WO2020196117A1

WO2020196117A1 - 電動コンプレッサ

Info

Publication number: WO2020196117A1
Application number: PCT/JP2020/011832
Authority: WO
Inventors: 国彰飯塚; 裕司佐々木; 達身猪俣; 光杉浦; 海飯嶋; 達哉福井; 良介湯本; 義仁勝
Original assignee: 株式会社Ihi
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2020-10-01
Also published as: JP2022080899A

Abstract

電動コンプレッサ１は、回転軸６と、コンプレッサインペラ７と、回転軸６を回転可能に支持する軸受１３Ａ、１３Ｂと、回転軸６およびコンプレッサインペラ７を回転させるモータ３と、軸受１３Ｂおよびモータ３を収容するモータハウジング１８と、を備える。モータハウジング１８は、ハウジング開口２３ａを含むモータハウジング１８と、軸受１３Ｂを保持するスリーブ部１６を含む背面プレート１９と、を有する。背面プレート１９は、軸受１３Ｂのための冷却水を流動させる流路を形成する流路形成部材２８を含む。

Description

電動コンプレッサ

　本開示は、電動コンプレッサに関する。

　特許文献１は、発電機および電動機を備えたターボチャージャを開示する。特許文献１のターボチャージャは、水ジャケットを備える。水ジャケットは、発電機の固定子を保持する固定子取り付け部の内部に設けられている。水ジャケットは、冷却対象である固定子を囲む。特許文献２は、電動過給機のステータを冷却するモータを開示する。特許文献２のモータが備える冷却構造は、貫通流路を有する。貫通流路は、冷却対象であるステータの軸線のまわりを囲む。特許文献３は、ターボチャージャシステムを開示する。特許文献３のシステムのハウジングには、ステータに近接する流路が設けられている。特許文献３は、流路を通過する油を軸受の潤滑にも利用する技術を開示する。特許文献４は、軸受の冷却構造を開示する。特許文献４の冷却構造は、軸受を周方向に均一に冷却する。

特開２０００－１３０１７６号公報特開２０１７－９９４１７号公報特表２００１－５２７６１３号公報特開２０１７－１４１９２４号公報

　電動コンプレッサの技術分野では、コンプレッサの高性能化が望まれている。コンプレッサの高性能化は、インペラの回転数の増加を伴う。その結果、回転軸の回転数と回転軸を受ける軸受の回転数とが増加する。軸受の回転数が増加すると、回転により軸受に生じる熱も増加する。軸受が所望の性能を発揮可能な温度範囲は、仕様温度として決められていることが多い。従って、軸受の仕様温度に起因して、回転数にも制限が発生する。その結果、コンプレッサの高性能化が妨げられるおそれがある。

　本開示では、高性能化が可能な電動コンプレッサを説明する。

　本開示の電動コンプレッサは、回転軸線を有すると共に、回転軸線の方向における第１端および第２端を含む回転軸と、回転軸の第１端に取り付けられ、第２端の方を向く背面を含むコンプレッサインペラと、回転軸の第２端に取り付けられ、回転軸を回転可能に支持する軸受と、第１端および第２端の間に配置され、回転軸およびコンプレッサインペラを回転させるモータと、軸受およびモータを収容するケーシングと、を備える。ケーシングは、第２端側の端部に設けられたハウジング開口を含み、回転軸線に沿って延びるハウジングと、軸受を保持する軸受保持部を含み、ハウジングの端部に取り付けられ、ハウジング開口を閉鎖するプレートと、を有する。プレートは、軸受のための冷却液を流動させる流路を形成する流路形成部材を含む。

　本開示の電動コンプレッサは、高性能化が可能である。

図１は、本開示の電動コンプレッサを示す断面図である。図２は、図１に示す電動コンプレッサの要部を拡大して示す断面図である。図３は、流路形成部材を示す斜視図である。図４は、流路形成部材の先端面を平面視した図である。図５は、変形例の電動コンプレッサの要部を拡大して示す断面図である。

　電動コンプレッサでは、軸受が生じる熱を排出する冷却液は、プレートに設けた流路に流される。従って、軸受が生じた熱は、冷却液に移動する。その結果、熱を含んだ冷却液は流路を通じて電動コンプレッサの外部へ排出することが可能になる。従って、軸受から熱が良好に取り除かれるので、軸受を冷却することが可能である。その結果、軸受の回転数が増加した場合であっても、軸受の温度を所望の仕様温度の範囲に収めることが可能になる。従って、回転数の増加が抑制されにくくなるので、電動コンプレッサの高性能化を図ることができる。

