縮機は、エンジンルーム等の車室外に配置されて駆動され、圧縮機により冷媒が圧縮された高温高圧の冷媒を冷房または暖房システムに供給している。

特開２００６−１３２４６２号公報

ところが、従来の電動圧縮機は表面積が大きく、圧縮された高温高圧の冷媒が外気により冷やされて熱が奪われるので、冷媒を暖房用に用いる場合には、暖房効率が低下していた。このため、他の加熱手段を用いて冷媒の温度を上げようとすると、電気の消費が激しくなるという課題があった。

そこで、特許文献１に開示されているように、冷媒圧縮機を発泡樹脂からなる発泡断熱体で覆うことにより、圧縮により高温高圧として冷媒の外気による温度低下を防止することが提案されている。

しかしながら、特許文献１のように、断熱材を用いると、部品点数が増え、組み付け工数も増えるので、製造コストが高くなってしまうという課題があった。

そこで本発明は、製造コストを抑え、かつ、圧縮した冷媒の温度を低下させることなく暖房に使用することのできる電動圧縮機の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、ハウジング２１と、このハウジング２１内に設けられてハウジング２１内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構７と、ハウジング２１内に設けられて圧縮機構７を駆動する電動モータ６とを備え、圧縮機構７により圧縮された冷媒が吐出される吐出室１１が前記ハウジング２１に形成された電動圧縮機１であって、前記吐出室１１が形成された前記ハウジング２１外周の外気との接触部に、閉空間とされた断熱空気層部９を設けたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１記載の電動圧縮機１であって、前記断熱空気層部９は、前記ハウジング２１と一体に設けられ、前記吐出室１１の周囲を覆う薄肉の壁部２２と前記吐出室１１の外周壁との間に形成されていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電動圧縮機１であって、前記ハウジング２１が、冷媒がハウジング２１内に吸入される吸入口２０が設けられ、内部に前記電動モータ６が収納されるフロントハウジング２と、前記吐出室１１が形成されると共に前記圧縮機構７が収納されるリヤハウジング４と、フロントハウジング２とリヤハウジング４との間に設けられたミドルハウジング３とで形成され、前記断熱空気層部９は、前記ミドルハウジング３により閉空間とされていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動圧縮機１であって、前記電動圧縮機１は、ロータリーコンプレッサであることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の電動圧縮機１であって、前記吐出室１１の外周と前記薄肉の壁部２２との間を連結する補強用のリブ１９を設けたことを特徴としている。

本発明は、電動圧縮機の吐出室の外周に一体に断熱空気層部を設けることにより、吐出した冷媒が外気の影響を受けることがないので、圧縮した冷媒の温度を低下させることなく、暖房に使用することができる。すなわち、吐出室の外周に密閉された断熱空気層部を設けたことにより、吐出室内、吐出室外壁、断熱空気層部、壁部、外気の順に冷媒の熱が伝達されるため、冷媒の温度が下がりにくくなり、圧縮した冷媒の温度低下を防ぐことができる。

また、断熱空気層部をハウジング２１に一体に設けることで製造を簡素化することができ、低コストで電動圧縮機を製造することができる。

さらに、断熱空気層部にリブを配置したことにより、強度を保つことができる。

加えて、圧縮機構としてロータリーコンプレッサを採用した場合は、モータ径寸法により圧縮機本体の径を小さくすることができるので、圧縮機構外周部のモータ径寸法範囲内に断熱空気層部を設けるスペースを確保することができる。

電動圧縮機の全体断面図。他の実施の形態の電動圧縮機の全体断面図。図１のＡ−Ａ線の断面図。（ａ）は、電動圧縮機の冷媒の流れを示す図、（ｂ）は、従来の電動圧縮機と本発明の電動圧縮機を比較した暖房サイクルを示す図。

以下、図１、図３及び図４（ａ）、（ｂ）を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

本実施形態の電動圧縮機１は、図１に示すように、円筒状のハウジング２１と、ハウジング２１内に収容される電動モータ６と圧縮機構７とからなっている。

ハウジング２１は３つの部材からなっており、電動モータ６が収容されるフロントハウジング２と、前記フロントハウジング２に連結されるミドルハウジング３と、前記フロントハウジング２の反対側となるように前記ミドルハウジング３に連結され、冷媒を圧縮する圧縮機構７を収容するリヤハウジング４と、からなっており、前記ミドルハウジング３の反対側となるように前記フロントハウジング２に連結され、電動圧縮機１の駆動を制御するインバータ部５が連結されている。

フロントハウジング２に収容される電動モータ６は、インバータ部５からの駆動制御信号により作動または停止し、電動モータ６が作動することで後述する圧縮機構７に駆動力を伝達し、冷媒を圧縮する。

また、フロントハウジング２には、冷媒の吸入口２０が設けられており、吸入口２０から冷媒を電動圧縮機１内に導入している。

ミドルハウジング３は、フロントハウジング２とリヤハウジング４に狭持されるように連結され配置されている。

リヤハウジング４は、冷媒を吸入し、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構７と、図示しない圧縮した冷媒を吐出する吐出口と、電動圧縮機１内の潤滑を保つためのオイル溜まり８と後述する吐出室１１の外周を覆うように配置する断熱空気層部９と、を備えている。この断熱空気層部９の開口部９ａは、ミドルハウジング３の一面側に連結され、密閉状態となるように配置されている。

