(57)【要約】      （修正有）【課題】ハウジング上に設けられる他の形状の物とともに、ハウジングと一体化することにより、壁と冷媒との間の熱伝達の効率を上げ、圧縮機の寸法の増大を押える。【解決手段】ハウジング１は、壁２を備えている。壁は、電気モータの制御装置が延びている、圧縮機の第２の空間に対して、冷媒が循環する圧縮機の第１の空間を画定している。壁の第１の面は、制御装置を受容するように構成された第２の空間に対向し、一方、壁の第２の面４は、放熱手段５を備える第１の空間に対向している。放熱手段は、第２の面から出発している複数の管状要素６の形状をしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路用電動圧縮機（２１）のハウジング（１）であって、
前記圧縮機の第１の空間を、前記圧縮機の第２の空間に対して画定している壁（２）を備え、
冷媒が、前記第１の空間の中を循環し、電気モータの制御装置は、前記第２の空間の中に設置され、
壁（２）の第１の面は、前記制御装置を受容するように構成されている前記第２の空間に対向し、壁（２）の第２の面（４）は、放熱手段（５）を備える前記第１の空間に対向しているハウジング（１）において、
放熱手段（５）は、第２の面（４）から出発している複数の管状要素（６）の形状をしていることを特徴とするハウジング。
【請求項２】
少なくとも１つの管状要素（６）は、壁（２）と同じ材料からなる円形断面の固体チューブによって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のハウジング。
【請求項３】
少なくとも１つの管状要素（６）は、第２の面（４）が含まれる第１の平面と直交する軸に沿って延びていることを特徴とする、請求項１または２に記載のハウジング。
【請求項４】
前記壁の第２の面（４）から浮き上がっている第１の部分（８）と、前記壁の前記第１の面から浮き上がっている第２の部分（７）とによって形成されている周縁部（３）を備え、
前記垂直軸上で測定された管状要素（６）の長さは、この同じ軸上で測定された第１の部分（８）の長さよりも短いことを特徴とする、請求項３に記載のハウジング。
【請求項５】
転がり軸受を受容するようになっているブッシング（１０）は、前記壁の第２の面（４）から浮き上がっていることを特徴とする、請求項４に記載のハウジング。
【請求項６】
ブッシング（１０）は、第２の平面に接する端部（１３）によって終端され、前記第２の平面は、周縁部（３）の第１の部分（８）の長さよりも短い距離だけ、第２の面（４）が含まれる前記第１の平面から離れていることを特徴とする、請求項５に記載のハウジング。
【請求項７】
少なくとも１つの管状要素（６）の長さは、前記第１の平面と前記第２の平面との間の距離よりも短いことを特徴とする、請求項６に記載のハウジング。
【請求項８】
複数の管状要素（６）は、第２の面（４）の上で、ブッシング（１０）の周囲に分散されていることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか１項に記載のハウジング。
【請求項９】
壁（２）は、前記制御装置を前記電気モータに結合させている電気コネクタを受容するようになっている貫通開口（１６）を備えていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載のハウジング。
【請求項１０】
壁（２）の外周に形成されたフランク（１８）を備えていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のハウジング。
【請求項１１】
フランク（１８）は、高電圧電源コネクタを受容するように構成された第１の貫通孔（１９）と、電気信号コネクタを受容するように構成された第２の貫通孔（２０）とを備えていることを特徴とする、請求項１０に記載のハウジング。
【請求項１２】
電気モータに結合された圧縮機構により形成されたユニットを備える冷媒回路用圧縮機（２１）であって、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のハウジング（１）を備えていることを特徴とする圧縮機。
【請求項１３】
ハウジング（１）のフランク（１８）を貫通する第１の貫通孔（１９）の中に取り付けられた高電圧電源コネクタ（２５）と、前記フランク（１８）を貫通する第２の貫通孔（２０）の中に取り付けられた電気信号コネクタとを備えていることを特徴とする、請求項１２に記載の圧縮機。
【請求項１４】