　本開示の電動コンプレッサにおいて、流路形成部材は、回転軸線上であって軸受の背面側に配置されてもよい。この構成によれば、流路を構成する部材が軸受の周囲に配置されない。その結果、軸受の周囲に電動コンプレッサを構成する部品を配置することができる。従って、ケーシングの内部空間を有効に利用することが可能になるので、電動コンプレッサを小型化することができる。

　本開示の電動コンプレッサにおいて、プレートは、回転軸線上に設けられた軸受保持部および軸受保持部に対して背面側に設けられた壁部を含み、ハウジングに固定されてハウジング開口を閉鎖する閉鎖部材と、壁部に対面する流路端面を含み、壁部から流路端面が背面側に離間して配置されるように閉鎖部材に固定される流路形成部材と、を含んでもよい。壁部と流路端面との隙間は、流路を構成してもよい。この構成によれば、軸受から移動する熱は、軸受保持部から壁部に移動する。その後、熱は、壁部から冷却液に移動する。円筒形状を有する軸受の背面側に設けられた壁部は、所定の面積が確保される。従って、壁部と冷却液との接触面積を確保できる。その結果、良好な熱移動を実現することができる。

　本開示の電動コンプレッサにおいて、流路形成部材は、流路端面に開口する第１流路穴および第２流路穴を含んでもよい。この構成によれば、部品点数を増加させることなく、冷却液を外部から導入すると共に熱を受けた冷却液を外部に排出することができる。

　本開示の電動コンプレッサにおいて、流路形成部材は、流路端面に開口する第１流路穴および第２流路穴と、回転軸線上に設けられて流路端面から突出し、壁部に当接する軸面部と、流路端面から突出し、第１流路穴の開口と第２流路穴の開口との間に設けられた仕切り壁部と、を含んでもよい。仕切り壁部は、第１流路穴の開口と第２流路穴の開口とを結ぶ仮想線と交差する位置に設けられてもよい。回転軸線の周りに形成される流路の長さは、第１流路口から第２流路口までの距離である。この構成によれば、第１流路口から第２流路口までの距離が十分に確保される。その結果、冷却液と壁部との接触面積を十分に確保することが可能である。従って、さらに良好な熱移動を実現することができる。

　本開示の電動コンプレッサは、ハウジングに設けられ、冷却液を受け入れる冷却液導入部と、ハウジングに設けられ、冷却液を排出する冷却液排出部と、一方の端部が冷却液導入部に接続され、他方の端部が流路形成部に接続された第１チューブと、一方の端部が冷却液排出部に接続され、他方の端部が流路形成部に接続された第２チューブと、をさらに備えてもよい。この構成によれば、簡易な構成によって、モータおよび軸受を冷却することができる。

　本開示の電動コンプレッサは、ハウジングに設けられ、冷却液を受け入れる冷却液導入部と、ハウジングに設けられ、冷却液を排出する冷却液排出部と、プレートに設けられ、冷却液導入部から流路形成部材へ冷却液を導く第１流路部と、プレートに設けられ、流路形成部材から冷却液排出部へ冷却液を導く第２流路部と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、部品点数の増加させることなく、モータおよび軸受を冷却することができる。

　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図面の説明において同一要素には同一符号を付す。そして、重複する説明は省略する。以下の説明において、特に断らない限り、「径方向」および「周方向」との語は、回転軸６或いは回転軸線Ｘを基準として用いられる。「主面」とは、その法線の向きが回転軸の第２端から第１端へ向かう面をいう。「背面」とは、その法線の向きが回転軸の第１端から第２端へ向かう面をいう。

　図１に示される電動コンプレッサ１は、たとえば車両または船舶の内燃機関に適用される。電動コンプレッサ１は、遠心圧縮機の一種である。電動コンプレッサ１は、コンプレッサ２を備えている。電動コンプレッサ１は、モータ３によってコンプレッサ２を駆動する。その結果、コンプレッサ２の動作によって、空気等の気体が圧縮される。

　電動コンプレッサ１は、たとえば車両または船舶の内燃機関に適用された過給機（図示せず）に接続されてもよい。その場合、電動コンプレッサ１は、過給機のコンプレッサに対して圧縮空気を送る。過給機に電動コンプレッサ１を組み合わせることにより、電動コンプレッサ１は、過給機の立ち上げを助けることができる。

