KR20160133369A

KR20160133369A - 전동 압축기

Info

Publication number: KR20160133369A
Application number: KR1020160057152A
Authority: KR
Inventors: 카즈히로 오나라; 유민 히시누마; 히로유키 겐나미; 무네하루 무라세
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2016-11-22
Also published as: DE102016207992A1; KR101838030B1; JP6394907B2; JP2016211491A; US10260503B2; US20160333880A1

Abstract

코일의 냉각 성능의 저하를 억제하면서, 스테이터 코어에 부여되는 응력을 완화할 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것으로서, 전동 압축기(10)는, 회전축과, 회전축이 회전함으로써 냉매를 압축하는 압축부(13)와, 회전축을 회전시키는 전동 모터(14)를 구비하고 있다. 전동 모터(14)는, 통형상의 스테이터 코어(63)와 당해 스테이터 코어(63)에 권회된 코일(64)을 갖는 스테이터(62)를 구비하고, 스테이터 코어(63)는 흡입 하우징(21)에 끼워넣어져 있다. 여기서, 흡입 하우징(21)은 내주면(21c)으로부터 오목하고, 또한, 회전축의 축선 방향(Z)으로 연장된 제1 홈(81)을 구비하고 있다. 제1 홈(81)은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 회전축의 직경 방향(R)에 대향하는 제1 부분 홈(91)과, 제1 부분 홈(91)보다도 깊은 제2 부분 홈(92)을 갖고 있다.

Description

전동 압축기{ELECTRIC COMPRESSOR}

본 발명은 전동 압축기에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들면 회전축과, 회전축이 회전함으로써 유체를 압축하는 압축부와, 회전축을 회전시키는 전동 모터와, 회전축, 압축부 및 전동 모터가 수용되어 있는 하우징을 구비하고 있는 전동 압축기가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 또한, 특허 문헌 1에는, 하우징 내로 유입되는 유체를 이용하여, 전동 모터를 냉각하는 것이 기재되어 있다.

일본공개특허공보 2005-201108호

여기서, 전동 모터는, 예를 들면 스테이터 코어(stator core)와 코일을 구비하고 있다. 또한, 전동 모터를 하우징 내에 수용할 때는, 가열팽창 끼움 등에 의해서, 전동 모터의 스테이터 코어를 하우징에 끼워넣는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 하우징으로부터 스테이터 코어에 대해서 응력이 부여된다. 당해 응력이 과도하게 크면, 스테이터 코어의 변형 등과 같은 문제가 발생할 수 있다. 그렇다고 해서, 상기 응력을 완화하기 위해서, 유체에 의한 전동 모터의 코일의 냉각 성능이 저하하는 것은 바람직하지 않다.

본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 코일의 냉각 성능의 저하를 억제하면서, 스테이터 코어에 부여되는 응력을 완화할 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 전동 압축기는, 회전축과, 상기 회전축이 회전함으로써 유체를 압축하는 압축부와, 상기 회전축을 회전시키는 전동 모터와, 상기 회전축, 상기 압축부 및 상기 전동 모터가 수용되어 있는 통형상의 하우징을 구비하고, 상기 전동 모터는, 통형상의 스테이터 코어와 당해 스테이터 코어에 권회된 코일을 갖는 스테이터를 구비하고, 상기 스테이터 코어는 상기 하우징에 끼워넣어져 있고, 상기 하우징은, 상기 스테이터 코어의 외주면과 맞닿아 있는 내주면과, 상기 스테이터 코어에 대해서 상기 압축부와는 반대측에 배치된 것으로서, 상기 유체가 흡입되는 흡입구를 구비하고, 상기 하우징내에는, 상기 회전축보다도 상기 흡입구측에 설치되고, 또한, 상기 회전축의 축선 방향으로 연장된 것으로서, 상기 유체가 흐르는 메인 유로가 형성되고, 상기 압축부에 유체를 도입하는 도입구멍은, 상기 스테이터 코어에 대하여 상기 압축부측으로서, 상기 회전축에 대하여 상기 메인 유로와는 반대측에 설치되어 있고, 상기 흡입구와 상기 도입구멍은, 상기 메인 유로와, 상기 스테이터 코어보다도 상기 압축부측에 설치되고 또한 상기 코일의 코일 엔드가 배치된 코일 엔드 영역을 통하여 연결되어 있고, 상기 하우징은, 상기 내주면으로부터 오목하고, 또한 상기 회전축의 축선 방향으로 연장된 홈을 구비하고, 당해 홈은, 상기 스테이터 코어의 외주면과 대향하는 제1 부분 홈과, 상기 제1 부분 홈을 연통(communication)함과 함께 상기 제1 부분 홈보다도 깊은 제2 부분 홈을 갖고, 상기 제1 부분 홈과 상기 스테이터 코어의 외주면에 의해서 형성된 제1 부분 유로의 유로 단면적은, 상기 메인 유로의 유로 단면적보다 작은 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 흡입구로부터 흡입된 유체가, 메인 유로 및 코일 엔드 영역을 통과하여 도입구멍으로 흐르기 때문에, 유체를 이용해 코일 엔드를 냉각시킬 수 있다. 또한, 홈이 형성되어 있는 분(分)만큼, 하우징으로부터 스테이터 코어에 부여되는 응력을 완화할 수 있다. 이에 따라, 스테이터 코어를 하우징에 끼워넣음으로써 발생할 수 있는 문제, 상세하게는 스테이터 코어에 부여되는 응력에 기인하는 스테이터 코어의 변형 등을 억제할 수 있다.

특히, 본 구성에 의하면, 홈은, 깊이가 상이한 제1 부분 홈 및 제2 부분 홈을 갖고 있다. 이 경우, 홈을 흐르는 유체의 유량은, 제l 부분 홈에 율속(律速)된다. 그리고, 제1 부분 홈과 스테이터 코어의 외주면에 의해서 형성된 제1 부분 유로의 유로 단면적은, 메인 유로의 유로 단면적보다도 작기 때문에, 유체가, 메인 유로보다도, 홈과 스테이터 코어의 외주면에 의해서 형성된 서브 유로에 우선적으로 흐르는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 메인 유로를 흐르는 유체의 유량이 감소하는 것에 기인하는 코일의 냉각 성능의 저하를 억제할 수 있다. 그리고, 제1 부분 홈보다도 깊은 제2 부분 홈이 설치되어 있는 분만큼, 보다 적합하게 응력 완화를 도모할 수 있다. 따라서, 코일의 냉각 성능의 저하를 억제하면서, 스테이터 코어에 부여되는 응력을 완화할 수 있다.

상기 전동 압축기에 대해서, 상기 제2 부분 홈은, 상기 제1 부분 홈보다도 상기 압축부측에 배치되어 있고, 상기 제2 부분 홈과 상기 스테이터 코어의 외주면에 의해서 형성된 제2 부분 유로는, 상기 도입구멍과 대향하고 있으면 좋다. 이러한 구성에 의하면, 제2 부분 유로의 유체는, 도입구멍에 원활히 유입된다. 이에 따라, 서브 유로를 흐르는 유체가, 메인 유로 및 코일 엔드 영역을 통과하여 도입구멍에 유입되는 액체의 흐름을 저해하는 것을 억제할 수 있다.

상기 전동 압축기에 대해서, 상기 스테이터 코어에 대해서 당해 스테이터 코어의 축선 방향의 양측에는, 상기 코일의 일부인 한쌍의 코일 엔드가 배치되어 있고, 상기 코일 엔드 영역은, 상기 한쌍의 코일 엔드 중 상기 압축부측에 있는 제l 코일 엔드가 배치되어 있는 제l 코일 엔드 영역이며, 상기 흡입구는, 상기 한쌍의 코일 엔드 중 상기 제1 코일 엔드와는 반대측으로서 상기 흡입구측에 있는 제2 코일 엔드가 배치되어 있는 제2 코일 엔드 영역과 대향하고 있으면 좋다. 이러한 구성에 의하면, 흡입구로부터 흡입된 유체는, 메인 유로 또는 제2 코일 엔드 영역으로 분기하여 흐른다. 이에 따라, 유체는, 양 코일 엔드 영역에 흐르게 되므로, 양 코일 엔드를 적합하게 냉각할 수 있다.