圧縮機構７は、ミドルハウジング３に固定されるシリンダブロック１４と、シリンダブロック１４の両側に連結される一対のサイドブロック１５と、電動モータ６により生じる回転駆動力を伝達する駆動軸１６と、シリンダブロック１４の内方に収容されるロータ１３と、ロータ１３とシリンダブロック１４の内壁との間で冷媒を圧縮するベーン１７と、ロータ１３に設けられベーン１７が摺動自在に出入りするベーン溝１８と、を備えている。

そして、フロントハウジング２には、吸入口２０から吸入された冷媒を吸入する吸入室１０が設けられ、リヤハウジング４には、圧縮機構７によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室１１が設けられており、吐出室１１に吐出された冷媒は、吐出口から図示しない暖房サイクルへと送り出される。

図３に示すように、リヤハウジング４と壁部２２は一体に形成されており、リヤハウジング４の外周壁と薄肉の壁部２２との間には、断熱空気層部９が設けられ、この断熱空気層部９にリブ１９が設けられている。このリブ１９が断熱空気層部９に設けられているため、薄肉の壁部２２の強度を保つことができる。なお、本実施例では、リブ１９を４つとしているが、壁部２２の強度を保つことができれば、いくつ設けても良い。

図４（ａ）に示すように、冷媒は、コンプレッサ（電動圧縮機１）によって圧縮され、圧縮された高温高圧の冷媒は車室内に配置されているヒータコア（コンデンサ）に流入する。ヒータコアに流入され周囲空気を温めることによって中温高圧となった液冷媒は、膨張弁によって減圧され、低温低圧の液冷媒となりエバポレータに流入する。エバポレータに流入されることによって、低温低圧のガス冷媒になり、再びコンプレッサに流入する。

図４（ｂ）に示すように、リヤハウジング４の吐出室１１の外周に断熱空気層部９を配置したことにより、製造コストを抑え、かつ、圧縮した冷媒の温度を低下させることなく暖房に使用することのできる電動圧縮機を提供することができる。

なお、本発明の電動圧縮機１は、車両に搭載した場合について説明したが、車両に搭載しない場合であっても良い。また、本実施例では、断熱空気層部は、ミドルハウジングと断熱空気層部の開口部との間で完全に密閉された空間となっているが、断熱空気層部と外気の空気の流れが少なくなる構成であれば良い。

図２を用いて第２実施例の電動圧縮機１００について説明する。なお、上記第１実施例と同構成部分については、同符号を付して重複した説明を省略する。

図２に示すように、本実施例では、断熱空気層部１０９の壁部１２２がリヤハウジング４全体を覆うように設けられている。

本実施例では、上記実施例１の効果に加え、リヤハウジング４の外周を断熱空気層部１０９の壁部１２２によって覆っているので、より冷媒の温度を低下させることなく暖房に使用することのできる電動圧縮機を提供することができる。

また、本実施例においても、図２に示すように、断熱空気層部１０９内にリブ１９を設けても良い。

１電動圧縮機
３ミドルハウジング
６電動モータ
７圧縮機構
９，１０９断熱空気層部
１１吐出室
２１ハウジング

Claims

ハウジング（２１）と、このハウジング（２１）内に設けられてハウジング（２１）内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構（７）と、ハウジング（２１）内に設けられて圧縮機構（７）を駆動する電動モータ（６）とを備え、圧縮機構（７）により圧縮された冷媒が吐出される吐出室（１１）が前記ハウジング（２１）に形成された電動圧縮機（１，１００）であって、
前記吐出室（１１）が形成された前記ハウジング（２１）外周の外気との接触部に、閉空間とされた断熱空気層部（９，１０９）を設けたことを特徴とする電動圧縮機（１，１００）。
請求項１記載の電動圧縮機（１，１００）であって、
前記断熱空気層部（９，１０９）は、前記ハウジング（２１）と一体に設けられ、前記吐出室（１１）の周囲を覆う薄肉の壁部（２２）と前記吐出室（１１）の外周壁との間に形成されていることを特徴とする電動圧縮機（１，１００）。
請求項１又は請求項２に記載の電動圧縮機（１，１００）であって、
前記ハウジング（２１）には、冷媒がハウジング（２１）内に吸入される吸入口（２０）が設けられ、内部に前記電動モータ（６）が収納されるフロントハウジング（２）と、前記吐出室（１１）が形成されると共に前記圧縮機構（７）が収納されるリヤハウジング（４）と、フロントハウジング（２）とリヤハウジング（４）との間に設けられたミドルハウジング（３）とで形成され、
前記断熱空気層部（９，１０９）は、前記ミドルハウジング（３）により閉空間とされていることを特徴とする電動圧縮機（１，１００）。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動圧縮機（１，１００）であって、
前記電動圧縮機（１，１００）は、ロータリーコンプレッサであることを特徴とする電動圧縮機（１，１００）。
請求項２〜４のいずれか一項に記載の電動圧縮機（１，１００）であって、
前記吐出室（１１）の外周と前記薄肉の壁部（２２，１２２）との間を連結する補強用のリブ（１９）を設けたことを特徴とする電動圧縮機（１，１００）。