　電動コンプレッサ１は、ケーシング４と、回転軸６と、コンプレッサインペラ７と、を有する。回転軸６は、ケーシング４の内部において回転可能に支持されている。コンプレッサインペラ７は、回転軸６に取り付けられている。ケーシング４は、モータケーシング８と、コンプレッサケーシング９と、を有する。モータケーシング８は、モータ３を収納する。コンプレッサケーシング９は、コンプレッサインペラ７を収納する。コンプレッサケーシング９は、モータケーシング８の第１端側（図示左側）に設けられている。コンプレッサケーシング９は、吸入口９ａと、スクロール部９ｂと、吐出口９ｃと、を含む。なお、モータケーシング８の径方向外側または第２端側（図示右側）等に、インバータおよびインバータケーシング等が設けられてもよい。

　回転軸６は、回転軸線Ｘを有する。回転軸６は、回転軸線Ｘの方向における第１端６ａと、第２端６ｂと、第１端６ａおよび第２端６ｂの間の中央部６ｃと、を含む。回転軸６の第２端６ｂおよび中央部６ｃは、モータケーシング８に収容されている。回転軸６の第１端６ａは、モータケーシング８から突出しており、モータケーシング８の外部に位置する。第１端６ａは、コンプレッサケーシング９内に配置されている。

　モータ３は、ロータ１１と、ステータ１２と、を有する。ロータ１１は、回転軸６の中央部６ｃに取り付けられている。ロータ１１は、回転軸６に固定された一または複数の永久磁石（図示せず）を含む。ステータ１２は、モータケーシング８の内面に保持されている。ステータ１２は、ロータ１１を包囲する。すなわち、ステータ１２は、回転軸６の周囲に配置されている。ステータ１２は、円筒状のコア１２ａと、コイル１２ｂとを含む。コア１２ａは、ロータ１１を包囲するように配置されている。コイル１２ｂは、コア１２ａに導線が巻回されて構成される。導線を通じてステータ１２のコイル１２ｂに交流電流が流されると、ロータ１１およびステータ１２の相互作用によって、回転軸６とコンプレッサインペラ７とが一体になって回転する。コンプレッサインペラ７が回転すると、コンプレッサインペラ７は、吸入口９ａを通じて外部の空気を吸入する。吸入された空気は、スクロール部９ｂを通じて圧縮される。そして、圧縮された空気は、吐出口９ｃから吐出される。吐出口９ｃから吐出された圧縮空気は、前述の内燃機関に供給される。

　上記構成を別の観点で説明すると、ロータ１１とコイル１２ｂとを含むモータ３は、回転軸６の第１端６ａおよび第２端６ｂの間に配置されている。モータ３は、通電を受けて、回転軸６およびコンプレッサインペラ７を回転させる。

　電動コンプレッサ１は、軸受１３Ａ、１３Ｂを備える。軸受１３Ａ、１３Ｂは、ケーシング４に対して回転軸６を回転可能に支持する。軸受１３Ａ、１３Ｂは、モータケーシング８内に設けられている。軸受１３Ａ、１３Ｂは、回転軸線Ｘの方向に離間して配置されている。軸受１３Ａ、１３Ｂは、回転軸６を両持ちで支持している。軸受１３Ａは、円筒状のスリーブ部１４に保持されている。スリーブ部１４は、モータケーシング８のコンプレッサインペラ７側に形成されている。軸受１３Ｂは、円筒状のスリーブ部１６（軸受保持部）に保持されている。スリーブ部１６は、モータケーシング８のコンプレッサインペラ７とは反対側に形成されている。軸受１３Ａおよび軸受１３Ｂの間に、モータ３が配置される。

　コンプレッサインペラ７は、たとえば回転軸６の第１端６ａに設けられた軸端ナット１７によって、回転軸６に取り付けられている。回転軸６と、回転軸６に固定されたコンプレッサインペラ７、ロータ１１、ならびに軸受１３Ａ、１３Ｂとは、ケーシング４内で一体となって回転体を構成している。

　モータケーシング８は、冷却構造を備えている。冷却構造は、モータ３のステータ１２および軸受１３Ｂを冷却する。以下、モータケーシング８が備える冷却構造について、詳細に説明する。

　モータケーシング８は、回転軸６、ロータ１１、ステータ１２および軸受１３Ａ、１３Ｂを収容する。モータケーシング８は、モータハウジング１８と、背面プレート１９と、を有する。