圧縮機（２１）の上に配置された冷媒入力開口（２９）を備え、これにより、前記冷媒は、管状要素（６）の間を循環するようになっていることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に装備されている冷媒回路を構成する電動圧縮機用のハウジングの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒は、通常圧縮機によって、空調回路の内部を循環している。内燃機関を搭載している自動車においては、この圧縮機は、機械的なタイプの圧縮機である。その理由は、圧縮機の回転は、内燃機関に連結されているプーリーを使用して、ベルトによって作動させられるからである。
【０００３】
自動車に装備されている内燃機関に供給される燃料の基盤である化石エネルギーが枯渇してきているので、ハイブリッド自動車または全電気自動車の数は、増加しつつある。ハイブリッド自動車は、電気モータに結合された内燃機関を備える自動車であり、全電気自動車は、電気モータだけによって推進される自動車である。
【０００４】
従って、通常、内燃機関によって供給される機械的エネルギーは、電気自動車の場合には、殆ど、または全く利用することはできない。
【０００５】
専用の電気モータによって駆動される圧縮機は、文献には記載されている。特許文献１には、制御回路によって制御される電気モータを備える圧縮機が開示されている。この制御回路は、冷媒吸入通路の壁の外面に取り付けられている。冷却フィンが、壁の内面に設けられ、制御装置を冷却している。
【０００６】
この公知の解決策の第１の欠点は、壁と冷媒との間の熱伝達の効率が限定されていることである。
【０００７】
別の欠点は、特許文献１で開示されている冷却フィンによって形成される体積にある。冷却フィンは、必然的に、圧縮機の回転軸上で測定された圧縮機の寸法を増大させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】フランス国特許第ＦＲ２８１４７８３Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、主として、熱放散装置を異なる構造にすること、および、特に、ハウジング上に設けられる他の形状の物とともに、ハウジングと一体化することにより、上述の欠点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従って、本発明の主題は、冷媒回路のための電動圧縮機のハウジングである。このハウジングは、圧縮機の第１の空間を画定するようになっている壁を備え、冷媒は、圧縮機の第２の空間から第１の空間に循環し、電気モータの制御装置は、第２の空間の中に設置されている。壁の第１の面は、制御装置を受容するように構成されている第２の空間に対向しており、壁の第２の面は、放熱手段を備える第１の空間に対向している。放熱手段は、第２の面から出発している、複数の管状要素の形状をしていることを特徴としている。管状要素が複数あることによって、冷媒を、第２の面に沿って、また管状要素の間を循環させることができ、これにより、熱交換表面積を大幅に増大させることができる。このように、管状要素は、冷媒の流れの攪乱手段として作動し、ハウジングの壁と冷媒との間の熱交換を促進する。
【００１１】
本発明の第１の特徴によれば、少なくとも１つの管状要素は、壁と同じ材料で作られた円形断面の固体チューブによって形成される。全ての管状要素は、例えば、これと同じ仕様で生成されると有利である。
【００１２】
本発明の第２の特徴によれば、少なくとも１つの管状要素は、壁の第２の面が含まれる第１の平面に垂直な軸に沿って延びている。このような構成にすることにより、冷媒は、第２の面が延在する平面に対して、平行な（または、実質的に平行な）方向に、壁の上を掃引するという事実によって、利点が得られる。従って、管状要素は、冷媒の流れに対して垂直に配置され、熱交換と乱流の発生とを増大させることができる。
【００１３】
本発明の別の特徴によれば、ハウジングは、壁の第２の面から浮き上がっている第１の部分と、壁の第１の面から浮き上がっている第２の部分とによって形成された周縁部を備えることができる。垂直軸に沿って測定された管状要素の長さは、同じ軸上で第２の面から測定された第１の部分の長さより短い。管状要素は、ハウジングの外側空間を越えてはいない。
【００１４】
本発明のさらに別の特徴によれば、ハウジングは、転がり軸受を受容するようになっているブッシングを備え、ブッシングは、壁の第２の面から突出している。
【００１５】
上記の場合には、ブッシングは、第２の面が含まれる第１の平面から離れている第２の平面上にある端部で終了する。この第２の平面は、圧縮機モータ（特に、モータシャフト）の構成に応じて、第１の平面からの距離を、周縁部の第１の部分の長さよりも短くすることができる。または、その逆に、第２の平面における、第１の平面からの距離を、周縁部の第１の部分の長さよりも長くすることもできる。
【００１６】
少なくとも１つの管状要素の長さは、第１の平面から第２平面までの距離よりも短いと有利である。この場合、管状要素の長さは、第２の面が含まれる第１の平面と該管状要素の自由端との間で測定される。なお、放熱手段を構成している全ての管状要素は、この規則に従うことができることに留意されたい。
