WO2022059548A1 - 回転機械 - Google Patents

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WO2022059548A1
WO2022059548A1 PCT/JP2021/032706 JP2021032706W WO2022059548A1 WO 2022059548 A1 WO2022059548 A1 WO 2022059548A1 JP 2021032706 W JP2021032706 W JP 2021032706W WO 2022059548 A1 WO2022059548 A1 WO 2022059548A1
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WO
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flow path
groove
stator
peripheral surface
inner case
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PCT/JP2021/032706
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海 飯嶋
裕司 佐々木
光 杉浦
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株式会社Ihi
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Priority to DE112021002646.1T priority patent/DE112021002646T5/de
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Priority to US18/069,234 priority patent/US20230125199A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/406Casings; Connections of working fluid especially adapted for liquid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806Cooling the drive system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • This disclosure relates to rotary machines.
  • Patent Documents 1 to 4 As a cooling structure for an electric motor, for example, the techniques according to Patent Documents 1 to 4 are known. There are also rotating machines such as turbochargers equipped with impellers. This type of rotary machine is equipped with an electric motor that rotates the impeller independently or auxiliary. A cooling flow path is provided in the vicinity of the electric motor, and the heat generated by the electric motor is suppressed by the refrigerant passing through the cooling flow path.
  • This disclosure describes a rotary machine capable of cooling an electric motor.
  • an electric motor including a rotor and a stator, a rotating shaft rotated by driving the electric motor, an impeller attached to the rotating shaft, and an inner case surrounding the stator and fixing the stator.
  • It is a rotating machine equipped with an outer part that is exteriorized by an inner case.
  • the outer portion includes an inner peripheral surface facing the outer peripheral surface of the inner case, and a flow path groove formed on the inner peripheral surface and through which the refrigerant passes.
  • an electric motor including a rotor and a stator, a rotating shaft rotated by driving the electric motor, an impeller attached to the rotating shaft, and an inner case surrounding the stator and fixing the stator.
  • It is a rotary machine equipped with an outer part that is exteriorized by an inner case.
  • the inner case has both axial ends of the axis of rotation, and the outer part is on the back wall facing one end of both ends of the inner case and on the back wall. In addition to being provided, it also has a back wall groove through which the refrigerant passes.
  • the electric motor can be cooled.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotary machine according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of the rotary machine according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the inner peripheral surface of the motor housing.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the flow of the refrigerant flowing through the cooling flow path by expanding the outline of the cooling flow path in a plane.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a part of the rotary machine according to another embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the flow of the refrigerant flowing through the cooling flow path by expanding the outline of the cooling flow path according to the other embodiment in a plane.
  • An example of the present disclosure is an electric motor provided with a rotor and a stator, a rotating shaft rotated by driving the electric motor, an impeller attached to the rotating shaft, and an inner case surrounding the stator and fixing the stator. It is a rotary machine equipped with an outer part that is exteriorized by an inner case.
  • the outer portion includes an inner peripheral surface facing the outer peripheral surface of the inner case, and a flow path groove formed on the inner peripheral surface and through which the refrigerant passes.
  • the stator of the electric motor is fixed to the inner case, and the outer part is exteriorized on the inner case.
  • the flow path groove through which the refrigerant passes is formed on the inner peripheral surface of the outer portion, and the flow path groove is arranged around the inner case.
  • the stator of the electric motor is cooled via the inner case by the refrigerant passing through the flow path groove.
  • the electric motor can be cooled.
  • the flow path groove is mainly formed in the outer portion. That is, regarding the inner inner case, there are few restrictions on the dimensions, structure, etc. for forming the flow path groove. Therefore, for example, it is easy to reduce the wall thickness of the inner case to uniformly cool the stator in a wide range.
  • the inner case comprises both axial ends of the axis of rotation
  • the outer portion is one end of both the side wall with the inner peripheral surface described above and both ends of the inner case. It may be provided with a back wall facing the portion and a return groove portion provided on the back wall and communicating with the flow path groove. Since the return groove portion through which the refrigerant passes is formed in the back wall, one end portion of the stator fixed to the inner case can be cooled.
  • the flow path groove comprises a plurality of axially extending main grooves, the plurality of main grooves being juxtaposed in the circumferential direction of the inner case and communicating with each other via a return groove. You may have. Since the plurality of main groove portions are arranged side by side in the circumferential direction of the inner case and communicate with each other by the return groove portions, the stator can be cooled from a wide range in the circumferential direction of the inner case.
  • the side wall is provided on the opposite side of the back wall in the axial direction and has a stepped portion with an enlarged inner diameter
  • the flow path groove communicates a plurality of main groove portions with each other.
  • the inner case may be provided with a flange portion that abuts on the step portion and seals the connection groove portion. Since the plurality of main grooves communicate with each other via the connecting grooves, a common refrigerant can be used to cool a wide range.
  • the flow path groove may include an inlet for receiving the refrigerant and an outlet for discharging the refrigerant, and the flow path groove and the return groove portion may form a one-pass flow path connecting the inlet and the outlet. ..
  • the one-pass flow path By using the one-pass flow path, the number of places where the refrigerant stays can be reduced, and it becomes easy to form a smooth flow of the refrigerant.
  • the flow path cross section of the return groove portion may be smaller than the maximum flow path cross section of the flow path groove.
  • the flow velocity in the return groove portion becomes relatively faster than that in the flow path groove, which is advantageous for improving the cooling efficiency in the back wall.
  • the back wall is arranged between the impeller and the stator, and at least a part of the return groove portion may be arranged so as to overlap the impeller in the axial direction. Both the stator and the impeller can be cooled by the refrigerant passing through the return groove.
  • the inner case includes an outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the outer portion, and the region of the outer peripheral surface facing at least the flow path groove of the inner case may be flat. If the region of the inner case facing the flow path groove is flat, it can be sealed (airtight or liquidtight) when the flow path groove, which is the flow path of the refrigerant, is closed.
  • the flow path groove comprises a connecting groove that communicates a plurality of main grooves with each other, one end of the main groove connected to the return groove and the other end to the connecting groove. It may be connected.