　モータハウジング１８は、端面壁２１と、側壁２２と、を有する。例えば、モータハウジング１８の形状は、一端が閉鎖された円筒状であってよい。また、モータハウジング１８の形状は、一端が閉鎖された角筒状であってもよい。つまり、モータハウジング１８の一方の端部は、端面壁２１によって閉鎖されている。モータハウジング１８の他方の端部２３は、開放されている。モータハウジング１８の他方の端部２３は、ハウジング開口２３ａを形成する。端面壁２１は、軸受１３Ａを保持するスリーブ部１４を含む。軸受１３Ａは、回転軸６においてコンプレッサインペラ７側を支持している。従って、端面壁２１は、コンプレッサインペラ７側に配置される。スリーブ部１４には、軸受１３Ａの外形形状とほぼ同じ配置穴が設けられている。軸受１３Ａは、配置穴にはめ込まれている。従って、スリーブ部１４は、回転軸線Ｘ上に設けられている。さらに具体的には、スリーブ部１４の配置穴の中心軸は、回転軸線Ｘと重複する。

　モータハウジング１８は、モータ３を冷却するためのモータ冷却部２４を有する。モータ冷却部２４は、例えば、モータハウジング１８に設けられたハウジング流路２４ｓを含む。当該ハウジング流路２４ｓに冷却水が提供されると、モータ３のステータ１２が発する熱は、冷却水に移動する。そして、熱は、モータハウジング１８の外部に排出される。モータ冷却部２４は、ハウジング導入口２４ａと、ハウジング排出口２４ｂと、ハウジング流路２４ｓと、を含む。ハウジング導入口２４ａは、他方の端部２３に設けられている。ハウジング導入口２４ａには、ハウジングチューブ接続部２６Ａ（冷却液導入部）が接続されている。

　ハウジング流路２４ｓは、モータハウジング１８の側壁２２の内部に設けられている。ハウジング流路２４ｓは、回転軸線Ｘのまわりにステータ１２を囲んでいる。この構成によれば、ステータ１２が発する熱を効率よく排出することができる。ハウジング排出口２４ｂは、ハウジング導入口２４ａと同様に、他方の端部２３に設けられている。ハウジング排出口２４ｂには、ハウジングチューブ接続部２６Ｂ（冷却液排出部）が接続されている。

　モータハウジング１８は、軸受１３Ｂを収容している。従って、モータハウジング１８の他方の端部２３は、回転軸線Ｘにおいて回転軸６の第２端６ｂよりも突出している。他方の端部２３には、背面プレート１９が取り付けられている。背面プレート１９は、ハウジング開口２３ａを閉鎖する。背面プレート１９は、閉鎖部材２７と、流路形成部材２８と、を含む。

　図２に示すように、閉鎖部材２７は、フランジ２９と、本体３１と、を含む。回転軸線Ｘの方向から見てフランジ２９は、ハウジング開口２３ａを覆っている。従って、フランジ２９の縁部は、モータハウジング１８の他方の端部２３に固定されている。フランジ２９の外周部には、貫通穴２９ＨＡ、２９ＨＢが設けられている。貫通穴２９ＨＡは、ハウジング導入口２４ａに接続されている。貫通穴２９ＨＢは、ハウジング排出口２４ｂに接続されている。フランジ２９には、流路形成部材２８を固定するためのねじ穴（不図示）が設けられている。

　フランジ２９の回転軸線Ｘが通る領域には、本体３１が設けられている。本体３１の形状は、略円筒状である。本体３１の中心軸線は、回転軸線Ｘと重複する。本体３１は、フランジ２９の主面２９ａに設けられている。本体３１は、モータ３に向かって主面２９ａから突出する。

　本体３１の形状は、略円筒形状である。本体３１は、周壁３１ａと、隔離壁３５と、を含む。周壁３１ａの一方の端部は、モータ３に対面する。周壁３１ａの他方の端部は、フランジ２９の主面２９ａに連続する。隔離壁３５は、内部領域Ｓ１および外部領域Ｓ２を形成する。つまり、隔離壁３５は、周壁３１ａの両端の間に設けられている。隔離壁３５によって隔離された内部領域Ｓ１および外部領域Ｓ２は、互いに水密および気密が保たれてもよい。そして、隔離壁３５は、周壁３１ａに対して熱的に接続されている。周壁３１ａおよび隔離壁３５は、一体化されている。