【００１７】
また、複数の管状要素は、第２の面の上でブッシングの周囲に分散されていると有利である。
【００１８】
典型的な実施形態においては、壁には、制御装置を電気モータに結合させる電気コネクタを受容するようになっている貫通孔を設けることができる。
【００１９】
ハウジングの壁の外周には、フランクを設けることができる。このフランクは、例えば、周縁部から半径方向に延びている。
【００２０】
この場合、フランクには、高電圧電源コネクタを受容するようになっている第１の貫通孔と、電気信号コネクタを受容するようになっている第２の貫通孔を設けることができる。
【００２１】
本発明はまた、電気モータに結合された圧縮機構により形成されたユニットを備える冷媒回路における圧縮機を対象としている。特に、このユニットと電気モータとの、双方を、圧縮機に組み込むことができる。また、この圧縮機は、上述した特徴のいずれかを有するハウジングを備えている。
【００２２】
電動圧縮機と呼ばれるこのような圧縮機は、通常、ハウジングのフランクを貫通する第１の孔に収容された高電圧電源コネクタと、前記フランクを貫通する第２の孔に収容された電気信号コネクタとを備えている。
【００２３】
本発明による圧縮機は、上記に冷媒入力開口を備え、冷媒は、管状要素の間を循環することができる。すなわち、冷媒は、管状要素の軸に沿って延びている管状要素の外側表面を掃引することができる。この場合には、冷媒はまた、ハウジングの壁の第２の面と接触している。
【００２４】
本発明による主要な利点の１つは、特に、冷媒が、強固に壁に取り付けられている多数の管状要素の間を循環することができるため、冷媒と壁との間で行われる熱交換を大幅に向上させるということである。管状要素が多数あることにより、冷媒の中に乱れを発生させ、これにより、層流を阻止して、冷媒を乱流とすることができる。
【００２５】
別の利点として、本発明によると、圧縮機の軸方向に対する設置面積への放熱装置の関与を低減することができる。熱交換が改善されるため、放熱装置の寸法は低減し、そのため、放熱装置を圧縮機のハウジングと一体化することが容易になる。
【００２６】
本発明の他の特徴、詳細および利点は、図面を参照しつつ、以下の説明を読むことにより、明らかになると思う。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるハウジングの斜視図である。
【図２】本発明によるハウジングを組み込んだ電動圧縮機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図は、本発明の実施形態を詳細に示すものであり、これらの図面によって、本発明を、さらに明確に理解することができるものである。
【００２９】
図１は、冷媒回路のための電気モータを有する圧縮機を形成するハウジング１を示す。本発明によるハウジング１は、電動圧縮機の第２の空間に対して、この電動圧縮機の第１の空間を画定している。
【００３０】
圧縮機の第１の空間は、圧縮機構に結合している電気モータを備えてジャケット（特に、円筒形の）によって、境界が決められている。圧縮機の第２の空間は、第１の空間の中に収容された電気モータの制御装置を受容している。この制御装置は、例えば、インバータである。第２の空間は、本発明によるハウジング１によって、またハウジング１に被せられた覆いによって、境界が決められている。圧縮機の構造を、図２を参照しながら、さらに詳細に説明する。
【００３１】
ハウジング１は、圧縮機の第１の空間と第２の空間との間に位置する壁２を備えている。この壁２は、壁２の周縁に形成された周縁部３を有する。この周縁部３は、例えば、円形であり、壁２を取り囲んでいる。
【００３２】
この壁２は、電気モータの制御装置が収容されている第２の空間に対向している第１の面によって、片側が画定されている。壁２はまた、第２の面４によって画定されており、第２の面４は、壁２の第１の面と反対側にある。この第２の面４は、圧縮機の第１の空間に対向している。すなわち、圧縮機によって圧縮された冷媒は、この第１の空間の中を循環する。
【００３３】
第１の面は、電気モータの制御装置を収容するように構成されている。第１の面は、少なくとも１つの区域を備え、この区域に制御装置を取り付けることができる。制御装置を壁の第１の面に接触させることにより、制御装置から、壁２に対して熱量を転送することができる。
【００３４】
本発明においては、第２の面４には、放熱手段５が設けられている。この放熱手段５の機能は、制御装置によって生成された熱量を冷媒に転送することである。この放熱手段５は、第２の面４から出発する複数の管状要素６の形をしている。
【００３５】