  • a plurality of connecting grooves are provided so as to be arranged along the circumferential direction, and a plurality of return grooves are provided so as to be arranged along the circumferential direction. They may be arranged alternately in the circumferential direction.
  • An example of the present disclosure is an electric motor provided with a rotor and a stator, a rotating shaft rotated by driving the electric motor, an impeller attached to the rotating shaft, and an inner case surrounding the stator and fixing the stator.
  • It is a rotary machine equipped with an outer part that is exteriorized by an inner case.
  • the inner case has both axial ends of the axis of rotation, and the outer part is on the back wall facing one end of both ends of the inner case and on the back wall. In addition to being provided, it also has a back wall groove through which the refrigerant passes.
  • the rotary machine 1 of the present disclosure includes an electric motor 2, a rotary shaft 3 rotated by driving the electric motor 2, and a compressor impeller 4 attached to the rotary shaft 3. Further, the rotary machine 1 includes an inverter 6 that controls the drive of the electric motor 2.
  • the electric motor 2 includes a rotor 21 fixed to the rotating shaft 3 and a stator 22 arranged so as to surround the rotor 21.
  • the stator 22 includes a teeth 22a and a coil 22b wound around the teeth 22a.
  • the stator case 9 (an example of an inner case) is arranged so as to surround the electric motor 2 and particularly surrounds the stator 22.
  • the stator 22 is fixed inside the stator case 9.
  • the stator case 9 has a bottomed tubular shape and includes a tubular peripheral wall 91 to which the stator 22 is fixed.
  • the peripheral wall 91 is arranged along the axial direction Da of the rotating shaft 3.
  • the stator case 9 includes a bottom wall 92 provided at one end of the peripheral wall 91 in the axial direction Da.
  • An opening is formed in the center of the bottom wall 92, and a bearing 31 for supporting the rotating shaft 3 is fixed to the opening.
  • the stator case 9 has an end opposite to the bottom wall 92, and this end is open.
  • a flange portion 93 is formed on the outer periphery of the opened end portion.
  • the outer peripheral surface Sb of the stator case 9 is intended to be the outer peripheral surface 91a of the peripheral wall 91 and the outer peripheral surface 92a of the bottom wall 92.
  • the rotary machine 1 includes an impeller housing 70 that houses the compressor impeller 4 and a motor housing 8 that houses the electric motor 2.
  • the motor housing 8 is connected to the compressor impeller 4 in the axial direction Da of the rotating shaft 3.
  • the rotary machine 1 includes an inner lid portion 71 that closes the open end portion of the stator case 9, and an outer lid portion 72 that closes the open portion of the motor housing 8.
  • the inner lid portion 71 is formed with a central hole through which the rotating shaft 3 is inserted.
  • a tubular sleeve 73 is provided between the inner lid portion 71 and the outer lid portion 72.
  • a bearing 32 that rotatably supports the rotating shaft 3 is fixed inside the sleeve 73.
  • the motor housing 8 is external to the stator case 9, and includes a motor housing portion 81 (an example of an outer portion) that substantially houses the electric motor 2 inside, and an inverter housing portion 82 in which the inverter 6 is installed. ..
  • An inverter 6 that controls the drive of the electric motor 2 is installed in the inverter accommodating portion 82.
  • a cover portion 61 that covers the inverter 6 is fixed to the inverter accommodating portion 82.
  • the inner peripheral surface Sa of the motor accommodating portion 81 is substantially in contact with the outer peripheral surface Sb of the stator case 9, and between the inner peripheral surface Sa of the motor accommodating portion 81 and the outer peripheral surface Sb of the stator case 9.
  • a cooling flow path F is formed.
  • a refrigerant C such as a coolant that cools the electric motor 2 passes through the cooling flow path F.
  • the structure forming the cooling flow path F will be described.
  • the motor accommodating portion 81 includes a side wall 83 surrounding the peripheral wall 91 of the stator case 9.
  • a back wall 84 (see FIG. 3) is provided at one end of the axial Da of the side wall 83, and the other end (hereinafter referred to as “open end 85”) on the opposite side is opened. There is.
  • a bearing 31 that rotatably supports the rotating shaft 3 is fixed to the back wall 84.
  • the side wall 83 includes an inner peripheral surface 83a facing the outer peripheral surface 91a of the peripheral wall 91 of the stator case 9.
  • the inner peripheral surface 83a is formed with a stepped portion 83b whose inner diameter increases on the way from one end to the other.
  • the flange portion 93 of the stator case 9 comes into contact with the step portion 83b.
  • the inner peripheral surface Sa of the motor accommodating portion 81 is intended to be the inner peripheral surface 83a of the side wall 83 and the inner peripheral surface 84a of the back wall 84.
  • the stator case 9 is inserted into the side wall 83 from the open end 85 of the side wall 83 (see FIG. 2).
  • the stator case 9 is provided with a flange portion 93, and a seal member 94 is attached to the outer peripheral end 93a of the flange portion 93.
  • the flange portion 93 moves in the axial direction Da.
  • the seal member 94 follows the movement of the flange portion 93 and moves in a state of being in sliding contact with the inner peripheral surface 83a of the side wall 83.
  • the flange portion 93 moves until it comes into contact with the step portion 83b.
  • the sealing member 94 secures the sealing property (airtightness or liquidtightness) of the cooling flow path F.
  • the seal member 94 moves in a state of being in sliding contact with the inner peripheral surface 83a of the side wall 83. Therefore, even if the flange portion 93 is slightly displaced in the axial direction Da, the substantially sealing property of the cooling flow path F can be ensured.
  • a flow path groove 11 through which the refrigerant C passes is formed on the inner peripheral surface 83a of the side wall 83.
  • the flow path groove 11 includes a plurality of main groove portions 12 provided on the inner peripheral surface 83a of the side wall 83, and a connection groove portion 13 that communicates the plurality of main groove portions 12.
  • the connection groove portion 13 is opened by the step portion 83b of the side wall 83, and the connection groove portion 13 is sealed when the step portion 83b abuts on the flange portion 93 of the stator case 9. It can function as a cooling flow path F.
  • the main groove portion 12 is a vertically long groove extending in the axial direction Da of the rotating shaft 3.