　内部領域Ｓ１は、周壁３１ａの先端側の一部と隔離壁３５とに囲まれている。内部領域Ｓ１を囲む周壁３１ａの一部は、スリーブ部１６である。スリーブ部１６は、軸受１３Ｂに対して熱的に接続されている。「熱的に接続されている」とは、スリーブ部１６の内周面１６ａが軸受１３Ｂの外周面１３Ｂａに対して直接に接触されている場合を含む。接触には、押圧も含む。「熱的に接続されている」とは、スリーブ部１６の内周面１６ａと軸受１３Ｂの外周面１３Ｂａとの間に伝熱グリスといった別の部材が配置されている場合を含んでもよい。この構成によれば、軸受１３Ｂにおいて生じた熱は、軸受１３Ｂの外周面１３Ｂａからスリーブ部１６の内周面１６ａに伝わる。

　内部領域Ｓ１には、回転軸６の第２端６ｂと、軸受１３Ｂと、が配置されている。例えば、内部領域Ｓ１に配置された回転軸６の第２端６ｂは、単に、回転可能に支持されているだけである。第２端６ｂには、コンプレッサ２とは別の流体機械（例えば、タービンインペラ）が接続されることはない。内部領域Ｓ１には、軸受１３Ｂをモータ３に向けて押圧する圧縮バネ３２が配置されている。圧縮バネ３２は、軸受１３Ｂと、隔離壁３５の主面３５ａとの間に配置されている。

　外部領域Ｓ２は、周壁３１ａの基端側の一部と、隔離壁３５とに囲まれている。図２では、外部領域Ｓ２の内径は、内部領域Ｓ１の内径と同じである例を示している。しかし、外部領域Ｓ２の内径は、内部領域Ｓ１の内径と異なっていてもよい。フランジ開口２９ｓは、フランジ２９の背面２９ｂに形成されている。外部領域Ｓ２は、フランジ開口２９ｓを含む。フランジ開口２９ｓを介して、外部領域Ｓ２には、流路形成部材２８が差し込まれる。

　流路形成部材２８は、閉鎖部材２７と協働して、軸受１３Ｂを冷却するための流路を形成する。流路形成部材２８は、回転軸線Ｘ上であって、軸受１３Ｂの背面側に配置される。「回転軸線Ｘ上の位置」とは、軸受１３Ｂの外周面１３Ｂａ上の位置を除く全ての位置を含む。流路形成部材２８は、軸受１３Ｂの外周面１３Ｂａ上には配置されない。流路形成部材２８は、回転軸線Ｘと重複するように配置されていればよい。従って、流路形成部材２８によって形成される流路は、厳密に回転軸線Ｘと重複する構成に限定されない。例えば、流路形成部材２８によって形成される流路は、軸受１３Ｂの背面側において、回転軸線Ｘを囲んでもよい。

　流路形成部材２８は、フランジ３３と、本体３４と、を含む。フランジ３３の形状は、回転軸線Ｘの方向から見て円形である。フランジ３３の中心軸線は、回転軸線Ｘと重複する。フランジ３３の外周部には、複数のボルト穴ＢＨ（図３参照）が設けられている。ボルトＢは、ボルト穴ＢＨを介して閉鎖部材２７のねじ穴にねじ込まれる。その結果、流路形成部材２８は、閉鎖部材２７に固定される。流路形成部材２８におけるフランジ３３の主面３３ａと、閉鎖部材２７におけるフランジ２９の背面２９ｂとの間には、シール部材３０が挟みこまれている。

　本体３４の形状は、円柱である。本体３４は、フランジ３３の主面３３ａから隔離壁３５へ向けて突出する。流路形成部材２８の本体３４の外形形状は、閉鎖部材２７の外部領域Ｓ２の内形形状と略同じである。流路形成部材２８における本体３４の外周面３４ｓと閉鎖部材２７における本体３１の内周面３１ｃとの間には、隙間がないとみなしてもよい。また、外周面３４ｓと内周面３１ｃとの間には、わずかな隙間があるとしてもよい。

　図３および図４に示すように、本体３４の先端面３６は、隔離壁３５の背面３５ｂに対面する。先端面３６は、当接面３７と、流路端面３８と、を含む。当接面３７は、回転軸線Ｘの方向に沿って流路端面３８から突出する。当接面３７は、隔離壁３５の背面３５ｂに対面する。より詳細には、当接面３７は、隔離壁３５の背面３５ｂに接触してよい。また、当接面３７は、隔離壁３５の背面３５ｂに押し当てられてもよい。一方、流路端面３８は、隔離壁３５の背面３５ｂに対面する。しかし、流路端面３８は、隔離壁３５の背面３５ｂに当接しない。つまり、流路端面３８は、隔離壁３５の背面３５ｂから離間している。その結果、流路端面３８と隔離壁３５の背面３５ｂとの間には、隙間Ｄ（図２参照）が形成される。隙間Ｄは、流路の一部を構成する。隙間Ｄを流れる冷却水は、隔離壁３５の背面３５ｂに接触しながら流れる。従って、冷却水は、隔離壁３５の背面３５ｂから熱を受ける。