상기 전동 압축기에 대해서, 상기 홈과 상기 스테이터 코어의 외주면에 의해서 형성된 서브 유로는, 상기 제1 코일 엔드 영역 및 상기 제2 코일 엔드 영역을 연통하고 있으면 좋다. 이러한 구성에 의하면, 제2 코일 엔드 영역의 유체는, 서브 유로 및 제1 코일 엔드 영역을 통과하여 도입구멍으로 흐른다. 이에 따라, 제2 코일 엔드 영역의 유체가 체류하는 것을 억제할 수 있다.

특히, 제2 코일 엔드 영역에 액체가 고여 있으면, 제2 코일 엔드가 액체에 잠긴다. 이 경우, 코일의 절연 저항의 저하가 염려된다. 이에 대해서, 본 구성에 의하면, 액체가 서브 유로를 통과하여 도입구멍으로부터 배출되기 때문에, 상기 절연 저항의 저하를 억제할 수 있다.

상기 전동 압축기에 대해서, 상기 도입구멍은 제1 도입구멍이며, 상기 전동 압축기는, 상기 회전축보다도 상기 제1 도입구멍과는 반대측에 설치되고, 상기 유체를 상기 압축부에 도입하는 제2 도입구멍을 구비하고, 상기 제1 도입구멍은 상기 제2 도입구멍보다도 넓으면 좋다. 이러한 구성에 의하면, 제2 도입구멍이 설치되어 있기 때문에, 흡입구로부터 흡입된 유체가 압축부에 유도되기 쉽게 되어 있다. 이 경우, 제1 도입구멍은 제2 도입구멍보다도 넓기 때문에, 유체는, 제2 도입구멍보다도 제1 도입구멍을 향해서 우선적으로 흐른다. 이 때문에, 제2 도입구멍을 설치함에 의한 문제점, 상세하게는 유체에 의한 코일의 냉각 성능의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 코일의 냉각 성능의 저하를 억제하면서, 스테이터 코어에 부여되는 응력을 완화할 수 있다.

도 1은 전동 압축기의 개요를 나타내는 개략도.
도 2는 도 1의 2-2선 단면도.
도 3은 도 2에 있어서의 제1 홈 주변의 확대도.
도 4는 도 2의 4-4선 단면도.

이하, 전동 압축기의 일실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 전동 압축기는 예를 들면 차량에 탑재되어, 차량용 공조 장치에 이용된다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 전동 압축기의 압축 대상의 유체는 냉매이다.

도 1에 나타내는 바와같이, 전동 압축기(10)는, 차량용 공조 장치를 구성하는 외부 냉매 회로로부터 냉매가 흡입되는 흡입구(11a)가 형성된 하우징(11)과, 하우징(11)에 수용된 회전축(12), 압축부(13) 및 전동 모터(14)를 구비하고 있다. 또한, 흡입구(11a)로부터 흡입되는 냉매는 기체이다.

하우징(11)은, 전체적으로 통형상(상세하게는 원통형)이다. 하우징(11)은, 예를 들면 열팽창하는 재료, 상세하게는 알루미늄 등으로 구성되어 있다. 하우징(11)은, 흡입구(11a)가 형성된 것으로서 한쪽에 개구한 바닥이 있는 통형상의 흡입 하우징(21)과, 냉매가 토출되는 토출구(11b)가 형성된 바닥이 있는 통형상의 토출 하우징(22)을 갖고 있다. 흡입 하우징(21)과 토출 하우징(22)은, 서로 개구단끼리 맞붙여진 상태로 조합되어 있다.

흡입구(11a)는, 흡입 하우징(21)의 측벽부(21a)에 있어서, 측벽부(21a)의 개구단보다도 저부(21b)에 가까운 부분에 형성되어 있다. 토출구(11b)는, 외부 냉매 회로에 접속되어 있다. 또한, 설명의 편의상, 이후의 설명에 있어서, 흡입구(11a)가 형성되어 있는 측을 간단히 연직 방향 상방이라고도 하고, 흡입구(11a)가 형성되어 있는 측과는 반대측을 간단히 연직 방향 하방이라고도 말한다.

회전축(12)은, 회전 가능한 상태에서 하우징(11) 내에 수용되어 있다. 상세하게는, 하우징(11) 내에는, 회전축(12)을 축지지하는 축지지 부재(31)가 설치되어 있다. 축지지 부재(31)는, 예를 들면 압축부(13)와 전동 모터(14)의 사이의 위치에서 하우징(11)에 고정되어 있다. 축지지 부재(31)는, 흡입 하우징(21)의 저부(21b)와 대향하고 있고, 축지지 부재(31)의 측면(31a)과 흡입 하우징(21)의 내주면(21c)은 맞닿아 있다.

축지지 부재(31)에는, 회전축(12)이 삽입통과 가능한 삽입통과구멍(32)이 형성되어 있고, 당해 삽입통과구멍(32)의 내면과 회전축(12)의 사이에는, 회전축(12)을 회전 가능하게 지지하는 제1 베어링(33)이 설치되어 있다. 또한, 흡입 하우징(21)의 저부(21b)에는, 회전축(12)이 삽입된 베어링 오목부(34)가 형성되어 있고, 당해 베어링 오목부(34)의 측면과 회전축(12)의 사이에는, 회전축(12)을 회전 가능하게 지지하는 제2 베어링(35)이 설치되어 있다. 회전축(12)은, 양 베어링(33, 35)에 의해서 회전 가능한 상태에서 축지지되어 있다.

압축부(13)는, 하우징(11)내에 있어서, 흡입구(11a)보다도 토출구(11b)측에 배치되어 있다. 압축부(13)는, 회전축(12)이 회전함으로써, 흡입구(11a)로부터 하우징(11) 내에 흡입된 냉매를 압축하고, 그 압축된 냉매를 토출구(11b)로부터 토출시키는 것이다.

상세하게는, 압축부(13)는, 하우징(11)에 고정된 고정 스크롤(41)과, 고정 스크롤(41)에 대해서 공전 운동이 가능한 가동 스크롤(42)을 구비하고 있다.

고정 스크롤(41)은, 회전축(12)의 축선(L)과 일치하는 중심축을 갖는 원판상의 고정측 기판(41a)과, 고정측 기판(41a)으로부터 기립한 고정측 소용돌이형벽(41b)을 갖는다. 마찬가지로, 가동 스크롤(42)은, 원판상으로 고정측 기판(41a)과 대향하는 가동측 기판(42a)과, 가동측 기판(42a)으로부터 고정측 기판(41a)을 향해서 기립한 가동측 소용돌이형벽(42b)을 구비하고 있다.

고정 스크롤(41)과 가동 스크롤(42)은 서로 맞물려 있다. 상세하게는, 고정측 소용돌이형벽(41b)과 가동측 소용돌이형벽(42b)은 서로 맞물려 있다. 그리고, 고정 스크롤(41)과 가동 스크롤(42)에 의해서 압축실(43)이 형성되어 있다.

가동 스크롤(42)은, 회전축(12)의 회전에 따라서 공전 운동하도록 구성되어 있다. 상세하게는, 회전축(12)의 일부는, 축지지 부재(31)의 삽입통과구멍(32)을 통하여 압축부(13)를 향해서 돌출되어 있다. 그리고, 회전축(12)에 있어서의 압축부(13)측의 단면 중 회전축(12)의 축선(L)에 대하여 편심한 위치에는, 편심축(44)이 설치되어 있다. 그리고, 편심축(44)에는 부시(45)가 설치되어 있다. 부시(45)와 가동 스크롤(42)(상세하게는 가동측 기판(42a))은 베어링(46)을 통하여 연결되어 있다.