  • the plurality of main groove portions 12 are arranged side by side at equal intervals in the circumferential direction Db of the stator case 9, that is, in the rotation direction of the rotation shaft 3.
  • each main groove portion 12 can be provided in a tapered shape so that the width increases as the distance from the back wall 84 increases.
  • the connection groove portion 13 is opened by the step portion 83b of the side wall 83, and when the motor housing 8 (motor accommodating portion 81) is die-cast, the connection groove portion 13 is unlikely to be undercut.
  • the main groove portion 12 in a tapered shape, the flow path groove 11 as a whole is less likely to be undercut. As a result, the burden associated with finishing such as machining is reduced, workability during manufacturing is improved, and efficient manufacturing becomes possible.
  • the inner peripheral surface 84a of the back wall 84 faces the bottom wall 92 (one end) of the stator case 9.
  • a return groove portion 14 (an example of the back wall groove portion) is formed on the inner peripheral surface 84a of the back wall 84.
  • the return groove portion 14 communicates with the flow path groove 11 and becomes a part of the cooling flow path F.
  • the return groove portion 14 connects the ends of the plurality of main groove portions 12 on the back wall 84 side so that the refrigerant C can communicate with each other.
  • the connection groove portion 13 is provided on the side opposite to the back wall 84.
  • the connection groove portion 13 connects the ends of the plurality of main groove portions 12 to each other so that the refrigerant C can communicate with each other.
  • one end of the plurality of main groove portions 12 is connected to the return groove portion 14, and as a result, the plurality of adjacent main groove portions 12 communicate with each other. Further, the other end of the plurality of main groove portions 12 is connected to the connecting groove portion 13, and as a result, the plurality of adjacent main groove portions 12 communicate with each other.
  • the cooling flow path F forms a one-pass flow path.
  • the one-pass (One-Pass) flow path is a flow path connecting two places, and means a flow path connected to one without branching.
  • the connecting groove portion 13 and the return groove portion 14 are alternately provided in the circumferential direction Db. The refrigerant C that has passed through the connection groove portion 13 flows in one direction along the main groove portion 12 (outbound flow).
  • the flow of the refrigerant C is reversed by passing through the return groove portion 14, and this time, the refrigerant C flows in the opposite direction along the adjacent main groove portion 12 (flow of the return path).
  • a one-pass flow path is formed in which the outbound flow and the inbound flow alternate.
  • An inlet 15a for receiving the refrigerant C is provided at the upstream end of the one-pass flow path.
  • An outlet 15b for discharging the refrigerant C is provided at the downstream end of the one-pass flow path.
  • the flow path groove 11 has the largest flow path cross section of the main groove portion 12 near the connection groove portion 13 and has the maximum flow path cross section.
  • the cross section of the flow path of the return groove portion 14 is smaller than the cross section of the maximum flow path.
  • the back wall 84 in which the return groove portion 14 is formed is provided between the compressor impeller 4 (see FIG. 1) and the stator 22. Further, at least a part of the return groove portion 14 is arranged so as to overlap the compressor impeller 4 in the axial direction Da. As a result, both the stator 22 and the compressor impeller 4 can be cooled by the refrigerant C passing through the return groove portion 14.
  • "at least a part of the return groove portion 14 is arranged so as to overlap the compressor impeller 4 in the axial direction Da” means that at least a part of the return groove portion 14 when the back wall 84 is viewed from the axial direction Da. Means that is arranged so as to overlap the compressor impeller 4.
  • the outer peripheral surface 91a of the peripheral wall 91 which is a part of the outer peripheral surface Sb of the stator case 9, is a part of the outer peripheral surface Sb of the stator case 9.
  • the outer peripheral surface 91a is in contact with the inner peripheral surface 83a of the side wall 83 of the motor accommodating portion 81.
  • the outer peripheral surface 91a is basically a cylindrical flat surface without unevenness, and at least the region facing the flow path groove 11 is flat. As a result, when the flow path groove 11 serving as the cooling flow path F is closed, it can be sealed (airtight or liquidtight).
  • the rotary machine 1 includes a stator case 9 and a motor accommodating portion 81 external to the stator case 9.
  • the flow path groove 11 through which the refrigerant C passes is formed on the inner peripheral surface Sa of the motor accommodating portion 81, and the flow path groove 11 is arranged around the stator case 9.
  • the stator 22 of the electric motor 2 is cooled via the stator case 9 by the refrigerant C passing through the flow path groove 11.
  • the cooling flow path F (flow path groove 11 through which the refrigerant C passes) is provided between the stator case 9 and the motor accommodating portion 81. Therefore, it becomes easy to obtain the cooling flow path F having a stable shape, and it becomes easy to guide the refrigerant C having a high flow velocity to a narrower range, so that the cooling performance can be easily improved.
  • the stator case 9 can be formed by deep drawing of steel, and as a result, the manufacturing cost of the stator case 9 as a single item can be reduced. Further, since the material of the stator case 9 is steel, the fitting of dissimilar metals is eliminated, so that the reliability in terms of quality is improved. Further, the stator case 9 can also be manufactured by press working, shaving, or the like from a pipe material.
  • the flow path groove 11 is mainly formed in the motor accommodating portion 81. That is, with respect to the stator case 9, restrictions such as dimensions and structure for forming the flow path groove 11 are reduced. As a result, for example, it is easy to reduce the wall thickness of the stator case 9 to uniformly cool the stator 22 over a wide range, and the electric motor 2 can be cooled.
  • the outer peripheral surface Sb of the stator case 9 is flat and has an excellent sealing property.
  • a groove that becomes a part of the cooling flow path F may be provided on the outer peripheral surface Sb of the stator case 9 as an auxiliary.
  • the motor accommodating portion 81 is provided with a back wall 84, and the back wall 84 is formed with a return groove portion 14 communicating with the flow path groove 11.
  • the return groove portion 14 is formed on the back wall 84, the end portion (one end portion) on the back side of the stator 22 fixed to the stator case 9 can be cooled.
  • the return groove portion 14 is provided on the back wall 84 instead of the side wall 83 of the motor accommodating portion 81, the return groove portion 14 is less likely to be undercut when the motor accommodating portion 81 is die-cast, and the formability is improved. Can be improved.