　さらに、本体３４は、第１流路穴３９と、第２流路穴４１と、を含む。第１流路穴３９は、冷却水を隙間Ｄに導入する。第２流路穴４１は、隙間Ｄから冷却水を排出する。第１流路穴３９は、貫通穴である。第２流路穴４１も、貫通穴である。第１流路穴３９は、背面開口３９ｂ（図２参照）と、主面開口３９ａと、を含む。背面開口３９ｂは、フランジ３３の背面３３ｂに形成される。主面開口３９ａは、流路端面３８に形成される。第２流路穴４１は、背面開口４１ｂと、主面開口４１ａと、を含む。背面開口４１ｂは、フランジ３３の背面３３ｂに形成される。主面開口４１ａは、流路端面３８に形成される。背面開口３９ｂには、プレートチューブ接続部４２Ａが連結されている。このプレートチューブ接続部４２Ａには、チューブ４３Ａ（第１チューブ）の一方の端部が接続されている。チューブ４３Ａの他方の端部は、ハウジングチューブ接続部２６Ａに接続されている。モータ３および軸受１３Ｂを冷却するための冷却水は、ハウジングチューブ接続部２６Ａから共通して提供されている。背面開口４１ｂには、プレートチューブ接続部４２Ｂが接続されている。プレートチューブ接続部４２Ｂには、チューブ４３Ｂ（第２チューブ）の一方の端部が接続されている。チューブ４３Ｂの他方の端部は、ハウジングチューブ接続部２６Ｂに接続されている。モータ３および軸受１３Ｂが発した熱を受けた冷却水は、ハウジングチューブ接続部２６Ｂから共通して排出されている。

　図３および図４を参照しながら、流路端面３８に形成された第１流路穴３９の主面開口３９ａと、第２流路穴４１の主面開口４１ａとについてさらに詳細に説明する。

　すでに述べたように、隔離壁３５の背面３５ｂと流路端面３８との間の隙間Ｄは、流路の一部を形成する。冷却水が隔離壁３５から熱を受けるとき、冷却水が接触可能な隔離壁３５の背面３５ｂの面積が大きいほど、熱は隔離壁３５から冷却水へ移動しやすい。冷却水が接触可能な隔離壁３５の背面３５ｂの面積は、流路端面３８の面積と等価である。従って、流路形成部材２８の先端面３６において、流路端面３８の占める割合が大きいほど、隔離壁３５から冷却水への熱移動にとって有利である。

　一方、図４に示す例では、冷却水は、主面開口３９ａから隙間Ｄに流れ込む。そして、冷却水は、主面開口４１ａから外部へ排出される（矢印Ａ１参照）。冷却水は、隙間Ｄにとどまることなく、流動する。さらに、冷却構造の性能は、上述した流路端面３８の面積に加えて、さらに、隙間Ｄを流れる冷却水の流量の影響も受ける。従って、隙間Ｄにおいて、主面開口３９ａから主面開口４１ａへ向かう冷却水の流れを生じさせることが望まれる。つまり、主面開口３９ａから主面開口４１ａへ向かう冷却水の流れを積極的に生じさせる。そこで、隙間Ｄにおける冷却水の流れの方向を規定するために、当接面３７は、軸面部３７ａと、仕切り壁部３７ｂと、を含む。

　軸面部３７ａは、先端面３６の中央に形成される。軸面部３７ａは、流路端面３８に対して凸となっている。その結果、軸面部３７ａの外周面と本体３１の内周面との間に、平面視して円環状の隙間Ｄが形成される。円環状の隙間Ｄは、仕切り壁部３７ｂによって円弧状とされている。仕切り壁部３７ｂは、軸面部３７ａの外周面と本体３１の内周面との間に設けられている。仕切り壁部３７ｂは、隙間Ｄの一部を塞いでいる。その結果、回転軸線Ｘの方向から見たとき、隙間Ｄは、円弧形状である。隙間Ｄは、一方の端部と他方の端部とを有する。一方の端部には、第１流路穴３９の主面開口３９ａが設けられる。他方の端部２３には、第２流路穴４１の主面開口４１ａが設けられる。この構造によれば、第１流路穴３９の主面開口３９ａから第２流路穴４１の主面開口４１ａに向かう冷却水の流れは、矢印Ａ１に示される方向に一意に決まる。従って、隙間Ｄにおいて良好に冷却水を流動させることができる。