또한, 도 1에 나타내는 바와같이, 전동 압축기(10)는, 흡입구(11a)로부터 흡입된 냉매를 압축부(13)의 압축실(43)에 도입하는 도입구멍(51, 52)을 구비하고 있다. 양 도입구멍(51, 52)은, 예를 들면 축지지 부재(31)와 흡입 하우징(21)의 사이에 형성된 틈새이다. 상세하게는, 흡입 하우징(21)에 있어서의 축지지 부재(31)와 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향하는 부분 중 제1 도입구멍(51)에 대응하는 부분이 회전축(12)의 직경 방향(R) 외측으로 돌출되어 있고, 그 돌출 부분의 내면과 축지지 부재(31)의 측면(31a)에 의해서 제1 도입구멍(51)이 구획(define)되어 있다. 또한, 제2 도입구멍(52)은, 축지지 부재(31)의 측면(31a)에 있어서의 제2 도입구멍(52)에 대응하는 부분이 오목하게 함으로써 형성되어 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 양 도입구멍(51, 52)은, 축지지 부재(31)에 형성된 관통구멍이어도 좋다.

이와 관련하여, 본 실시 형태에서는, 양 도입구멍(51, 52)의 크기는 상이하다. 상세하게는, 제1 도입구멍(51)은, 제2 도입구멍(52)보다도 넓게 형성되어 있다. 환언하면, 제1 도입구멍(51)의 유로 단면적은, 제2 도입구멍(52)의 유로 단면적보다도 크게 설정되어 있다.

또한, 제1 도입구멍(51)은, 회전축(12)에 대해서 제2 도입구멍(52)과는 반대측에 배치되어 있다. 상세하게는, 제2 도입구멍(52)은, 회전축(12)보다도 흡입구(11a)측, 상세하게는 회전축(12)보다도 연직 방향 상방에 배치되어 있고, 제1 도입구멍(51)은, 회전축(12)에 대하여 흡입구(11a)측과는 반대측, 상세하게는 회전축(12)보다도 연직 방향 하방에 배치되어 있다. 양 도입구멍(51, 52)은, 압축실(43)에 있어서의 흡입측의 개구부(43a)와 연통하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 도입구멍(51)이 「도입구멍」에 대응한다.

이러한 구성에 의하면, 회전축(12)이 회전하면, 가동 스크롤(42)의 공전 운동이 행해진다. 이에 따라, 압축실(43)의 용적이 감소하기 때문에, 도입구멍(51, 52)을 통하여 압축실(43)에 흡입된 냉매가 압축된다. 압축된 냉매는, 토출구(11b)로부터 토출된다.

전동 모터(14)는, 하우징(11) 내에 있어서, 압축부(13)보다도 흡입구(11a)측에 배치되어 있다. 전동 모터(14)는, 회전축(12)을 회전시킴으로써, 가동 스크롤(42)을 공전 운동시키는 것이다.

도 1에 나타내는 바와같이, 전동 모터(14)는, 회전축(12)과 일체적으로 회전하는 로터(61)와, 로터(61)를 둘러싸는 스테이터(62)를 구비하고 있다. 로터(61)는, 통형상으로, 회전축(12)에 고정되어 있다. 로터(61)는, 예를 들면 복수의 전자(電磁) 강판이 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 적층됨으로써 구성된 통형상의 로터 코어(61a)와 영구 자석(61b)을 갖고 있다.

스테이터(62)는, 통형상(상세하게는 원통형)의 스테이터 코어(63)와, 스테이터 코어(63)에 권회된 코일(64)을 구비하고 있다. 스테이터 코어(63)는, 복수의 전자 강판이 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 적층됨으로써 구성되어 있다. 로터(61)와 스테이터 코어(63)는, 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향 배치되어 있고, 스테이터 코어(63)의 내측에 로터(6l)가 배치되어 있다. 로터 코어(61a)의 축선 및 스테이터 코어(63)의 축선은, 회전축(12)의 축선(L)과 일치하고 있다.

스테이터 코어(63)는, 하우징(11)에 끼워넣어져 있다. 상세하게는, 도 2에 나타내는 바와같이, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)은, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로부터 봐서 원형이다. 그리고, 흡입 하우징(21)의 내주면(21c)은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 맞닿아 있다. 당해 내주면(21c)은, 후술하는 볼록부(70, 80a, 80b)가 형성되어 있는 개소를 제외하고, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로부터 봐서 전체적으로 원형으로 되어 있다. 스테이터 코어(63)는, 당해 외주면(63a)이 흡입 하우징(21)의 내주면(21c)에 맞닿은 상태에서, 흡입 하우징(21)에 끼워넣어져 있다. 이에 따라, 스테이터 코어(63)가 하우징(11)에 대하여 고정되어 있다.

또한, 스테이터 코어(63)를 끼워넣기 위한 구체적인 구성으로서는, 예를 들면 미리 가열함으로써 열팽창시켜 둔 흡입 하우징(21)에 대하여, 스테이터 코어(63)를 삽입하고, 그 후 흡입 하우징(21)을 냉각시키는 소위 가열팽창 끼움과 같은 수법을 생각할 수 있다. 이에 따라, 흡입 하우징(21)의 냉각에 따른 열 수축에 의해서, 스테이터 코어(63)가 흡입 하우징(21)에 고정된다.

코일(64)은, 스테이터 코어(63)에 형성된 슬롯(도시 생략)에 권회되어 있다. 스테이터 코어(63)에 대하여 당해 스테이터 코어(63)의 축선 방향(환언하면 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 양측에는, 코일(64)의 일부인 한쌍의 코일 엔드(64a, 64b)가 설치되어 있다. 코일 엔드(64a, 64b)는, 스테이터 코어(63)에 있어서의 축선 방향의 단면(63b, 63c)으로부터 돌출되어 있다. 또한, 설명의 편의상, 한쌍의 코일 엔드(64a, 64b) 중 압축부(13)측에 배치되어 있는 것을 제1 코일 엔드(64a)로 하고, 제1 코일 엔드(64a)와는 반대측에 배치되는 것을 제2 코일 엔드(64b)로 한다.

제1 코일 엔드(64a)는, 스테이터 코어(63)에 있어서의 축선 방향의 양 단면(63b, 63c) 중 축지지 부재(31)와 대향하고 있는 제1 단면(63b)과 축지지 부재(31)의 사이의 영역인 제1 코일 엔드 영역(A1)에 배치되어 있다. 제1 코일 엔드 영역(A1)은, 스테이터 코어(63)보다도 압축부(13)측에 설치된 영역이다.

제2 코일 엔드(64b)는, 스테이터 코어(63)에 있어서의 제1 단면(63b)과는 반대측의 제2 단면(63c)과 흡입 하우징(21)의 저부(21b)의 사이의 영역인 제2 코일 엔드 영역(A2)에 배치되어 있다.

이와 관련하여, 도입구멍(51, 52)은, 스테이터 코어(63)에 대하여 압축부(13)측에 배치되어 있다. 양 도입구멍(51, 52)과 제1 코일 엔드 영역(A1)은 연결되어 있다. 제1 코일 엔드 영역(A1)에 있는 냉매는 양 도입구멍(51, 52) 중 어느 하나를 통과하여 압축실(43)로 유입된다.

또한, 흡입구(11a)와 제2 코일 엔드 영역(A2)은 연결되어 있다. 상세하게는, 흡입구(11a)는, 하우징(11)의 측벽부(21a)에 있어서의 스테이터 코어(63)에 대하여 압축부(13)와는 반대측에 배치되어 있고, 제2 코일 엔드 영역(A2)에 대하여 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향하고 있다. 환언하면, 흡입구(11a)는, 한쌍의 코일 엔드(64a, 64b) 중 제1 코일 엔드(64a)보다도 제2 코일 엔드(64b)측에 배치되어 있다.

도 1에 나타내는 바와같이, 전동 압축기(10)는, 전동 모터(14)를 구동시키는 구동 회로로서의 인버터(65)를 구비하고 있다. 인버터(65)는, 하우징(11), 상세하게는 흡입 하우징(21)의 저부(21b)에 부착된 원통 형상의 커버 부재(66) 내에 수용되어 있다. 코일(64)과 인버터(65)는 전기적으로 접속되어 있다.