  • the flow path groove 11 includes a plurality of main groove portions 12.
  • the plurality of main groove portions 12 are arranged side by side in the circumferential direction Db of the stator case 9, and further communicate with each other via the return groove portions 14.
  • the stator 22 can be cooled from a wide range of the circumferential direction Db of the stator case 9.
  • the plurality of main groove portions 12 according to the present embodiment are arranged side by side at equal intervals, it is advantageous for uniformly cooling the stator 22.
  • This "parallel arrangement at equal intervals" means a state in which they are arranged at substantially equal intervals while allowing a slight error.
  • connection groove portion 13 in which the plurality of main groove portions 12 are communicated is opened by the step portion 83b, the main groove portion 12 and the connection groove portion 13 are unlikely to be undercut when the motor accommodating portion 81 is die-cast. , Moldability can be improved.
  • the rotary machine 1A according to another embodiment has the same structure and configuration as the rotary machine 1 described above. It basically has the same action and effect as the rotary machine 1. Therefore, in the following description, the differences will be mainly described, and the same structure and configuration will be designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the rotary machine 1A surrounds the stator 22 (see FIG. 1), and includes a stator case 9 to which the stator 22 is fixed, and a motor accommodating portion 81 external to the stator case 9.
  • the inner peripheral surface Sa of the motor accommodating portion 81 faces the outer peripheral surface Sb of the stator case 9.
  • the motor accommodating portion 81 includes a side wall 83, and the inner peripheral surface 83a of the side wall 83 faces the outer peripheral surface 91a of the peripheral wall 91 of the stator case 9.
  • a flow path groove 11 through which the refrigerant C passes is formed on the inner peripheral surface 83a of the side wall 83.
  • the flow path groove 11 includes a plurality of main groove portions 12 and a connecting groove portion 13.
  • the main groove portion 12 is a vertically long groove long in the axial direction Da of the rotating shaft 3.
  • the plurality of main groove portions 12 are arranged side by side at equal intervals in the circumferential direction Db of the stator case 9.
  • one main groove portion 12 is formed with an inlet 15a of the refrigerant C, and the main groove portion 12 next to the main groove portion 12 in which the inlet 15a is formed is formed with an outlet 15b of the refrigerant C. Has been done.
  • connection groove portion 13 basically connects a plurality of main groove portions 12 so as to be able to communicate with each other over the entire circumference of the circumferential direction Db, except for the region that partitions the main groove portion 12 of the inlet 15a and the main groove portion 12 of the outlet 15b. There is.
  • the motor accommodating portion 81 includes a back wall 84 facing the bottom wall 92 of the stator case 9.
  • the back wall 84 is provided with a return groove portion 14.
  • the return groove portion 14 basically connects a plurality of main groove portions 12 so as to be able to communicate with each other over the entire circumference of the circumferential direction Db, except for the region that partitions the main groove portion 12 of the inlet 15a and the main groove portion 12 of the outlet 15b. There is.