　流路端面３８の面積の観点からすれば、第１流路穴３９の主面開口３９ａから第２流路穴４１の主面開口４１ａに至る距離（矢印Ａ１の長さ）は、長い方がよい。そこで、仕切り壁部３７ｂは、仮想線Ｋと交差する位置に設けられる。仮想線Ｋは、主面開口３９ａの中心と主面開口４１ａの中心とを結ぶ。この配置によれば、隙間Ｄを通る経路上の距離（矢印Ａ１の長さ）は、仕切り壁部３７ｂを通る経路上の距離（矢印Ａ２の長さ）よりも長い。具体的には、隙間Ｄを通る経路上の距離は、回転軸線Ｘを中心とする円周の長さの半分以上である。この構成によれば、第１流路穴３９から第２流路穴４１までの長さが十分に確保される。その結果、冷却水と隔離壁３５との接触面積を十分に確保することが可能である。つまり、良好な熱移動を実現することができる。

　本開示の電動コンプレッサ１は、軸受１３Ｂが生じる熱を排出する冷却液を、背面プレート１９に設けた流路に流す。従って、軸受１３Ｂが生じた熱は、冷却水に移動する。その結果、熱を含んだ冷却水は流路を通じて電動コンプレッサ１の外部へ排出することが可能になる。従って、軸受１３Ｂから熱が良好に取り除かれるので、軸受１３Ｂを冷却することが可能である。その結果、軸受１３Ｂの回転数が増加した場合であっても、軸受１３Ｂの温度を所望の温度範囲に収めることが可能になる。従って、回転数の増加が抑制されにくくなるので、電動コンプレッサ１の性能を高めることができる。

　本開示の電動コンプレッサ１の流路形成部材２８は、回転軸線Ｘ上であって軸受１３Ｂの背面側に設けられる。この構成によれば、軸受１３Ｂの周囲に流路が配置されない。その結果、軸受１３Ｂの周囲に電動コンプレッサ１を構成する部品を配置することができる。従って、ケーシング４の内部空間を有効に利用することが可能になるので、電動コンプレッサ１を小型化することができる。

　本開示の電動コンプレッサ１の流路形成部材２８には、流路端面３８に開口する第１流路穴３９および第２流路穴４１が設けられる。この構成によれば、部品点数を増加させることなく、冷却水を外部から導入すると共に熱を受けた冷却水を外部に排出することができる。

　本開示の電動コンプレッサ１は、チューブ４３Ａ、４３Ｂを有する。チューブ４３Ａは、ハウジングチューブ接続部２６Ａをプレートチューブ接続部４２Ａに接続する。チューブ４３Ｂは、ハウジングチューブ接続部２６Ｂをプレートチューブ接続部４２Ｂに接続する。この構成によれば、簡易な構成によって、モータ３および軸受１３Ｂを冷却することができる。

　以上、本開示の電動コンプレッサについて説明したが、電動コンプレッサは上記の例示に制限されない。

　例えば、図５に示すように本開示の電動コンプレッサ１Ａは、チューブ４３Ａ、４３Ｂに代えて、冷却液供給部５１を有してもよい。冷却液供給部５１は、背面プレート１９Ａの閉鎖部材２７Ａに設けられている。冷却液供給部５１は、穴５２ａ（第１流路部）と、穴５２ｂ（第２流路部）と、を含む。穴５２ａは、貫通穴２９ＨＡから第１流路穴３９に連通する。穴５２ｂは、貫通穴２９ＨＢから第２流路穴４１に連通する。この構成によれば、部品点数の増加させることなく、モータ３および軸受１３Ｂを冷却することができる。