여기서, 스테이터 코어(63)가 하우징(11)에 끼워넣어져 있는 관계상, 스테이터 코어(63)에는 응력이 부여되어 있다. 특히, 스테이터 코어(63)가 가열팽창 끼움에 의해서 부착되어 있는 구성에 있어서는, 상기 응력이 커지기 쉽다.

이에 대해서, 본 실시 형태의 전동 압축기(10)는, 전동 모터(14)(특히 양 코일 엔드(64a, 64b))를 냉각시키면서, 상기 응력을 완화하기 위한 구성을 구비하고 있다. 당해 구성에 대해서, 코일(64)과 인버터(65)의 전기적 접속에 관련된 구성과 함께 이하에 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와같이, 흡입 하우징(21)의 내주면(21c) 중 회전축(12)보다도 흡입구(11a)측의 부위에는, 회전축(12)의 직경 방향(R) 외측으로 돌출한 볼록부(70)가 형성되어 있다. 볼록부(70)는, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 연장되어 있다. 볼록부(70)에 의해서, 흡입 하우징(21)내에는, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 연장된 메인 홈(71)이 형성되어 있다. 그리고, 메인 홈(71)과, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서, 하우징(11)내에는, 냉매가 흐르는 메인 유로(72)가 형성되어 있다. 환언하면, 볼록부(70)(메인 홈(71))는, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 협동하여, 냉매가 흐르는 메인 유로(72)를 구성하고 있다. 또한, 도 2에 나타내는 바와같이, 흡입 하우징(21)의 측벽부(21a)에 있어서의 볼록부(70)에 대응하는 부분은 연직 방향 상방으로 돌출해 있다.

도 1에 나타내는 바와같이, 메인 유로(72)는, 회전축(12)보다도 흡입구(11a)측에 배치되어 있고, 회전축(12)에 대하여 제1 도입구멍(51)과는 반대측에 배치되어 있다. 메인 유로(72)는, 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 개구하고 있고, 제1 코일 엔드(64a)가 배치되어 있는 제1 코일 엔드 영역(A1)과, 제2 코일 엔드(64b)가 배치되어 있는 제2 코일 엔드 영역(A2)을 연통하고 있다.

흡입구(11a)는, 메인 유로(72)보다도 압축부(13)와는 반대측인 흡입 하우징(21)의 저부(21b)측에 배치되어 있다. 흡입구(11a)와 메인 유로(72)는 연결되어 있다. 이 때문에, 흡입구(11a)와 제1 도입구멍(51)은, 메인 유로(72) 및 제1 코일 엔드 영역(A1)을 통하여 연결되어 있다.

메인 유로(72)에는, 코일(64)과 인버터(65)를 전기적으로 접속하는데 이용되는 접속부로서의 클러스터 블록(73)이 설치되어 있다. 클러스터 블록(73)은 상자형상으로 절연성을 갖는 재료로 구성되어 있다. 클러스터 블록(73) 내에는, 일단이 코일(64)에 접속된 접속 단자(74)가 설치되어 있다. 접속 단자(74)의 타단은, 흡입 하우징(21)의 저부(21b)에 설치된 기밀 단자(75)의 일단에 접속되어 있고, 당해 기밀 단자(75)의 타단은 인버터(65)에 접속되어 있다. 이에 따라, 코일(64)과 인버터(65)는, 접속 단자(74) 및 기밀 단자(75)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 클러스터 블록(73)은, 스테이터 코어(63)보다 회전축(12)의 직경 방향(R) 외측에 배치되어 있다.

여기서, 도 2에 나타내는 바와같이, 클러스터 블록(73)은, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로부터 봐서 메인 유로(72)(환언하면 메인 홈(71))보다도 한둘레 작게 형성되어 있다. 이 때문에, 클러스터 블록(73)의 외주면(73a)과, 메인 홈(71)의 내벽면 및 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)의 사이에는 틈새(76)가 형성되어 있다. 메인 유로(72)에 있어서의 클러스터 블록(73)이 설치되어 있는 개소에 있어서는, 냉매는 틈새(76)를 흐른다. 즉, 틈새(76)의 면적이, 메인 유로(72)의 최소 유로 단면적으로 된다.

이와 관련하여, 볼록부(70)는, 흡입 하우징(21)의 저부(21b)로부터, 스테이터 코어(63)의 제1 단면(63b)보다도 압축부(13)측의 부분까지 형성되어 있다. 볼록부(70)의 일부는, 제2 코일 엔드(64b)와 대향하고 있다. 흡입구(11a)는, 흡입 하우징(21)의 측벽부(21a)에 있어서의 볼록부(70)에 대응하는 부분 중 제2 코일 엔드(64b)와 대향하고 있는 부분에 형성되어 있다. 그리고, 클러스터 블록(73)은, 흡입구(11a)와 제2 코일 엔드(64b)의 사이의 영역과, 메인 유로(72)의 쌍방에 걸쳐져 배치되어 있다.

도 2에 나타내는 바와같이, 흡입 하우징(21)은, 볼록부(70)와는 별도로, 당해 흡입 하우징(21)의 내주면(21c)으로부터 회전축(12)의 직경 방향(R) 외측으로 돌출한 볼록부(80a, 80b)를 구비하고 있다. 양 볼록부(80a, 80b)는 동일 형상이며 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 연장되어 있다. 볼록부(80a, 80b)는, 볼록부(70)에 대하여 둘레 방향으로 소정의 간격만큼 어긋난 위치에 설치되어 있다. 상세하게는, 볼록부(70, 80a, 80b)는, 회전축(12)의 둘레 방향으로 120도씩 어긋난 위치에 배치되어 있다.

도 4에 나타내는 바와같이, 제1 볼록부(80a)는, 흡입 하우징(21)에 있어서의 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 대향하는 부분 중 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 도중 위치로부터 돌출되어 있고, 압축부(13)를 향함에 따라서 단계적(상세하게는 2단계)으로 회전축(12)의 직경 방향(R) 외측으로 돌출되어 있다.

도 2에 나타내는 바와같이, 흡입 하우징(21)은, 흡입 하우징(21)의 내주면(21c)으로부터 움푹 들어간 홈(81, 82)을 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 홈(81, 82)의 대부분은 볼록부(80a, 80b)에 의해 형성되어 있다. 홈(81, 82)은, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 연장되어 있다.

도 4에 나타내는 바와같이, 단계적으로 돌출되어 있는 제1 볼록부(80a)에 의해서, 제1 홈(81)의 깊이는, 단계적으로 상이하다. 상세하게는, 제1 홈(81)은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 대향하는 제1 부분 홈(91)과, 제1 부분 홈(91)과 연통함과 더불어 당해 제1 부분 홈(91)보다도 깊은 제2 부분 홈(92)을 구비하고 있다. 제1 부분 홈(91)은, 흡입 하우징(21)의 저부(21b)측, 환언하면 제2 코일 엔드(64b)측에 배치되어 있고, 제2 부분 홈(92)은, 제l 부분 홈(91)보다도 압축부(13)측, 환언하면 제1 부분 홈(91)보다도 제1 코일 엔드(64a)측에 배치되어 있다.

제1 부분 홈(91)의 축선 방향(Z)의 제1 단부(91a)는, 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 있어서 스테이터 코어(63)의 제2 단면(63c)보다도 저부(21b)측에 배치되어 있다. 제1 부분 홈(91)의 축선 방향(Z)의 제2 단부(91b)와 제2 부분 홈(92)의 축선 방향(Z)의 제1 단부(92a)는, 제1 단차부(94a)를 통하여 연속해 있다. 즉, 제1 부분 홈(91)과 제2 부분 홈(92)은, 저부(21b)측으로부터 제1 부분 홈(91), 제2 부분 홈(92)의 순으로 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 나란히 배치되어 있다. 제1 단차부(94a)는, 제1 홈(81)에 있어서의 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 대향하는 부분 중 스테이터 코어(63)의 제1 단면(63b)보다도 제2 단면(63c)측에 배치되어 있다.

