JP5622444B2 - 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 - Google Patents
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Description
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細くなるベルマウス形状であることを特徴とする。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (8)
- 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細くなるベルマウス形状であるインバータ一体型電動圧縮機。 - 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拡大するディフューザ形状である請求項1に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
- 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り、
前記冷媒流入口は、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インバータ一体型電動圧縮機。 - 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り、
前記冷媒流入口は、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インバータ一体型電動圧縮機。 - 前記冷媒流入口は、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。 - 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り、
前記冷媒流入口は、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インバータ一体型電動圧縮機。 - 前記冷媒流入口は、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。 - 請求項1から請求項7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空気調和装置。
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