(57)【要約】【課題】吐出ガス冷却能力を容易に変更することができる圧縮機用の冷却装置及び圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機用の冷却装置１０は、電動モータ３１を冷却するウォータジャケット４１と、ウォータジャケット４１を流通する冷却水と圧縮機の吐出ガスを取り込み、その吐出ガスを冷却水との熱交換によって冷却する熱交換器５３を有するインタークーラ５１とから構成されている。インタークーラ５１は、熱交換器５３を収容するケーシング５２を有している。このケーシング５２には、電動モータ３１とウォータジャケット４１を圧縮機に組み付けた状態において開放可能とされる挿脱口５４ａが形成されている。また、ケーシング５２は、挿脱口５４ａを閉鎖する蓋体５５を備えている。【選択図】      図３
2006183540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の回転に基づく圧縮動作体の圧縮動作によって圧縮室内のガスを吐出する圧縮機の駆動モータに装着され、該駆動モータのモータハウジング外周に冷却媒体を流通させて前記駆動モータを冷却するモータ冷却部と、前記モータ冷却部と前記圧縮機に接続されるとともに前記モータ冷却部を流通する前記冷却媒体と前記圧縮機の吐出ガスを取り込み、その吐出ガスを前記冷却媒体との熱交換によって冷却する熱交換器を有する吐出ガス冷却部とからなる圧縮機用の冷却装置であって、
前記吐出ガス冷却部は、前記熱交換器を収容するケーシングを有し、該ケーシングに、前記モータ冷却部と前記吐出ガス冷却部を前記圧縮機に組み付けた状態において開放可能とされ、かつ前記熱交換器を前記開放側から挿脱可能な挿脱口と、該挿脱口を閉鎖する閉鎖部材とを設けたことを特徴とする圧縮機用の冷却装置。
【請求項２】
前記吐出ガス冷却部のケーシングは、前記熱交換器が収容される筒状のケース体と該ケース体に着脱される蓋体とで分割形成されており、前記蓋体を前記ケース体に組み付けることにより前記挿脱口が閉鎖され、前記蓋体をケース体から組み外すことにより前記挿脱口が開放されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機用の冷却装置。
【請求項３】
前記吐出ガス冷却部は、前記モータ冷却部に一体化されて組み付けられ、前記冷却媒体を前記モータ冷却部から直接取り込むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機用の冷却装置。
【請求項４】
前記吐出ガス冷却部のケーシングは、前記モータ冷却部のケーシングと一体成形されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の圧縮機用の冷却装置。
【請求項５】
駆動モータによって駆動される回転軸の回転に基づく圧縮動作体の圧縮動作によって圧縮室内のガスを吐出する圧縮機において、
請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の圧縮機用の冷却装置を装着した圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動モータによって駆動される回転軸の回転に基づく圧縮動作体の圧縮動作によって圧縮室内のガスを吐出する圧縮機に装着される冷却装置及び圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機から吐出された吐出ガスは、空気や水を用いて冷却されて供給先へ供給される。さらに、圧縮機を駆動させるモータも、空気や水を用いて冷却されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の圧縮機は、吐出ガスを冷却するためのガスクーラ、圧縮機本体を冷却するためのケーシング冷却ジャケット、圧縮機駆動用のモータを冷却するためのモータ冷却ジャケット等の冷却機構を備えている。前記冷却機構において、ガスクーラとケーシング冷却ジャケットとは配管を介して連結され、ガスクーラとモータ冷却ジャケットとは配管を介して連結されている。そして、圧縮機においては、ガスクーラと、ケーシング冷却ジャケットと、モータ冷却ジャケットとに、冷媒が流れる構成となっている。また、圧縮機は、前記冷媒を冷却するための冷媒クーラを備えている。
【０００３】
上記圧縮機において、冷媒は、ケーシング冷却ジャケット、モータ冷却ジャケット、ガスクーラへと供給される。すると、圧縮機から吐出された吐出ガスは、ガスクーラにて冷媒により冷却される。また、圧縮過程にて高温となる圧縮機本体は、ケーシング冷却ジャケットを流れる冷媒により冷却され、モータ駆動により高温となるモータは、モータ冷却ジャケットを流れる冷媒により冷却される。さらに、ガスクーラ、ケーシング冷却ジャケット、モータ冷却ジャケットを流れた冷媒は、冷媒クーラに流れて該冷媒クーラにて冷却される。