제1 부분 홈(91)은, 제2 코일 엔드(64b)와 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)의 쌍방과 대향하도록, 스테이터 코어(63)의 제2 단면(63c)에 대하여 축선 방향(Z)의 양측에 걸쳐져 배치되어 있다. 그리고, 제2 부분 홈(92)은, 제1 부분 홈(91)보다도 압축부(13)측에 배치되어 있고, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향하고 있다. 제2 부분 홈(92)에 있어서의 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 길이는, 제1 부분 홈(91)에 있어서의 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 길이보다도 길다.

제1 홈(81)은, 제2 부분 홈(92)보다도 깊은 제3 부분 홈(93)을 구비하고 있다. 제2 부분 홈(92)과 제3 부분 홈(93)은 연통하고 있다. 제3 부분 홈(93)은, 제2 부분 홈(92)보다도 제1 부분 홈(91)과는 반대측, 상세하게는 압축부(13)측에 배치되어 있다. 제3 부분 홈(93)의 축선 방향(Z)의 제1 단부(93a)와, 제2 부분 홈(92)의 축선 방향(Z)의 제2 단부(92b)는, 제2 단차부(94b)를 통하여 연속해 있다. 즉, 제1 부분 홈(91), 제2 부분 홈(92) 및 제3 부분 홈(93)의 순으로 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 나란히 설치되어 있다. 제2 단차부(94b)는, 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 있어서 스테이터 코어(63)의 제1 단면(63b)보다도 저부(21b)측에 배치되어 있다.

제3 부분 홈(93)은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a) 및 제1 코일 엔드(64a)의 쌍방과 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향하고 있다. 제3 부분 홈(93)의 축선 방향(Z)의 제2 단부(93b)는 제1 도입구멍(51)과 연통하고 있다. 즉, 제1 홈(81)은, 제1 도입구멍(51)과 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 대향하는 위치에 설치되어 있다.

여기서, 제1 홈(81)의 연장 설치 방향의 일단부를 구성하는 제1 부분 홈(91)의 제1 단부(91a)는 스테이터 코어(63)의 제2 단면(63c)보다도 흡입 하우징(21)의 저부(21b)측에 배치되고, 제1 홈(81)의 연장 설치 방향의 타단부를 구성하는 제3 부분 홈(93)의 제2 단부(93b)는 스테이터 코어(63)의 제1 단면(63b)보다도 압축부(13)측에 배치되어 있다. 즉, 제1 홈(81)은, 그 연장 설치 방향의 양단부가 스테이터 코어(63)의 양 단면(63b, 63c)으로부터 돌출된 상태에서, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향하고 있다. 환언하면, 제1 홈(81)은, 제1 코일 엔드 영역(A1)과 제2 코일 엔드 영역(A2)에 걸쳐져 형성되어 있다고 할 수 있다.

이와 관련하여, 도 4에 나타내는 바와같이, 제1 홈(81)의 저면은, 저부(21b)로부터 압축부(13)를 향함에 따라서, 회전축(12)의 직경 방향(R) 외측으로 단계적으로 이격하도록 단차상으로 되어 있다. 그리고, 제3 부분 홈(93)의 저면이, 흡입 하우징(21) 중 제1 도입구멍(51)을 형성하고 있는 돌출 부분의 내면과 연속해 있다. 또한, 제1 볼록부(80a)와 흡입 하우징(21) 중 제 1 도입구멍(51)을 형성하고 있는 돌출 부분이 연속해 있다.

또한, 도 3에 나타내는 바와같이, 각 부분 홈(91∼93)의 폭, 환언하면 각 부분 홈(91∼93)의 회전축(12)의 둘레 방향의 길이는, 동일하게 설정되어 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 각 부분 홈(91∼93)의 폭은, 예를 들면 제1 부분 홈(91)＞제2 부분 홈(92)＞제3 부분 홈(93)으로 되어 있어도 좋고, 그 반대라도 좋다. 또한, 각 부분 홈(91∼93) 중 l개의 부분 홈만이 다른 부분 홈의 폭과 상이한 구성이라도 좋다. 이와 관련하여, 각 부분 홈(91∼93)의 깊이는, 회전축(12)의 직경 방향(R)에 있어서의 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)으로부터의 길이라고도 할 수 있다.

도 4에 나타내는 바와같이, 하우징(11) 내에는, 제1 홈(81)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성되고, 또한, 냉매가 흐르는 제1 서브 유로(100)가 설치되어 있다. 제1 서브 유로(100)는, 제1 코일 엔드 영역(A1)과 제2 코일 엔드 영역(A2)을 연통하고 있다.

제1 홈(81)이 깊이가 상이한 부분 홈(91∼93)으로 구성되어 있기 때문에, 제1 서브 유로(1OO)의 유로 단면적은, 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 따라서 상이하다. 상세하게는, 제1 서브 유로(100)에 있어서의 제1 부분 홈(91)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성된 제1 부분 유로(101)는, 제1 서브 유로(100)에 있어서의 제2 부분 홈(92)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성된 제2 부분 유로(102)보다도 좁다. 그리고, 제1 서브 유로(100)에 있어서의 제3 부분 홈(93)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성된 제3 부분 유로(103)는, 제2 부분 유로(102)보다도 넓다. 즉, 유로 단면적은, 제1 부분 유로(101)＜제2 부분 유로(102)＜제3 부분 유로(103)로 되어 있다. 이 때문에, 제1 서브 유로(100)의 최소 유로 단면적은, 제1 부분 유로(101)의 유로 단면적으로 되어 있다.

이와 관련하여, 본 실시 형태에서는, 제2 부분 유로(102)는, 제1 도입구멍(51)에 대하여 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 대향하고 있고, 제3 부분 유로(103)는 제1 도입구멍(51)과 연통하고 있다. 스테이터 코어(63)의 외주면(63a) 및 제1 코일 엔드(64a)의 쌍방과 대향하고 있는 제3 부분 홈(93)은, 제3 부분 유로(103)를 구성하고 있다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와같이, 제1 서브 유로(100)의 유로 단면적은, 메인 유로(72)의 유로 단면적보다도 작게 설정되어 있다. 상세하게는, 제1 서브 유로(100)의 최소 유로 단면적인 제1 부분 유로(101)의 유로 단면적은 틈새(76)의 면적보다도 작게 설정되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제2 부분 유로(102)의 유로 단면적도 상기 틈새(76)의 면적보다도 작게 설정되어 있다.

또한, 제1 홈(81)과 마찬가지로, 하우징(11) 내에는, 제2 볼록부(80b)에 의해서 구성된 제2 홈(82)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서, 제2 서브 유로(104)가 형성되어 있다(도 2 참조). 당해 제2 서브 유로(104)는, 제1 서브 유로(100)에 대해서 회전축(12)의 둘레 방향으로 120도 어긋나 있는 점을 제외하고, 제1 서브 유로(100)와 동일하다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와같이, 하우징(11)(상세하게는 흡입 하우징(21))에는, 메인 홈(71)이나 양 홈(81, 82)과는 별도로, 보조 홈(105)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서, 보조 홈(105)은 복수(상세하게는 3개) 설치되어 있다. 도 2에 나타내는 바와같이, 복수의 보조 홈(105)은, 메인 홈(71) 및 양 홈(81, 82)과 간섭하지 않도록, 메인 홈(71) 및 양 홈(81, 82)에 대하여 회전축(12)의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있다. 복수의 보조 홈(105)은, 소정의 간격(예를들면 120도) 어긋난 위치에 형성되어 있다.

도 1에 나타내는 바와같이, 보조 홈(105)은, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 연장되어 있고, 그 연장 설치 방향의 길이는, 스테이터 코어(63)의 축선 방향의 길이보다도 길게 설정되어 있다. 보조 홈(105)은, 그 연장 설치 방향의 양단부가 스테이터 코어(63)의 양 단면(63b, 63c)으로부터 돌출된 상태에서, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향하고 있다. 즉, 보조 홈(105)은, 제1 코일 엔드 영역(A1)과 제2 코일 엔드 영역(A2)에 걸쳐져 배치되어 있다. 보조 홈(105)의 깊이는, 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 위치에 상관없이 일정하게 되어 있다.