１，１Ａ　電動コンプレッサ
２　コンプレッサ
３　モータ
４　ケーシング
６　回転軸
６ａ　第１端
６ｂ　第２端
６ｃ　中央部
７　コンプレッサインペラ
８　モータケーシング
９　コンプレッサケーシング
９ａ　吸入口
９ｂ　スクロール部
９ｃ　吐出口
１１　ロータ
１２　ステータ
１２ａ　コア
１２ｂ　コイル
１３Ａ，１３Ｂ　軸受
１４　スリーブ部
１６　スリーブ部（軸受保持部）
１７　軸端ナット
１８　モータハウジング（ハウジング）
１９，１９Ａ　背面プレート（プレート）
２１　端面壁
２２　側壁
２３　端部
２３ａ　ハウジング開口
２４　モータ冷却部
２４ｓ　ハウジング流路
２４ａ　ハウジング導入口
２４ｂ　ハウジング排出口
２６Ａ　ハウジングチューブ接続部（冷却液導入部）
２６Ｂ　ハウジングチューブ接続部（冷却液排出部）
２７，２７Ａ　閉鎖部材
２８　流路形成部材
２９　フランジ
２９ｓ　フランジ開口
３１　本体
３２　圧縮バネ
３３　フランジ
３４　本体
３５　隔離壁（壁部）
３０　シール部材
３６　先端面
３７　当接面
３７ａ　軸面部
３７ｂ　仕切り壁部
３８　流路端面
３９　第１流路穴
４１　第２流路穴
３９ｂ　背面開口
４１ｂ　背面開口
３９ａ　主面開口
４１ａ　主面開口
４２Ａ　プレートチューブ接続部
４２Ｂ　プレートチューブ接続部
４３Ａ　チューブ
４３Ｂ　チューブ
５１　冷却液供給部
５２ａ　穴（第１流路部）
５２ｂ　穴（第２流路部）
Ｄ　隙間
Ｘ　回転軸線
Ｋ　仮想線

Claims

　回転軸線を有すると共に、前記回転軸線の方向における第１端および第２端を含む回転軸と、
　前記回転軸の前記第１端に取り付けられ、前記第２端の方を向く背面を含むコンプレッサインペラと、
　前記回転軸の前記第２端に取り付けられ、前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、
　前記第１端および前記第２端の間に配置され、前記回転軸および前記コンプレッサインペラを回転させるモータと、
　前記軸受および前記モータを収容するケーシングと、を備え、
　前記ケーシングは、
　前記第２端側の端部に設けられたハウジング開口を含み、前記回転軸線に沿って延びるハウジングと、
　前記軸受を保持する軸受保持部を含み、前記ハウジングの端部に取り付けられ、前記ハウジング開口を閉鎖するプレートと、を有し、
　前記プレートは、前記軸受のための冷却液を流動させる流路を形成する流路形成部材を含む、電動コンプレッサ。
　前記流路形成部材は、前記回転軸線上であって前記軸受の背面側に配置される、請求項１に記載の電動コンプレッサ。
　前記プレートは、
　　前記回転軸線上に設けられた前記軸受保持部および前記軸受保持部に対して背面側に設けられた壁部を含み、前記ハウジングに固定されて前記ハウジング開口を閉鎖する閉鎖部材と、
　　前記壁部に対面する流路端面を含み、前記壁部から前記流路端面が前記背面側に離間して配置されるように前記閉鎖部材に固定される前記流路形成部材と、を含み、
　前記壁部と前記流路端面との隙間は、前記流路を構成する、請求項１又は２に記載の電動コンプレッサ。
　前記流路形成部材は、前記流路端面に開口する第１流路穴および第２流路穴を含む、請求項３に記載の電動コンプレッサ。
　前記流路形成部材は、
　　前記流路端面に開口する第１流路穴および第２流路穴と、
　　前記回転軸線上に設けられて前記流路端面から突出し、前記壁部に当接する軸面部と、
　　前記流路端面から突出し、前記第１流路穴の開口と前記第２流路穴の開口との間に設けられた仕切り壁部と、を含み、
　前記仕切り壁部は、前記第１流路穴の開口と前記第２流路穴の開口とを結ぶ仮想線と交差する位置に設けられる、請求項３又は４に記載の電動コンプレッサ。
　前記ハウジングに設けられ、前記冷却液を受け入れる冷却液導入部と、
　前記ハウジングに設けられ、前記冷却液を排出する冷却液排出部と、
　一方の端部が前記冷却液導入部に接続され、他方の端部が前記流路形成部に接続された第１チューブと、
　一方の端部が前記冷却液排出部に接続され、他方の端部が前記流路形成部に接続された第２チューブと、をさらに備える、請求項３～５のいずれか一項に記載の電動コンプレッサ。
　前記ハウジングに設けられ、前記冷却液を受け入れる冷却液導入部と、
　前記ハウジングに設けられ、前記冷却液を排出する冷却液排出部と、
　前記プレートに設けられ、前記冷却液導入部から前記流路形成部材へ前記冷却液を導く第１流路部と、
　前記プレートに設けられ、前記流路形成部材から前記冷却液排出部へ前記冷却液を導く第２流路部と、をさらに備える、請求項３～５のいずれか一項に記載の電動コンプレッサ。