これらの管状要素は、壁２と同じ材料からなる部分であり、１つの軸に沿って延びている。従って、壁２と管状要素６は、同一の製造工程で製造される。管状要素６が延びている軸は、第２の面４が含まれる平面と直交していることが望ましい。以下においては、この平面を、第１の平面と呼ぶことにする。
【００３６】
第２の面４の第１の平面に平行な平面で切った１つの管状要素６の断面は、第２の面４の全表面積の０.０５％〜０.５％程度である。１つに対する割合がこの程度であるので、第２の面４の上には、多数の管状要素６を設置することができ、これにより、管状要素の長さを制限しつつ、熱交換表面積の増大を保証することができる。従って、圧縮機に対して、その軸方向における設置面積を、適切な値を保持することができる。この割合は、０.１４％であることが望ましい。
【００３７】
典型的な実施形態によれば、管状要素６は、円形断面を有する固体のチューブによって形成され、壁と同じ材料で作られる。明らかに、本発明は、中心が中空である場合も含んでおり、このチューブの断面は、例えば、三角形、正方形、長方形、または卵形等、任意の形状であってもよい。
【００３８】
壁２、より具体的には第２の面４は、第１の平面内に延在している。第２の面４は、圧縮機の長手方向の軸に対して実質的に垂直であり、電気モータと圧縮機構との間に位置する圧縮機の駆動軸が貫通している。周縁部３は、円形であり、第１の平面に対して垂直である。従って、周縁部３は、壁２の周囲にあって、第１の平面を越えて延びている。これにより、第１の面と周縁部３の第１の部分７とによって画定される第１の空洞と、第２の面４と周縁部３の第２の部分８とによって画定される第２の空洞とを形成することができる。
【００３９】
複数の管状要素６は、例えば、この第２の空間内に完全に収容されている。管状要素６は、第２の面４の上に分布し、たとえば、互いに直交した複数の行を形成している。
【００４０】
管状要素６は、その長さ、または第２の空洞の中で延びている長さによって定義される。この長さは、第２の面４が含まれる第１の平面と管状要素６の自由端との間で測定される。管状要素６の長さは、周縁部３の第２の部分８の長さより短いことが望ましい。この第２の部分８の長さは、第１の平面と、この第２の部分を終端している縁９との間で、第１の平面に垂直な方向に測定される。
【００４１】
壁２の上に、ブッシング１０が形成される。ブッシング１０は、転がり軸受を受容するようになっている。このようなブッシング１０は、壁２と同じ材料からなる円管部によって形成される。このブッシング１０は、ハウジング１の中央に設置され、転がり軸受を収容するように構成されている。転がり軸受は、電気モータを電動圧縮機の圧縮機構に連結している駆動軸の端部を保持している。
【００４２】
ブッシング１０の外面１１は、周辺フィレット１２によって、第２の面４に接続されている。ブッシング１０は、この周辺フィレットの反対側で、端部１３により終了している。端部１３は、第１の平面から明瞭に区別される第２の平面に接している。ブッシング１０の全てが第２の空洞の中に収容されていることが望ましい。換言すれば、第２の平面と第１の平面との距離は、第１の平面と周縁部３の第２の部分８の縁部を形成している縁９との間の距離よりも短い。しかし、第２の平面と第１の平面との間の距離は、周縁部３の第２の部分８の縁部を形成している縁９との間の距離より長くてもよい。周縁部３の第２の部分８に対する第２の平面の位置は、駆動軸の構成に依存している。
【００４３】
典型的な実施形態においては、管状要素６の長さは、ブッシング１０の端部１３と第２の面４が含まれる第１の平面との間の距離よりも短い。
【００４４】
管状要素６は、第２の面４の上で、ブッシング１０の周囲に分布し、また、フィレット１２の周囲に位置していることが望ましい。
【００４５】
ハウジング１はまた、螺合ブロック１４を備えることができ、本実施形態では、５つの螺合ブロック１４を備えている。螺合ブロック１４は、周縁部３の第２の部分８と接触しており、互いに同じ角度だけ離れて取り付けられている。これらの螺合ブロック１４は、第２の面４が含まれる第１の平面に垂直な方向に延びており、また縁９を越えて延びている。すなわち、周縁部３の第２の部分８を超えて延びている。
【００４６】
放熱手段５の列の中に、締結ブロック１５が形成され、この機能は、第１の面に制御装置を固定するための手段を収容することである。これらの締結ブロック１５は、第１の平面と直交する方向に、第２の空洞の中に延びている。これらの締結ブロック１５の長さは、管状要素６の長さよりも長いが、第２の面４が延在する第１の平面と縁９との間の距離よりは短い。しかし、締結ブロック１５は、他の任意の構造であってもよい。実際には、締結ブロック１５の長さは、第１の面の上、および壁２の上に使用される締結手段に依存している。
【００４７】