흡입 하우징(21) 내에는, 보조 홈(105)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서, 냉매가 흐르는 보조 유로(106)가 형성되어 있다. 보조 유로(10)는 제1 코일 엔드 영역(A1)과 제2 코일 엔드 영역(A2)을 연통하고 있다. 보조 유로(106)의 유로 단면적은, 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 위치에 상관없이 일정하고, 당해 유로 단면적은 메인 유로(72)의 최소 유로 단면적보다도 작게 설정되어 있다. 특히, 본 실시 형태에서는, 보조 유로(106)의 유로 단면적은, 제1 부분 유로(101)의 유로 단면적보다도 작게 설정되어 있다.

이와 관련하여, 본 실시 형태에서는, 메인 유로(72)의 최소 유로 단면적은, 양 서브 유로(100, 104)의 최소 유로 단면적 및 복수의 보조 유로(106)의 유로 단면적을 전체 가산한 값보다도 크게 설정되어 있다.

또한, 흡입 하우징(21)의 내주면(21c)에는, 제1 홈(81)의 길이 방향의 일단부(상세하게는 제1 부분 홈(91)의 제1 단부(91a)와 연통하고, 또한, 흡입 하우징(21)의 둘레 방향으로 연장된 링 홈(107)이 형성되어 있다. 링 홈(107)은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 제1 단면(63b)의 엣지 부분과, 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향하는 위치에 설치되어 있다. 당해 링 홈(107)에 의해서, 상기 엣지 부분과 흡입 하우징(21)이 접촉하지 않도록 되어 있다. 이에 따라, 상기 엣지 부분과 흡입 하우징(21)이 접촉하는 것에 기인하는 전자 강판의 박리가 억제되어 있다.

다음에 본 실시 형태의 작용에 대하여 설명한다.

스테이터 코어(63)가 하우징(11)에 끼워넣어져 있는 것에 기인하여 스테이터 코어(63)에 부여되는 응력은, 메인 홈(71), 홈(81, 82) 및 보조 홈(105)에 의해서 완화된다. 상세하게는, 메인 홈(71), 홈(81, 82) 및 보조 홈(105)을 구성하는 벽부가 변형함으로써, 스테이터 코어(63)에 부여되는 응력이 경감되어 있다. 이 경우, 복수의 홈(81, 82) 및 보조 홈(105)이 형성되어 있기 때문에, 하우징(11) 내에는, 메인 유로(72) 외에, 서브 유로(100, 104) 및 보조 유로(106)가 형성되어 있다.

여기서, 흡입구(11a)로부터 흡입된 냉매는, 제2 코일 엔드 영역(A2) 또는 메인 유로(72)를 흐른다. 메인 유로(72)를 흐른 냉매는, 제1 코일 엔드 영역(A1)을 통과하여, 양 도입구멍(51, 52) 중 어느 하나로 유입되어, 압축부(13)의 압축실(43)로 흐른다. 이 경우, 제1 도입구멍(51)의 쪽이 제2 도입구멍(52)보다도 넓기 때문에, 메인 유로(72)를 통과한 냉매는, 제2 도입구멍(52)보다도 회전축(12)에 대해서 메인 유로(72)와는 반대측에 배치되어 있는 제1 도입구멍(51)에 우선적으로 흐른다.

한편, 제2 코일 엔드 영역(A2)에 유입된 냉매는, 서브 유로(100, 104) 및 보조 유로(106)를 통과해, 제1 코일 엔드 영역(A1)으로 유입되고, 양 도입구멍(51, 52) 중 어느 한쪽을 통과하여 압축실(43)로 유입된다. 이 경우, 서브 유로(100, 104) 및 보조 유로(106)의 유로 단면적은, 메인 유로(72)의 유로 단면적보다도 작기 때문에, 서브 유로(100, 104) 및 보조 유로(106)를 통과하는 냉매의 유량은, 메인 유로(72)를 통과하는 냉매의 유량보다도 작다.

이상 상술한 본 실시 형태에 의하면 이하의 효과를 발휘한다.

(1) 전동 압축기(10)는, 회전축(12)과, 회전축(12)이 회전함으로써 냉매를 압축하는 압축부(13)와, 회전축(12)을 회전시키는 전동 모터(14)와, 회전축(12), 압축부(13) 및 전동 모터(14)가 수용된 하우징(11)을 구비하고 있다. 전동 모터(14)는, 통형상의 스테이터 코어(63)와 당해 스테이터 코어(63)에 권회된 코일(64)을 갖는 스테이터(62)를 구비하고, 스테이터 코어(63)는 하우징(11)에 끼워넣어진다. 하우징(11)(상세하게는 흡입 하우징(21))은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 맞닿아 있는 내주면(21c)과, 흡입 하우징(21)의 측벽부(21a) 중 스테이터 코어(63)에 대하여 압축부(13)와는 반대측에 배치된 것으로서 냉매가 흡입되는 흡입구(11a)를 구비하고 있다.

하우징(11) 내에는, 회전축(12)보다도 흡입구(11a)측에 설치되고, 또한, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 연장된 것으로서, 냉매가 흐르는 메인 유로(72)가 형성되어 있다. 그리고, 전동 압축기(10)는, 흡입구(11a)로부터 흡입된 냉매를 압축부(13)(상세하게는 압축실(43))에 도입하는 제1 도입구멍(51)을 구비하고 있다. 제1 도입구멍(51)은, 스테이터 코어(63)에 대하여 압축부(13)측으로서, 회전축(12)에 대하여 메인 유로(72)와는 반대측에 배치되어 있다. 흡입구(11a)와 제1 도입구멍(51)은, 메인 유로(72)와, 스테이터 코어(63)보다도 압축부(13)측에 설치되고, 또한 제1 코일 엔드(64a)가 배치된 제1 코일 엔드 영역(A1)을 통하여, 연결되어 있다. 이에 따라, 흡입구(11a)로부터 하우징(11) 내에 유입된 냉매는, 메인 유로(72) 및 제1 코일 엔드 영역(A1)을 통과하여 제1 도입구멍(51)으로 향한다. 이 경우, 제1 도입구멍(51)이 회전축(12)에 대하여 메인 유로(72)와는 반대측에 배치되어 있기 때문에, 제1 코일 엔드 영역(A1)을 흐르는 냉매의 유로 길이가 길어지기 쉽다. 따라서, 제1 코일 엔드(64a)가 냉매에 의해서 냉각되기 쉽다. 따라서, 냉매를 이용하여, 하우징(11) 내에 수용되어 있는 전동 모터(14)의 코일(64)을 적합하게 냉각시킬 수 있다.

이러한 구성에 있어서, 하우징(11)은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 맞닿아 있는 내주면(21c)으로부터 오목하고, 또한, 회전축(12)의 축선 방향(Z)으로 연장된 제1 홈(81)을 구비하고 있다. 제1 홈(81)은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 회전축(12)의 직경 방향(R)에 대향하는 제1 부분 홈(91)과, 제1 부분 홈(91)과 연통함과 더불어 제1 부분 홈(91)보다도 깊은 제2 부분 홈(92)을 가지고, 제1 부분 홈(91)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성된 제1 부분 유로(101)의 유로 단면적은, 메인 유로(72)의 유로 단면적보다도 작다.

이러한 구성에 의하면, 제1 홈(81)이 형성되어 있는 분만큼, 하우징(11)으로부터 스테이터 코어(63)에 부여되는 응력을 완화할 수 있다. 이에 따라, 스테이터 코어(63)를 하우징(11)에 끼워넣음으로써 발생할 수 있는 문제, 상세하게는 스테이터 코어(63)에 부여되는 응력에 기인하는 스테이터 코어(63)의 변형 등을 억제할 수 있다.

여기서, 응력 완화의 관점에 주목하면, 제1 홈(81)의 깊이는 깊은 쪽이 바람직하다. 그러나, 제1 홈(81)의 깊이를 깊게 하면, 제1 홈(81)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성된 제1 서브 유로(100)의 유로 단면적이 커져, 냉매가 메인 유로(72)보다도 제1 서브 유로(100)에 우선적으로 흐르게 된다. 그러면, 메인 유로(72)를 흐르는 냉매의 유량이 감소하기 때문에, 제1 코일 엔드(64a)가 냉각되기 어렵게 되어, 코일(64)의 냉각 성능이 저하한다.