  • the flow path groove 11 through which the refrigerant C passes is formed on the inner peripheral surface Sa of the motor accommodating portion 81.
  • the flow path groove 11 is arranged around the stator case 9.
  • the stator 22 of the electric motor 2 is cooled via the stator case 9 by the refrigerant C passing through the flow path groove 11.
  • the electric motor 2 can be cooled.
  • the flow path groove 11 is mainly formed in the motor accommodating portion 81. That is, with respect to the stator case 9 inside the motor accommodating portion 81, there are few restrictions on the dimensions, structure, etc. for forming the flow path groove 11. Therefore, it is easy to improve the cooling performance for cooling the electric motor 2.
  • the connection groove portion 13 and the return groove portion 14 according to the present embodiment are formed so that a plurality of main groove portions 12 are connected over the entire surface, and are not a one-pass flow path.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiments.
  • the electric supercharger has been described as an example of a rotary machine, but it can be widely applied to a rotary machine provided with an impeller that is driven by an electric motor, for example, an electric assist type supercharger or the like. There may be.
  • the flow path groove forming the cooling flow path can adopt various shapes, for example, a shape along the circumferential direction of the stator case, a corrugated shape, or the like.

Abstract

回転機械は、ロータ(21)及びステータ(22)を備えた電動モータ(2)と、電動モータ(2)の駆動によって回転する回転軸(3)と、回転軸(3)に取り付けられたインペラ(4)と、ステータ(22)を包囲すると共に、ステータ(22)が固定されたインナーケース(9)と、インナーケース(9)に外装されるアウター部(8)と、を備え、アウター部(8)は、インナーケース(9)の外周面に対面する内周面(Sa)と、内周面(Sa)に形成されると共に、冷媒が通過する流路溝(11)と、を備えている。

Description

回転機械
 本開示は、回転機械に関する。
 電動機の冷却構造として、例えば、特許文献1~4に係る技術が知られている。また、インペラを備えたターボチャージャーなどの回転機械がある。この種の回転機械は、インペラを、主体的、あるいは補助的に回転させる電動モータを備えている。電動モータの近傍には、冷却流路が設けられており、電動モータの発熱は、冷却流路を通過する冷媒によって抑えられている。
特開2006-033916号公報 特開2017-99281号公報 特開昭59-070162号公報 特開平10-210702号公報
 回転機械では、電動モータのステータ周りの構造やインペラの配置などによって冷却流路を形成する際の制約も多くなる。その結果として、電動モータの冷却が不十分になってしまうと、各種の問題を生じる可能性があった。
 本開示は、電動モータを冷却できる回転機械を説明する。
 本開示の一態様は、ロータ及びステータを備えた電動モータと、電動モータの駆動によって回転する回転軸と、回転軸に取り付けられたインペラと、ステータを包囲すると共に、ステータが固定されたインナーケースと、インナーケースに外装されるアウター部と、を備えている回転機械である。この回転機械において、アウター部は、インナーケースの外周面に対面する内周面と、内周面に形成されると共に、冷媒が通過する流路溝と、を備えている。
 本開示の一態様は、ロータ及びステータを備えた電動モータと、電動モータの駆動によって回転する回転軸と、回転軸に取り付けられたインペラと、ステータを包囲すると共に、ステータが固定されたインナーケースと、インナーケースに外装されるアウター部と、を備えた回転機械である。この回転機械において、インナーケースは、回転軸の軸方向の両方の端部を備え、アウター部は、インナーケースの両方の端部のうち、一方の端部に対面する奥壁と、奥壁に設けられると共に、冷媒が通過する奥壁溝部と、を備えている。
 本開示のいくつかの態様によれば、電動モータを冷却できる。
図1は、本開示の一実施形態に係る回転機械を示す断面図である。 図2は、実施形態に係る回転機械の一部分を示す分解斜視図である。 図3は、モータハウジングの内周面を示す斜視図である。 図4は、冷却流路の概略を平面的に展開し、冷却流路を流れる冷媒の流れを模式的に示す説明図である。 図5は、他の実施形態に係る回転機械の一部分を示す分解斜視図である。 図6は、他の実施形態に係る冷却流路の概略を平面的に展開し、冷却流路を流れる冷媒の流れを模式的に示す説明図である。
 本開示の一例は、ロータ及びステータを備えた電動モータと、電動モータの駆動によって回転する回転軸と、回転軸に取り付けられたインペラと、ステータを包囲すると共に、ステータが固定されたインナーケースと、インナーケースに外装されるアウター部と、を備えている回転機械である。この回転機械において、アウター部は、インナーケースの外周面に対面する内周面と、内周面に形成されると共に、冷媒が通過する流路溝と、を備えている。
 一例に係る回転機械では、電動モータのステータはインナーケースに固定され、インナーケースにはアウター部が外装されている。冷媒が通過する流路溝は、アウター部の内周面に形成されており、流路溝は、インナーケースの周囲に配置される。電動モータのステータは、流路溝を通過する冷媒により、インナーケースを介して冷却される。その結果、電動モータを冷却できる。ここで、流路溝は、アウター部に主体的に形成されている。つまり、内側のインナーケースに関しては、流路溝を形成するための寸法や構造等の制約は少ない。したがって、例えば、インナーケースの肉厚を薄くしてステータを広い範囲で均一に冷却するなどの工夫が容易である。