【特許文献１】特開平７−２１７５７９号公報（［００１８］、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、圧縮機の使用目的等に応じて吐出ガスの吐出圧力を変更すると、圧縮機における圧縮室の容量が変更しないと仮定した場合、吐出ガスの温度は変更された吐出圧力の大きさに応じて変動する。この温度変動した吐出ガスを、その吐出ガス供給先の要求する温度に冷却するためには、吐出ガスを該要求温度に冷却可能な能力を有するガスクーラを用いなければならない。すなわち、冷却能力が一定となる１種類のガスクーラを用いていたのでは、吐出ガスを要求温度に冷却することができない。したがって、特許文献１に記載の圧縮機において、吐出ガスの温度変動に対応させて該吐出ガスを要求温度に冷却可能とするには、ガスクーラを圧縮機から取り外し、要求温度に冷却可能な能力を有する別のガスクーラを圧縮機に取り付けなければならない。
【０００５】
ガスクーラを圧縮機から取り外すには、ガスクーラに接続されたケーシング冷却ジャケット接続用の配管及びモータ冷却ジャケット接続用の配管との接続態様（溶接やボルト締め）を解除しなければならない。さらに、別のガスクーラを圧縮機に取り付けるときには、別のガスクーラと、ケーシング冷却ジャケット接続用の配管及びモータ冷却ジャケット接続用の配管との間に、接続態様（溶接やボルト締め）を形成しなければならない。そして、別のガスクーラと各配管との間に接続態様（溶接やボルト締め）を形成する場合には、その接続箇所における冷媒の漏れを防止し、かつ接続箇所における冷媒の流量損失を低減して、冷却能力を低下させないように接続作業を行わなければならない。そのためには、各接続箇所における接続精度を良くしなければならず、別のガスクーラと各配管との接続作業が非常に面倒であった。したがって、特許文献１に記載の圧縮機では、吐出ガス冷却能力の変更を行うことが非常に困難であった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、吐出ガス冷却能力を容易に変更することができる圧縮機用の冷却装置及び該冷却装置を装着した圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転軸の回転に基づく圧縮動作体の圧縮動作によって圧縮室内のガスを吐出する圧縮機の駆動モータに装着され、該駆動モータのモータハウジング外周に冷却媒体を流通させて前記駆動モータを冷却するモータ冷却部と、前記モータ冷却部と前記圧縮機に接続されるとともに前記モータ冷却部を流通する前記冷却媒体と前記圧縮機の吐出ガスを取り込み、その吐出ガスを前記冷却媒体との熱交換によって冷却する熱交換器を有する吐出ガス冷却部とからなる圧縮機用の冷却装置であって、前記吐出ガス冷却部は、前記熱交換器を収容するケーシングを有し、該ケーシングに、前記モータ冷却部と前記吐出ガス冷却部を前記圧縮機に組み付けた状態において開放可能とされ、かつ前記熱交換器を前記開放側から挿脱可能な挿脱口と、該挿脱口を閉鎖する閉鎖部材とを設けたことを要旨とする。
【０００８】
この発明では、モータ冷却部と吐出ガス冷却部とが圧縮機に組み付けられた状態のままでケーシングの挿脱口を開放することができる。そして、その開放された挿脱口から熱交換器を挿脱することにより熱交換器を交換して吐出ガス冷却能力を変更することができる。したがって、吐出ガス冷却部の吐出ガス冷却能力の変更作業を、吐出ガス冷却部のケーシング全体をモータ冷却部と圧縮機との接続態様を解除することなく行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧縮機用の冷却装置において、前記吐出ガス冷却部のケーシングは、前記熱交換器が収容される筒状のケース体と該ケース体に着脱される蓋体とで分割形成されており、前記蓋体を前記ケース体に組み付けることにより前記挿脱口が閉鎖され、前記蓋体をケース体から組み外すことにより前記挿脱口が開放されることを要旨とする。
【００１０】
この発明では、ケース体と蓋体とが連結されたケーシングに挿脱口を形成し、その挿脱口を蓋体によって開放及び閉鎖可能な構成とする場合と比較して、ケーシングの構成を容易とすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の圧縮機用の冷却装置において、前記吐出ガス冷却部は、前記モータ冷却部に一体化されて組み付けられ、前記冷却媒体を前記モータ冷却部から直接取り込むことを要旨とする。