이에 대해서, 본 실시 형태에 의하면, 제1 홈(81)은, 깊이가 상이한 제1 부분 홈(91) 및 제2 부분 홈(92)을 갖고 있다. 이에 따라, 제1 홈(81)을 흐르는 냉매의 유량은, 제1 부분 홈(91)에 율속된다. 그리고, 제1 부분 홈(91)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해 형성된 제1 부분 유로(101)의 유로 단면적은, 메인 유로(72)의 유로 단면적보다도 작기 때문에, 냉매가, 메인 유로(72)보다도, 제1 홈(81)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성된 제1 서브 유로(100)에 우선적으로 흐르는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 메인 유로(72)를 흐르는 냉매의 유량이 감소하는 것에 기인하는 코일(64)의 냉각 성능의 저하를 억제할 수 있다. 그리고, 제1 부분 홈(91)보다도 깊은 제2 부분 홈(92)이 설치되어 있는 분만큼, 보다 적합하게 응력 완화를 도모할 수 있다. 따라서, 코일(64)의 냉각 성능의 저하를 억제하면서, 스테이터 코어(63)에 부여되는 응력을 완화할 수 있다.

(2) 제2 부분 홈(92)은, 제1 부분 홈(91)보다도 압축부(13)측에 배치되어 있고, 제2 부분 홈(92)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성된 제2 부분 유로(1O2)와 제1 도입구멍(51)은, 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 대향하고 있다. 이에 따라, 제1 서브 유로(100)를 흐른 냉매는, 제1 도입구멍(51)에 원활하게 유입된다. 따라서, 제1 서브 유로(100)를 흐르는 냉매가, 메인 유로(72) 및 제1 코일 엔드 영역(A1)을 통과하여 제1 도입구멍(51)에 유입되는 냉매의 흐름을 저해하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제1 도입구멍(51)을 향해서 안정되게 냉매를 공급할 수 있다.

(3) 스테이터 코어(63)에 대해서 당해 스테이터 코어(63)의 축선 방향의 양측에는, 코일(64)의 일부인 한쌍의 코일 엔드(64a, 64b)가 배치되어 있다. 그리고, 흡입구(11a)와 제1 도입구멍(51)은, 메인 유로(72) 및 양 코일 엔드(64a, 64b) 중 압축부(13)측에 있는 제1 코일 엔드(64a)가 배치되어 있는 제1 코일 엔드 영역(A1)을 통하여 연결되어 있다. 또한, 흡입구(11a)와, 한쌍의 코일 엔드(64a, 64b) 중 제1 코일 엔드(64a)와는 반대측에 있는 제2 코일 엔드(64b)가 배치되어 있는 제2 코일 엔드 영역(A2)은 대향하고 있다. 이에 따라, 흡입구(11a)로부터 흡입된 냉매는, 분기하여, 양 코일 엔드 영역(A1, A2)을 흐르기 때문에, 양 코일 엔드(54a, 64b)를 매우 적합하게 냉각할 수 있다.

(4) 제1 홈(81)과 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)에 의해서 형성된 제1 서브 유로(100)는, 양 코일 엔드 영역(A1, A2)을 연통하고 있다. 이에 따라, 제2 코일 엔드 영역(A2)의 냉매는, 제1 서브 유로(100) 및 제1 코일 엔드 영역(A1)을 통과하여, 제1 도입구멍(51)으로 유입된다. 따라서, 제2 코일 엔드 영역(A2)의 냉매가 체류하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 흡입구(11a)로부터 흡입된 냉매가 어떠한 요인에 의해서, 기체로부터 액체로 변화한 경우, 당해 액체가 제2 코일 엔드 영역(A2)에 체류할 수 있다. 그러면, 제2 코일 엔드(64b)가 액체의 냉매에 잠기기 때문에, 코일(64)의 절연 저항의 저하라고 하는 문제가 염려된다. 이에 대해서, 본 실시 형태에서는, 액체의 냉매가 제1 서브 유로(100)를 통과하여 제1 도입구멍(51)으로부터 배출되기 때문에, 상기 문제를 억제할 수 있다.

(5) 전동 압축기(10)는, 회전축(12)보다도 제1 도입구멍(51)과는 반대측에 설치되고, 냉매를 압축부(13)에 도입하는 제2 도입구멍(52)을 구비하고 있다. 그리고, 제1 도입구멍(51)은, 제2 도입구멍(52)보다도 넓다. 이러한 구성에 의하면, 제2 도입구멍(52)이 설치되어 있기 때문에, 흡입구(11a)로부터 흡입된 냉매가 압축부(13)로 유도되기 쉬워지고 있다. 단, 제1 도입구멍(51)은 제2 도입구멍(52)보다도 넓기 때문에, 냉매는, 제2 도입구멍(52)보다도 제1 도입구멍(51)을 향해서 우선적으로 흐른다. 이 때문에, 제2 도입구멍(52)을 설치함에 의한 문제, 상세하게는 제1 코일 엔드(64a)가 냉각되기 어려워지는 것을 억제할 수 있다.

(6) 하우징(11)은, 양 홈(81, 82)과는 별도로, 유로 단면적이 일정하고 당해 유로 단면적이 메인 유로(72)의 유로 단면적보다도 작은 보조 유로(106)를 형성하는 보조홈(105)을 구비하고 있다. 이에 따라, 스테이터 코어(63)에 부여되는 응력의 경감을 한층 더 도모할 수 있다.

특히, 회전축(12)의 축선 방향(Z)에 따라 깊이가 상이한 홈(81, 82)은, 깊이를 상이하게 하는 관계 상, 흡입 하우징(21)의 일부를 직경 방향(R) 외측으로 돌출시킴으로써 형성되어 있다. 이 때문에, 흡입 하우징(21)의 체격이 커지기 쉽다. 이에 대하여, 깊이가 일정하고 유로 단면적이 메인 유로(72)보다도 작은 보조 유로(106)를 형성하는 보조 홈(105)은, 흡입 하우징(21)을 돌출시키지 않고, 흡입 하우징(21)의 내주면(21c)을 오목하게 함으로써 형성할 수 있다. 이에 따라, 홈(81, 82)과 보조 홈(105)을 조합함으로써, 하우징(11)의 대형화의 억제와, 스테이터 코어(63)의 응력 경감의 양립을 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태는 이하와 같이 변경해도 좋다.

○ 실시 형태에서는, 2개의 홈(81, 82)이 설치되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 3개 이상 설치되어 있어도 좋다. 또한, 양 홈(81, 82) 중 어느 한쪽을 생략해도 좋다.

○ 보조홈(105)을 생략해도 좋다.

○ 제1 홈(81)에 있어서의 제3 부분 홈(93)을 생략하고, 그만큼 제2 부분 홈(92)을 연장해도 좋다. 또한, 제2 부분 홈(92)을 생략하고, 그만큼 제1 부분 홈(91) 또는 제3 부분 홈(93)을 연장해도 좋다. 이 경우, 제3 부분 홈(93)이 「제2 부분 홈」에 대응한다.

또한, 제1 부분 홈(91)을 생략하고, 그만큼 제2 부분 홈(92)을 연장해도 좋다. 이 경우, 제2 부분 홈(92)이 「제1 부분 홈」에 대응하고, 제3 부분 홈(93)이 「제2 부분 홈」에 대응한다.

○ 제2 단차부(94b)는, 스테이터 코어(63)의 제1 단면(63b)보다도 압축부(13)측에 배치되어도 좋다. 이 경우, 제3 부분 유로(103)가 생략된다.

○ 제2 도입구멍(52)을 생략해도 좋다.

○ 스테이터 코어(63)는, 가열팽창 끼움 이외의 수법에 의해 하우징(11)에 끼워넣어져도 좋다.

○ 메인 유로(72) 내에, 클러스터 블록(73)이 설치되어 있지만, 메인 유로(72) 이외의 개소에 클러스터 블록(73)이 설치되어 있어도 좋다. 또한, 클러스터 블록(73)을 생략해도 좋다. 요컨대, 전동 모터(14)와 인버터(65)의 전기적 접속에 따른 구성은 임의이다.