 いくつかの例において、インナーケースは、回転軸の軸方向の両方の端部を備え、アウター部は、上記の内周面を有する側壁と、インナーケースの両方の端部のうち、一方の端部に対面する奥壁と、奥壁に設けられると共に、流路溝に連通する返し溝部と、を備えていてもよい。奥壁に冷媒が通過する返し溝部が形成されているので、インナーケースに固定されたステータの一方の端部を冷却することができる。
 いくつかの例において、流路溝は、軸方向に延在する複数の主溝部を備え、複数の主溝部は、インナーケースの周方向に並設されると共に、返し溝部を介して互いに連通していてもよい。複数の主溝部は、インナーケースの周方向に並設され、互いに、返し溝部によって連通しているので、インナーケースの周方向の広い範囲からステータを冷却することができる。
 いくつかの例において、側壁は、奥壁に対して軸方向の反対側に設けられると共に、内径が拡大した段差部を備えており、流路溝は、複数の主溝部を互いに連通すると共に、段差部で開放された接続溝部を備えており、インナーケースは、段差部に当接して接続溝部を封止するフランジ部を備えていてもよい。複数の主溝部は、接続溝部を介して互いに連通するため、共通の冷媒を用いて広い範囲を冷却することができる。
 いくつかの例において、流路溝は、冷媒を受け入れる入口と、冷媒を排出する出口とを備え、流路溝及び返し溝部は、入口と出口とを接続するワンパス流路を形成してもよい。ワンパス流路とすることにより、冷媒の滞留箇所を少なくでき、冷媒の円滑な流れを形成し易くなる。
 いくつかの例において、返し溝部の流路断面は、流路溝の最大流路断面よりも小さくてもよい。返し溝部での流速が流路溝に対して相対的に速くなり、奥壁での冷却効率の向上に有利になる。
 いくつかの例において、奥壁は、インペラとステータとの間に配置されており、軸方向で、返し溝部の少なくとも一部は、インペラに重なるように配置されていてもよい。返し溝部を通過する冷媒により、ステータ及びインペラの両方を冷却できる。
 いくつかの例において、インナーケースは、アウター部の内周面に接する外周面を備え、外周面のうち、インナーケースの少なくとも流路溝に対面する領域は、平坦であってもよい。インナーケースの流路溝に対面する領域が平坦であれば、冷媒の流路となる流路溝を閉塞した際にシール(気密または液密に)することができる。
 いくつかの例において、流路溝は、複数の主溝部を互いに連通する接続溝部を備えており、主溝部の一方の端部は返し溝部に接続されており、他方の端部は接続溝部に接続されていてもよい。
 いくつかの例において、接続溝部は、周方向に沿って並ぶように複数設けられており、返し溝部は、周方向に沿って並ぶように複数設けられており、接続溝部と返し溝部とは、周方向で交互に配置されていてもよい。
 本開示の一例は、ロータ及びステータを備えた電動モータと、電動モータの駆動によって回転する回転軸と、回転軸に取り付けられたインペラと、ステータを包囲すると共に、ステータが固定されたインナーケースと、インナーケースに外装されるアウター部と、を備えている回転機械である。この回転機械において、インナーケースは、回転軸の軸方向の両方の端部を備え、アウター部は、インナーケースの両方の端部のうち、一方の端部に対面する奥壁と、奥壁に設けられると共に、冷媒が通過する奥壁溝部と、を備えている。
 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。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
 図1及び図2は、本開示における回転機械1の一例を示しており、具体的には電動過給機である。本開示の回転機械1は、電動モータ2と、電動モータ2の駆動によって回転する回転軸3と、回転軸3に取り付けられたコンプレッサインペラ4とを備えている。また、回転機械1は、電動モータ2の駆動を制御するインバータ6を備えている。
 電動モータ2は、回転軸3に固定されたロータ21と、ロータ21を囲むように配置されたステータ22とを備えている。ステータ22は、ティース22aと、ティース22aに巻回されたコイル22bとを備えている。ステータケース9(インナーケースの一例)は、電動モータ2を包囲するように配置され、特にステータ22を包囲するように配置されている。ステータ22は、ステータケース9の内部に固定されている。
 ステータケース9は、有底筒状であり、ステータ22が固定された筒状の周壁91を備えている。周壁91は、回転軸3の軸方向Daに沿うように配置されている。ステータケース9は、周壁91の軸方向Daの一方の端部に設けられた底壁92を備えている。底壁92の中央には開口が形成されており、開口には、回転軸3を支持する軸受31が固定されている。ステータケース9は、底壁92に対して反対側の端部を備え、この端部は開放されている。開放された端部の外周には、フランジ部93が形成されている。以下の説明において、ステータケース9の外周面Sbとは、周壁91の外周面91a及び底壁92の外周面92aを意図している。
 回転機械1は、コンプレッサインペラ4を収容するインペラハウジング70と、電動モータ2を収容するモータハウジング8とを備えている。モータハウジング8は、コンプレッサインペラ4に対して回転軸3の軸方向Daに接続されている。また、回転機械1は、ステータケース9の開放された端部を閉鎖する内蓋部71と、モータハウジング8の開放部を閉鎖する外蓋部72と、を備えている。内蓋部71には、回転軸3が挿通される中央孔が形成されている。内蓋部71と外蓋部72との間には筒状のスリーブ73が設けられている。スリーブ73の内部には、回転軸3を回転自在に支持する軸受32が固定されている。
 モータハウジング8は、ステータケース9に外装され、実質的に電動モータ2を内部に収容するモータ収容部81(アウター部の一例)と、インバータ6が設置されるインバータ収容部82とを備えている。インバータ収容部82には、電動モータ2の駆動を制御するインバータ6が設置されている。インバータ収容部82にはインバータ6を覆うカバー部61が固定されている。
 モータ収容部81の内周面Saは、実質的にステータケース9の外周面Sbに当接しており、モータ収容部81の内周面Saとステータケース9の外周面Sbとの間には、冷却流路Fが形成されている。冷却流路Fには、電動モータ2を冷却する冷却液などの冷媒C(図4参照)が通過する。以下、冷却流路Fを形成する構造について説明する。
 モータ収容部81は、ステータケース9の周壁91を囲む側壁83を備えている。側壁83の軸方向Daの一方の端部には奥壁84(図3参照)が設けられており、反対側である他方の端部(以下、「開放端85」と称する)は開放されている。奥壁84には、回転軸3を回転自在に支持する軸受31が固定されている。側壁83は、ステータケース9の周壁91の外周面91aに対面する内周面83aを備えている。内周面83aには、一方の端部から他方の端部に至る途中で内径が拡大する段差部83bが形成されている。段差部83bにはステータケース9のフランジ部93が当接する。なお、以下の説明において、モータ収容部81の内周面Saとは、側壁83の内周面83a及び奥壁84の内周面84aを意図している。