【００１２】
この発明では、吐出ガス冷却部とモータ冷却部とを一体化して組み付けることにより、駆動モータ冷却用の冷却媒体を吐出ガス冷却部に直接取り込むことができる。このため、例えば、モータ冷却部から連結配管を介して冷却媒体を吐出ガス冷却部に取り込む場合と比較して、冷却装置をコンパクト化することができる。なお、吐出ガス冷却部とモータ冷却部とを一体化して組み付けるとは、別体形成された吐出ガス冷却部とモータ冷却部とを組み合わせて一つとすること、及び吐出ガス冷却部とモータ冷却部とが元々一つであるということを意味する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の圧縮機用の冷却装置において、前記吐出ガス冷却部のケーシングは、前記モータ冷却部のケーシングと一体成形されていることを要旨とする。
【００１４】
この発明では、吐出ガス冷却部のケーシングと、モータ冷却部のケーシングとを別々に製造する場合と比較して冷却装置の部品点数を減らすことができる。
請求項５に記載の発明は、駆動モータによって駆動される回転軸の回転に基づく圧縮動作体の圧縮動作によって圧縮室内のガスを吐出する圧縮機において、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の圧縮機用の冷却装置を装着したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、吐出ガス冷却能力を容易に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を燃料電池車が備える電動ルーツ式圧縮機用の冷却装置（以下、単に冷却装置とする）１０及び該冷却装置１０を装着した電動ルーツ式圧縮機（以下、単に圧縮機とする）１１に具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１７】
冷却装置１０を装着した圧縮機１１は、燃料電池車が備える燃料電池ＦＣに供給されるガスとしてのエアを圧縮するためのものである。図１に示すように、冷却装置１０はモータ冷却部としてのウォータジャケット４１と、吐出ガス冷却部としてのインタークーラ５１とから構成されている。また、前記圧縮機１１は、圧縮機ハウジング２２と、駆動モータとしての電動モータ３１（図１に破線で示す）とから構成されている。
【００１８】
まず、前記圧縮機１１について説明する。図２に示すように、圧縮機１１の圧縮機ハウジング２２内には圧縮室としてのロータ室２２ａが囲み形成されている。一方、前記電動モータ３１のモータハウジング３２内には電動モータ３１を構成するロータ及びステータ（図示せず）が収容されている。圧縮機１１において、前記モータハウジング３２と、圧縮機ハウジング２２とには、回転軸としての駆動軸２４及び従動軸２５が回転可能に支持され、駆動軸２４及び従動軸２５は、前記ロータ室２２ａを挿通するようにして回転可能に支持されている。
【００１９】
そして、前記駆動軸２４は、前記電動モータ３１によって動力の供給を受けて回転される。従動軸２５は、駆動軸２４と平行に配置されており、図示しないギヤを介して駆動軸２４から動力の伝達を受けて回転される。ロータ室２２ａ内において駆動軸２４には、圧縮動作体としての二葉状の主動ロータ２６が回転可能に止着されており、従動軸２５には、同じく圧縮動作体としての二葉状の従動ロータ２７が回転可能に止着されている。
【００２０】
主動ロータ２６には、二条の山歯２６ａが形成され、両山歯２６ａの間には谷歯２６ｂが形成されている。また、従動ロータ２７には、二条の山歯２７ａが形成され、両山歯２７ａの間には谷歯２７ｂが形成されている。主動ロータ２６の山歯２６ａは従動ロータ２７の谷歯２７ｂに噛合するようになっており、従動ロータ２７の山歯２７ａは主動ロータ２６の谷歯２６ｂに噛合するようになっている。
【００２１】
圧縮機ハウジング２２には、エアをロータ室２２ａ内へ吸入するための吸入口２８が形成されている。前記吸入口２８には外部配管１４が接続（溶接やボルト締め）され、該外部配管１４を介してエアクリーナＡＣが接続されている（図１参照）。また、圧縮機ハウジング２２には、前記吸入口２８と対向する位置に吐出口２９が形成されている。前記吐出口２９には外部配管１３が接続（溶接やボルト締め）され、該外部配管１３を介して前記インタークーラ５１の流入口５１ａに接続されている（図１参照）。
【００２２】