○ 메인 유로(72)는, 볼록부(70)에 의해서 형성된 메인홈(71)으로 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 스테이터 코어(63)의 일부를 오목하게 함으로써 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 하우징(11)의 소형화를 도모할 수 있다.

○ 볼록부(80a, 80b)가 형성되어 있지 않아도 좋다. 이 경우, 흡입 하우징(21)의 측벽부(21a)의 두께를 상이하게 함으로써, 양 홈(81, 82)이 형성되어도 좋다.

○ 메인 유로(72)는, 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 위치에 상관없이 일정한 유로 단면적을 갖는 유로라도 좋다. 요컨대, 메인 유로는, 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 위치에 상관없이 일정한 유로 단면적을 갖는 유로라도 좋고, 회전축(12)의 축선 방향(Z)의 위치에 따라서 유로 단면적이 변동하는 유로라도 좋다.

○ 제1 홈(81)은, 양 코일 엔드 영역(A1, A2)을 연통하고 있지 않아도 좋다. 예를 들면, 제1 홈(81)은, 스테이터 코어(63)의 외주면(63a)과 대향하는 부분의 도중 위치에 단부를 갖는 구성이라도 좋다.

○ 제1 도입구멍(51)과 메인 유로(72)는, 하우징(11)의 둘레 방향에 있어서 180도 어긋난 위치에 설치되어 있어도 좋다. 요컨대, 제1 도입구멍(51)과 메인 유로(72)는, 회전축(12)을 사이에 끼고, 서로 반대측에 배치되어 있으면 좋고, 상세하게는, 제1 도입구멍(51)과 회전축(12)의 축선(L)을 연결하는 회전축(12)의 직경 방향(R)으로 연장된 직선과, 메인 유로(72)와 회전축(12)의 축선(L)을 연결하는 회전축(12)의 직경 방향(R)으로 연장된 직선과의 내각이 90도보다도 크면 좋다.

○ 압축부(13)의 구체적인 구성은, 스크롤형에 한정되지 않고, 임의이다.

○ 전동 압축기(10)의 탑재 대상은, 차량에 한정되지 않고 임의이다.

○ 전동 압축기(10)는, 차량용 공조 장치에 이용되고 있지만, 이에 한정되지 않고, 다른 장치에 이용되어도 좋다. 예를 들면, 차량이 연료 전지를 탑재한 연료 전지 차량(FCV)인 경우에는, 당해 전동 압축기(10)는, 상기 연료 전지에 공기를 공급하는 공급 장치에 이용되어도 좋다. 요컨대, 압축 대상의 유체는 임의로서, 냉매여도 좋고 공기 등이어도 좋다.

다음에, 상기 실시 형태 및 별도 예로부터 파악할 수 있는 적합한 일예에 대하여 이하에 기재한다.

(가) 상기 하우징은, 상기 홈과는 별도로, 유로 단면적이 일정하여 당해 유로 단면적이 상기 메인 유로의 유로 단면적보다도 작은 보조 유로를 형성하는 보조홈을 구비하고 있는 청구항1 내지 5 중 어느 한항에 기재된 전동 압축기.

10 : 전동 압축기
11 : 하우징
11a : 흡입구
12 : 회전축
13 : 압축부
14 : 전동 모터
21 : 흡입 하우징
21a : 흡입 하우징의 측벽부
21b : 흡입 하우징의 저부
21c : 흡입 하우징의 내주면
43 : 압축실
51 : 제1 도입구멍
52 : 제2 도입구멍
62 : 스테이터
63 : 스테이터 코어
63a : 스테이터 코어의 외주면
64 : 코일
64a : 제1 코일 엔드
64b : 제2 코일 엔드
72 : 메인 유로
81, 82 : 홈
91 : 제1 부분 홈
92 : 제2 부분 홈
93 : 제3 부분 홈
100, 104 : 서브 유로
101 : 제1 부분 유로
102 : 제2 부분 유로
103 : 제3 부분 유로
105 : 보조홈
A1 : 제1 코일 엔드 영역
A2 : 제2 코일 엔드 영역

Claims

회전축과,
상기 회전축이 회전함으로써 유체를 압축하는 압축부와,
상기 회전축을 회전시키는 전동 모터와,
상기 회전축, 상기 압축부 및 상기 전동 모터가 수용되어 있는 통형상의 하우징을 구비한 전동 압축기에 있어서,
상기 전동 모터는, 통형상의 스테이터 코어와 당해 스테이터 코어에 권회된 코일을 갖는 스테이터를 구비하고,
상기 스테이터 코어는 상기 하우징에 끼워넣어져 있고,
상기 하우징은,
상기 스테이터 코어의 외주면과 맞닿아 있는 내주면과,
상기 스테이터 코어에 대하여 상기 압축부와는 반대측에 배치된 것으로서, 상기 유체가 흡입되는 흡입구를 구비하고,
상기 하우징내에는, 상기 회전축보다도 상기 흡입구측에 설치되고, 또한, 상기 회전축의 축선 방향으로 연장된 것으로서, 상기 유체가 흐르는 메인 유로가 형성되고,
상기 압축부에 유체를 도입하는 도입구멍은, 상기 스테이터 코어에 대하여 상기 압축부측으로서, 상기 회전축에 대하여 상기 메인 유로와는 반대측에 설치되어 있고,
상기 흡입구와 상기 도입구멍은, 상기 메인 유로와, 상기 스테이터 코어보다도 상기 압축부측에 설치되고 또한 상기 코일의 코일 엔드가 배치된 코일 엔드 영역을 통하여 연결되어 있고,
상기 하우징은, 상기 내주면으로부터 오목하고, 또한 상기 회전축의 축선 방향으로 연장된 홈을 구비하고, 당해 홈은, 상기 스테이터 코어의 외주면과 대향하는 제1 부분 홈과, 상기 제1 부분 홈과 연통함과 함께 상기 제1 부분 홈보다도 깊은 제2 부분 홈을 갖고,
상기 제1 부분 홈과 상기 스테이터 코어의 외주면에 의해서 형성된 제1 부분 유로의 유로 단면적은, 상기 메인 유로의 유로 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
제1항에 있어서,
상기 제2 부분 홈은, 상기 제1 부분 홈보다도 상기 압축부측에 배치되어 있고,
상기 제2 부분 홈과 상기 스테이터 코어의 외주면에 의해서 형성된 제2 부분 유로는, 상기 도입구멍과 대향하고 있는 전동 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스테이터 코어에 대하여 당해 스테이터 코어의 축선 방향의 양측에는, 상기 코일의 일부인 한쌍의 코일 엔드가 배치되어 있고,
상기 코일 엔드 영역은, 상기 한쌍의 코일 엔드 중 상기 압축부측에 있는 제1 코일 엔드가 배치되어 있는 제1 코일 엔드 영역이며,
상기 흡입구는, 상기 한쌍의 코일 엔드 중 상기 제1 코일 엔드와는 반대측으로서 상기 흡입구측에 있는 제2 코일 엔드가 배치되어 있는 제2 코일 엔드 영역과 대향하고 있는 전동 압축기.
제3항에 있어서,
상기 홈과 상기 스테이터 코어의 외주면에 의해서 형성된 서브 유로는, 상기 제1 코일 엔드 영역 및 상기 제2 코일 엔드 영역을 연통하고 있는 전동 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도입구멍은 제1 도입구멍이며,
상기 전동 압축기는, 상기 회전축보다도 상기 제1 도입구멍과는 반대측에 설치되고, 상기 유체를 상기 압축부에 도입하는 제2 도입구멍을 구비하고,
상기 제1 도입구멍은 상기 제2 도입구멍보다도 넓은 전동 압축기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징은, 상기 홈과는 별도로, 유로 단면적이 일정하여 당해 유로 단면적이 상기 메인 유로의 유로 단면적보다도 작은 보조 유로를 형성하는 보조홈을 구비하고 있는 전동 압축기.