 ステータケース9は、側壁83の開放端85から側壁83内に挿入される(図2参照)。ステータケース9はフランジ部93を備え、フランジ部93の外周端93aには、シール部材94が組付けられている。フランジ部93は軸方向Daに移動する。シール部材94は、フランジ部93の移動に追従し、側壁83の内周面83aに摺接した状態で移動する。フランジ部93は段差部83bに当接するまで移動する。フランジ部93が段差部83bに当接することにより、シール部材94は冷却流路Fのシール性(気密性または液密性)を確保する。なお、本実施形態においてシール部材94は、側壁83の内周面83aに摺接した状態で移動する。したがって、フランジ部93が軸方向Daで僅かにずれていても、冷却流路Fの実質的なシール性を確保できる。
 図2、図3及び図4に示されるように、側壁83の内周面83aには、冷媒Cが通過する流路溝11が形成されている。流路溝11は、側壁83の内周面83aに設けられた複数の主溝部12と、複数の主溝部12を連通する接続溝部13とを備えている。冷却流路Fとして把握した場合に、接続溝部13は側壁83の段差部83bで開放されており、段差部83bがステータケース9のフランジ部93に当接することで接続溝部13は封止され、冷却流路Fとしての機能を発揮できるようになっている。
 主溝部12は、回転軸3の軸方向Daに延在する縦長の溝である。複数の主溝部12は、ステータケース9の周方向Db、つまり回転軸3の回転方向に等間隔で並設されている。また、各主溝部12は、奥壁84から離れるほど幅が広がるようなテーパ状に設けることができる。上述の通り、接続溝部13は側壁83の段差部83bで開放されており、モータハウジング8(モータ収容部81)をダイカストで成形する場合に、接続溝部13はアンダーカットになり難い。更に、主溝部12をテーパ状に設けることで、流路溝11全体としてもアンダーカットになり難くなる。その結果、機械加工などの仕上げ等に伴う負担は軽減され、製造時の作業性を向上して効率的な製造が可能になる。
 奥壁84の内周面84aは、ステータケース9の底壁92(一方の端部)に対面している。奥壁84の内周面84aには、返し溝部14(奥壁溝部の一例)が形成されている。返し溝部14は、流路溝11に連通されて冷却流路Fの一部となる。返し溝部14は、冷媒Cが連通可能となるように、複数の主溝部12の奥壁84側の端部同士を接続している。一方で、接続溝部13は、奥壁84とは反対側に設けられている。接続溝部13は、冷媒Cが連通可能となるように、複数の主溝部12の端部同士を接続している。つまり、複数の主溝部12の一方の端部は、返し溝部14に接続されており、その結果、隣接する複数の主溝部12は互に連通している。また、複数の主溝部12の他方の端部は、接続溝部13に接続されており、その結果、隣接する複数の主溝部12は互に連通している。
 ステータケース9をモータ収容部81の内部に装着した際、流路溝11及び返し溝部14は、ステータケース9の外周面Sbによって閉塞され、冷媒Cが通過する冷却流路Fとなる。本実施形態に係る冷却流路Fはワンパス流路を形成する。ワンパス(One-Pass)流路とは、ある2つの場所を結ぶ流路であって、分岐することなく1つに繋がっている流路を意味する。本実施形態では、接続溝部13と返し溝部14とは、周方向Dbで交互に設けられている。接続溝部13を通過した冷媒Cは主溝部12に沿って一方向に流れる(往路の流れ)。その後、冷媒Cは、返し溝部14を通過することで流れは反転され、今度は、隣の主溝部12に沿って反対方向に流れる(復路の流れ)。その結果、往路の流れと復路の流れとが交互に登場するワンパス流路が形成される。ワンパス流路の上流側の端部には冷媒Cを受け入れる入口15aが設けられている。ワンパス流路の下流側の端部には冷媒Cを排出する出口15bが設けられている。ワンパス流路とすることにより、冷媒Cの滞留箇所を少なくでき、冷媒Cの円滑な流れを形成し易くなる。
 本実施形態に係る流路溝11は、接続溝部13付近の主溝部12の流路断面が最も大きく、最大流路断面になる。これに対し、返し溝部14の流路断面は、最大流路断面よりも小さくなっている。返し溝部14の流路断面を、流路溝11の最大流路断面よりも小さくすることで、返し溝部14での流速が流路溝11に対して相対的に速くなり、奥壁84での冷却ができる。
 また、返し溝部14が形成された奥壁84は、コンプレッサインペラ4(図1参照)とステータ22との間に設けられている。更に返し溝部14の少なくとも一部は、軸方向Daでコンプレッサインペラ4に重なるように配置されている。その結果、返し溝部14を通過する冷媒Cにより、ステータ22及びコンプレッサインペラ4の両方を冷却できる。なお、「返し溝部14の少なくとも一部は、軸方向Daでコンプレッサインペラ4に重なるように配置される」とは、軸方向Daから奥壁84を見た場合に、返し溝部14の少なくとも一部がコンプレッサインペラ4に重なるように配置されていることを意味する。
 ステータケース9の外周面Sbの一部である周壁91の外周面91aは、ステータケース9の外周面Sbの一部である。外周面91aは、モータ収容部81の側壁83の内周面83aに接している。外周面91aは、基本的に凹凸の無い円筒状の平坦面であり、少なくとも、流路溝11に対面する領域は平坦になっている。その結果、冷却流路Fとなる流路溝11を閉塞した際にシール(気密または液密に)することができる。
 次に、実施形態に係る回転機械1の作用、効果を説明する。回転機械1は、ステータケース9と、ステータケース9に外装されるモータ収容部81と、を備えている。冷媒Cが通過する流路溝11は、モータ収容部81の内周面Saに形成されており、流路溝11は、ステータケース9の周囲に配置される。電動モータ2のステータ22は、流路溝11を通過する冷媒Cにより、ステータケース9を介して冷却される。その結果、電動モータ2を冷却できる。また、冷却流路F(冷媒Cが通過する流路溝11)は、ステータケース9とモータ収容部81との間に設けられている。したがって、形状の安定した冷却流路Fを得易くなり、更に狭い範囲に速い流速の冷媒Cを導くことが容易になるので、冷却性能を高め易い。
 更に本実施形態では、冷却流路Fとなる流路溝11をモータ収容部81に形成するので、ステータケース9については、成形方法の幅が広がる。例えば、ステータケース9をスチール深絞りで成形することも可能であり、その結果、ステータケース9の単品での製造コストを低減できる。更に、ステータケース9の材料をスチールとすることで異種金属の嵌合がなくなるため、品質面での信頼性が向上する。また、ステータケース9はパイプ材からのプレス加工、削り加工等によって製作することもできる。
 また、流路溝11は、モータ収容部81に主体的に形成されている。つまり、ステータケース9に関しては、流路溝11を形成するための寸法や構造等の制約は少なくなる。その結果、例えば、ステータケース9の肉厚を薄くしてステータ22を広い範囲で均一に冷却するなどの工夫が容易であり、電動モータ2の冷却が可能となる。なお、本実施形態では、ステータケース9の外周面Sbは平坦であり、シール性に優れた形態になっている。しかしながら、ステータケース9の強度や構造に係る制約上、許容されるのであれば、補助的に冷却流路Fの一部となる溝をステータケース9の外周面Sbに設けてもよい。
 また、モータ収容部81は奥壁84を備え、奥壁84には、流路溝11に連通する返し溝部14が形成されている。奥壁84に返し溝部14を形成することにより、ステータケース9に固定されたステータ22の奥側の端部(一方の端部)を冷却することができる。また、モータ収容部81の側壁83ではなく、奥壁84に返し溝部14を設けているため、モータ収容部81をダイカストで成形する場合に、返し溝部14はアンダーカットになり難く、成形性を向上できる。
 また、流路溝11は複数の主溝部12を備えている。複数の主溝部12は、ステータケース9の周方向Dbに並設され、更に、返し溝部14を介して互いに連通している。その結果、ステータケース9の周方向Dbの広い範囲からステータ22を冷却することができる。特に、本実施形態に係る複数の主溝部12は、等間隔に並設されているため、ステータ22を均等に冷却する上で有利である。この「等間隔に並設されている」とは、僅かな誤差を許容しながら実質的に等しい間隔で並んでいる状態を意味する。