そして、上記構成の圧縮機１１では、前記電動モータ３１の回転駆動に基づき駆動軸２４が回転すると、図示しないギヤを介して従動軸２５が駆動軸２４とは異なる方向へ回転する。すると、ロータ室２２ａ内では、主動ロータ２６と従動ロータ２７が、駆動軸２４と従動軸２５とが有する位相差（９０度）をもって同期回転する。主動ロータ２６と従動ロータ２７の同期回転に伴い、エアクリーナＡＣ及び外部配管１４を介してエアが吸入口２８からロータ室２２ａ内へ吸入される。その後、主動ロータ２６及び従動ロータ２７の外面と、ロータ室２２ａの内面とが協働することにより、ロータ室２２ａ内に吸入したエアが圧縮される。そして、主動ロータ２６及び従動ロータ２７の回転運動に基づき圧縮されたエアは、吐出口２９からロータ室２２ａ外へ吐出される。すなわち、駆動軸２４及び従動軸２５の回転に基づく主動ロータ２６及び従動ロータ２７の圧縮動作によってロータ室２２ａ内のエアがロータ室２２ａ外へ吐出される。ロータ室２２ａから吐出された吐出ガスとしての吐出エアは、外部配管１３を介して流入口５１ａから、吐出エアの供給先としてのインタークーラ５１内へと供給される。
【００２３】
次に、冷却装置１０について説明する。図１に示すように、冷却装置１０は、ウォータジャケット４１とインタークーラ５１とから構成されている。まず、前記ウォータジャケット４１について説明する。ウォータジャケット４１は、圧縮機１１において、電動モータ３１のモータハウジング３２の外周に装着されている。そして、図３に示すように、モータハウジング３２と、ウォータジャケット４１のケーシングたるウォータハウジング４２との間には、冷却媒体としての冷却水が流れる冷却ジャケット３４が囲み形成されている。ウォータジャケット４１の冷却ジャケット３４には、ラジエータ（車側冷却媒体冷却装置）３７によって冷却された冷却水が供給されるようになっている（図１参照）。そして、冷却ジャケット３４に冷却水を流通させることにより、該冷却水によって稼働して発熱した電動モータ３１を冷却する構成となっている。
【００２４】
次に、前記インタークーラ５１について詳細に説明する。なお、以下の説明においてインタークーラ５１の「上」「下」「前」「後」は、図３に示す矢印Ｙ１の方向を上下方向とし、矢印Ｙ２の方向を前後方向とする。
【００２５】
図１及び図３に示すように、インタークーラ５１は、外郭形状が四角箱状をなすケーシング５２内に熱交換器５３が収容されて構成されている。前記ケーシング５２は、前記熱交換器５３が収容される四角筒状をなすケース体５４と、該ケース体に着脱可能に形成された蓋体５５とに分割形成されている。前記ケーシング５２におけるケース体５４は、ウォータジャケット４１のケーシングたるウォータハウジング４２に一体成形されている。
【００２６】
図３に示すように、前記ケース体５４は、一面（前面）に前記熱交換器５３を挿脱可能とする挿脱口５４ａを有するとともに、該挿脱口５４ａに対向する位置に前記ウォータハウジング４２の一部よりなる座面５９が形成されている。また、前記挿脱口５４ａは、ウォータハウジング４２外面から立設されたケース体５４の前端面内側に形成されている。すなわち、挿脱口５４ａは、ケース体５４のうちウォータハウジング４２から最も離れた位置に形成されている。
【００２７】
そして、ケース体５４の内側には、熱交換器５３を収容可能な収容空間が囲み形成されている。また、ケース体５４の前記挿脱口５４ａ周縁部となるケース体５４の前端面には、エア用Ｏリング５６が装着されている。一方、ケース体５４の前記座面５９には、前記冷却ジャケット３４と連通し、該冷却ジャケット３４を流れる冷却水の一部をケース体５４内へ直接取り込むための取込口５８が形成されている。そして、ケース体５４内は、取込口５８から挿脱口５４ａまで連通する構成となっており、取込口５８から挿脱口５４ａに向かって冷却水の一部を流通させることが可能になっている。
【００２８】
また、ケース体５４の一側面（下側面）には、圧縮機１１から吐出された吐出エアをケース体５４内へ流入させる流入口５１ａが形成されている。ケース体５４の下側面であって、流入口５１ａの周縁部にはエア用Ｏリング６１が装着されている。そして、ケース体５４の下側面には前記外部配管１３が接続され、該外部配管１３と、流入口５１ａ周縁部との間には、気密確保のために前記エア用Ｏリング６１が介在されている。なお、ケース体５４と外部配管１３は、ボルトによるボルト締め（複数箇所のボルト締め）によって接続されている。
【００２９】