壁２を通して、例えば、円形断面の開口１６が形成される。開口１６は、壁２の一方の側から、他方の側に貫通している。この開口１６は、制御装置を圧縮機の電気モータに電気的に結合させる電気コネクタを収容するように配置されている。この開口１６は、第２の面４に形成された溝１７によって縁取られ、電気コネクタと壁２との間を密封する装置を収容している。また、２つの貫通孔が、開口１６のごく近傍の周囲に形成され、その貫通孔の中に、壁２に電気コネクタを固定するためのネジを嵌めることができるようにしている。
【００４８】
ハウジング１はまた、壁２の外周に形成されたフランク１８を備えることができる。このフランク１８は、周縁部３から始まり、半径方向に外側に向かって、ハウジング１から延びている。電気モータの制御装置を収容する第１の空洞は、このフランク１８によって縁取りすることができれば、それが有利であり、この制御装置の一部は、フランク１８に囲まれた第１の空洞内部の一部分に延びている。
【００４９】
圧縮機に給電するために、ハウジング１は、フランク１８を形成している壁を貫通する第１の貫通孔１９を備えることができる。この貫通孔は、例えば、円形断面を有し、高電圧電源コネクタを収容できるようになっている。フランク１８にはまた、第２の貫通孔２０を設けることができ、その断面は、例えば、正方形、または長方形である。この第２の貫通孔２０は、電気信号コネクタを収容するように構成され、圧縮機の監視、制御、および／または診断情報を供給することに使用される。
【００５０】
複数の管状要素６が設けられている壁２を備えるハウジング１に関しては、上記で詳述したところであるが、このハウジング１を製造するために使用する材料としては、例えば、アルミニウムまたはマグネシウムの合金とすることができる。このハウジング１は、鋳造によって製造されれば、それが有利である。
【００５１】
図２は、一体化された電気モータを有する電動圧縮機２１に搭載された、本発明によるハウジング１を示す。この電動圧縮機は、圧縮機構を収容する第１のハウジング２２を備え、この圧縮機構は、ピストン、パドル、または旋回螺旋型であると有利である。第１のハウジング２２と本発明によるハウジング１との間には、中央ハウジング２３が存在し、この中央ハウジング２３は、電気モータを収容している。従って、電気モータおよび圧縮機構は、電動圧縮機２１の１つのユニットを形成している。従って、このユニットは、第１のハウジング２２および中央ハウジング２３の内部に収容されている。
【００５２】
第１のハウジング２２の外周には、電動圧縮機２１を自動車に固定するための装置３１が存在する。中央ハウジング２３はまた、この中央ハウジング２３の外表面に形成された２つの固定装置３１を備えている。
【００５３】
本発明によるハウジング１は、中央ハウジング２３の端部で、第１のハウジング２２と反対側にある端部３０に、強固に取り付けられる。周縁部３の第１の部分７およびフランク１８によって画定されている第１の空洞は、覆い２４によって塞がれ、複数の安全取り付け手段によって、ハウジング１に強固に取り付けられる。従って、第１のハウジング２２、中央ハウジング２３、およびハウジング１は、電動圧縮機２１の長手方向２７に並べられでいる。
【００５４】
電動圧縮機２１は、ハウジング１のフランク１８を貫通する第１の貫通孔の中に収容されている高電圧電源コネクタ（ここでは２５で示す）を備えている。この図には示されていないが、フランク１８を貫通する第２の貫通孔の中に、電気信号コネクタが収容されている。
【００５５】
第１のハウジング２２はまた、出力開口２８を備え、冷媒は、圧縮機構によって圧縮された後に、この出力開口２８を通して電動圧縮機２１の外に出て行く。
【００５６】
中央ハウジング２３の上で、端部３０の近傍（極近傍が望ましい）には、冷媒の入力開口２９が設けられている。この入力開口２９は、電動圧縮機２１の長手方向２７に直交する方向に延びている。このように入力開口２９の位置を決めることにより、放熱手段を形成している管状要素は、電動圧縮機２１に入力する冷媒によって、それらの端部、およびその外周に沿って掃引されることが保証される。
【符号の説明】
【００５７】
１  ハウジング
２  壁
３  周縁部
４  第２の面
５  放熱手段
６  管状要素
７  第１の部分
８  第２の部分
９  縁
１０  ブッシング
１１  外面
１２  周辺フィレット
１３  端部
１４  螺合ブロック
１５  締結ブロック
１６  貫通開口
１７  溝
１８  フランク
１９  第１の貫通孔
２０  第２の貫通孔
２１  電動圧縮機
２２  第１のハウジング
２３  中央ハウジング
２４  覆い
２５  高電圧電源コネクタ
２７  長手方向
２８  出力開口
２９  入力開口
３０  中央ハウジングの一方の端部
３１  固定装置
【図１】
2014001724.tif 000003
【図２】
2014001724.tif 000004
【外国語明細書】
2014001724000001.pdf