 更に複数の主溝部12は、接続溝部13を介して互いに連通するため、共通の冷媒Cを用いて広い範囲を冷却することができる。更に、複数の主溝部12が連通された接続溝部13は段差部83bで開放されているため、モータ収容部81をダイカストで成形する場合に、主溝部12及び接続溝部13はアンダーカットになり難く、成形性を向上できる。
 次に、図5及び図6を参照し、他の実施形態に係る回転機械1Aについて説明する。なお、他の実施形態に係る回転機械1Aは、上記の回転機械1と同一の構造や構成を備えている。基本的に回転機械1と同様の作用、効果を奏する。したがって、以下の説明では、相違点を中心に説明を行い、同一の構造や構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
 回転機械1Aは、ステータ22(図1参照)を包囲すると共に、ステータ22が固定されたステータケース9と、ステータケース9に外装されるモータ収容部81と、を備えている。モータ収容部81の内周面Saは、ステータケース9の外周面Sbに対面する。モータ収容部81は、側壁83を備えており、側壁83の内周面83aは、ステータケース9の周壁91の外周面91aに対面する。側壁83の内周面83aには、冷媒Cが通過する流路溝11が形成されている。
 流路溝11は、複数の主溝部12と接続溝部13とを備えている。主溝部12は、回転軸3の軸方向Daに長い縦長の溝である。複数の主溝部12は、ステータケース9の周方向Dbに等間隔で並設されている。複数の主溝部12のうち、一の主溝部12には冷媒Cの入口15aが形成されており、入口15aが形成された主溝部12の隣の主溝部12には冷媒Cの出口15bが形成されている。接続溝部13は、入口15aの主溝部12と出口15bの主溝部12とを区画する領域を除き、基本的に周方向Dbの全周に亘って複数の主溝部12を連通可能に接続している。
 モータ収容部81は、ステータケース9の底壁92に対面する奥壁84を備えている。奥壁84には、返し溝部14が設けられている。返し溝部14は、入口15aの主溝部12と出口15bの主溝部12とを区画する領域を除き、基本的に周方向Dbの全周に亘って複数の主溝部12を連通可能に接続している。
 回転機械1Aでは、上述の回転機械1と同様に、冷媒Cが通過する流路溝11は、モータ収容部81の内周面Saに形成されている。流路溝11は、ステータケース9の周囲に配置される。電動モータ2のステータ22は、流路溝11を通過する冷媒Cにより、ステータケース9を介して冷却される。その結果、電動モータ2を冷却できる。また、流路溝11は、モータ収容部81に主体的に形成されている。つまり、モータ収容部81の内側のステータケース9に関しては、流路溝11を形成するための寸法や構造等の制約は少ない。したがって、電動モータ2を冷却するための冷却性能を高め易い。なお、本実施形態に係る接続溝部13と返し溝部14とは、複数の主溝部12が全体に亘って接続されるように形成されており、ワンパス流路にはなっていない。
 本開示は、上記の実施形態のみに限定されない。例えば、上記の実施形態では、回転機械の一例として電動過給機を説明したが、電動モータの駆動で回転するインペラを備えた回転機械に広く適用でき、例えば電動アシスト型の過給機等であってもよい。
 また、冷却流路を形成する流路溝は、様々な形状を採用することができ、例えば、ステータケースの周方向に沿うような形状や波形の形状等であってもよい。
1、1A 回転機械
2 電動モータ
3 回転軸
4 コンプレッサインペラ(インペラ)
9 ステータケース
8 モータハウジング
11 流路溝
12 主溝部
13 接続溝部
14 返し溝部(奥壁溝部)
15a 入口
15b 出口
21 ロータ
22 ステータ
81 モータ収容部(アウター部)
83 側壁
84 奥壁
83b 段差部
93 フランジ部
Sa 内周面
Sb 外周面

Claims (11)

  1.  ロータ及びステータを備えた電動モータと、
     前記電動モータの駆動によって回転する回転軸と、
     前記回転軸に取り付けられたインペラと、
     前記ステータを包囲すると共に、前記ステータが固定されたインナーケースと、
     前記インナーケースに外装されるアウター部と、を備え、
     前記アウター部は、前記インナーケースの外周面に対面する内周面と、
     前記内周面に形成されると共に、冷媒が通過する流路溝と、を備えている、回転機械。
  2.  前記インナーケースは、前記回転軸の軸方向の両方の端部を備え、
     前記アウター部は、前記内周面を有する側壁と、前記インナーケースの前記両方の端部のうち、一方の前記端部に対面する奥壁と、前記奥壁に設けられると共に、前記流路溝に連通する返し溝部と、を備えている、請求項1記載の回転機械。
  3.  前記流路溝は、前記軸方向に延在する複数の主溝部を備え、
     前記複数の主溝部は、前記インナーケースの周方向に並設されると共に、前記返し溝部を介して互いに連通している、請求項2記載の回転機械。
  4.  前記側壁は、前記奥壁に対して前記軸方向の反対側に設けられると共に、内径が拡大した段差部を備えており、
     前記流路溝は、前記複数の主溝部を互いに連通すると共に、前記段差部で開放された接続溝部を備えており、
     前記インナーケースは、前記段差部に当接して前記接続溝部を封止するフランジ部を備えている、請求項3記載の回転機械。
  5.  前記流路溝は、前記冷媒を受け入れる入口と、前記冷媒を排出する出口とを備え、
     前記流路溝及び前記返し溝部は、前記入口と前記出口とを接続するワンパス流路を形成する、請求項2~4のいずれか一項記載の回転機械。
  6.  前記返し溝部の流路断面は、前記流路溝の最大流路断面よりも小さい、請求項2~5のいずれか一項記載の回転機械。
  7.  前記奥壁は、前記インペラと前記ステータとの間に配置されており、
     前記軸方向で、前記返し溝部の少なくとも一部は、前記インペラに重なるように配置されている、請求項2~6のいずれか一項記載の回転機械。
  8.  前記インナーケースは、前記アウター部の前記内周面に接する外周面を備え、
     前記外周面のうち、前記インナーケースの少なくとも前記流路溝に対面する領域は、平坦である、請求項1~7のいずれか一項記載の回転機械。
  9.  前記流路溝は、前記複数の主溝部を互いに連通する接続溝部を備えており、
     前記主溝部の一方の端部は前記返し溝部に接続されており、他方の端部は前記接続溝部に接続されている、請求項3記載の回転機械。
  10.  前記接続溝部は、前記周方向に沿って並ぶように複数設けられており、
     前記返し溝部は、前記周方向に沿って並ぶように複数設けられており、
     前記接続溝部と前記返し溝部とは、前記周方向で交互に配置されている、請求項9記載の回転機械。
  11.  ロータ及びステータを備えた電動モータと、
     前記電動モータの駆動によって回転する回転軸と、
     前記回転軸に取り付けられたインペラと、
     前記ステータを包囲すると共に、前記ステータが固定されたインナーケースと、
     前記インナーケースに外装されるアウター部と、を備え、
     前記インナーケースは、前記回転軸の軸方向の両方の端部を備え、
     前記アウター部は、前記インナーケースの前記両方の端部のうち、一方の前記端部に対面する奥壁と、前記奥壁に設けられると共に、冷媒が通過する奥壁溝部と、を備えている、回転機械。
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