一方、ケース体５４において、前記流入口５１ａが形成された側面と対向する側面（上側面）には、該ケース体５４内を流通した吐出エアをケース体５４外へ流出させる流出口５１ｂが形成されている。ケース体５４の上側面であって、流出口５１ｂの周縁部にはエア用Ｏリング６２が装着されている。そして、ケース体５４の上側面には外部配管１５が接続され、該外部配管１５と流出口５１ｂの周縁部との間には気密確保のために前記エア用Ｏリング６２が介在されている。なお、ケース体５４と外部配管１５は、図１に示すようにボルトＢによるボルト締め（複数箇所のボルト締め）によって接続されている。また、この流出口５１ｂは前記外部配管１５を介して燃料電池ＦＣに接続され、流出口５１ｂと燃料電池ＦＣとの間にはフィルタ１６が介在されている（図１参照）。そして、ケース体５４内は、流入口５１ａから流出口５１ｂまで連通する構成となっており、流入口５１ａから流出口５１ｂへ吐出エアを流通させることが可能になっている。ケース体５４内にて、吐出エアが流通する方向は、前記冷却水が流通する方向と直交する方向となっている。
【００３０】
前記蓋体５５は、ケース体５４に組み付けられた状態では、ケーシング５２における外部配管１３，１５が接続されない一側面を形成している。そして、蓋体５５は、前記挿脱口５４ａを閉鎖可能な四角板状をなし、蓋体５５の中央部には、ケース体５４内を流れた冷却水を、ケース体５４外へ導出するための導出口５５ａが形成されている。この導出口５５ａにはゴムホースＧが接続され、導出口５５ａはゴムホースＧを介してラジエータ３７と接続されている（図１参照）。
【００３１】
前記熱交換器５３は、四角箱状をなすタンク６３と、該タンク６３内に収容されたコア部６４とから構成されている。前記コア部６４内には、複数の管（図示せず）が配設され、複数の管の内部を冷却水が流れる構成となっている。また、コア部６４において、前記複数の管の周りを吐出エアが流れる構成となっている。
【００３２】
そして、前記タンク６３の一側面（下側面）には、前記コア部６４内への吐出エアの入口６５ａが形成され、前記下側面と対向する面（上側面）には、コア部６４内を流れた吐出エアの出口６５ｂが形成されている。そして、熱交換器５３は、その入口６５ａからコア部６４内へ吐出エアが入り、吐出エアが出口６５ｂからコア部６４外へ流通する構成となっている。
【００３３】
一方、タンク６３において、前記入口６５ａ及び出口６５ｂが形成されていない一側面（後側面）には、前記コア部６４内への冷却水の入口６６ａが形成され、前記後側面と対向する面（前側面）には、コア部６４内を流れた冷却水の出口６６ｂが形成されている。そして、熱交換器５３は、その入口６６ａからコア部６４（管）内へ冷却水が入り、冷却水が出口６６ｂからコア部６４外へ流通する構成となっている。
【００３４】
上記熱交換器５３は、ケース体５４に対して挿脱口５４ａから挿脱することが可能となっている。ケース体５４に対する熱交換器５３の挿脱方向は、前記冷却水のケース体５４内での流通方向と同じ方向であり、前記吐出エアのケース体５４内での流通方向と直交する方向となっている。また、ケース体５４に熱交換器５３が収容された状態では、熱交換器５３には冷却水と吐出エアが取り込まれるようになっている。そして、熱交換器５３内では、吐出エアの流通する方向と冷却水の流通する方向とが交差し、その交差位置にて吐出エアが冷却水と熱交換することによって吐出エアが冷却されるようになっている。さらに、タンク６３の前記後側面において、前記入口６６ａの周縁部にはシール部材としての水用Ｏリング６７が装着されている。また、タンク６３の前記前側面において、前記出口６６ｂの周縁部にはシール部材としての水用Ｏリング６８が装着されている。
【００３５】
そして、上記ケース体５４、蓋体５５、及び熱交換器５３を用いてインタークーラ５１を構成するには、まず、熱交換器５３を前記タンク６３の入口６６ａ側から挿脱口５４ａを通過させてケース体５４内の収容空間に収容し、タンク６３における前記入口６６ａ周縁部を座面５９に当接支持させる。続けて、蓋体５５によりケース体５４の挿脱口５４ａを閉鎖した後、蓋体５５の四隅からケース体５４の四隅に締結具としてのボルトＢを固定し、蓋体５５をケース体５４に組み付け、締結する。すると、蓋体５５により挿脱口５４ａが閉鎖されてケーシング５２が構成されるとともに、ケーシング５２と熱交換器５３とからインタークーラ５１が構成される。
【００３６】
このインタークーラ５１は、外部配管１３を介して圧縮機１１に接続されているとともに、取込口５８を介してウォータジャケット４１に接続されている。そして、ウォータジャケット４１とインタークーラ５１とからなる冷却装置１０が構成され、該冷却装置１０が電動モータ３１に装着された圧縮機１１が構成される。
【００３７】
このインタークーラ５１において、取込口５８、入口６６ａ、出口６６ｂ、挿脱口５４ａ、及び導出口５５ａの中心点が、取込口５８と導出口５５ａの中心点を通り、インタークーラ５１の前後方向へ延びる仮想直線Ｌ１上に位置し、全て連通している。そして、インタークーラ５１には、前記取込口５８、入口６６ａ、コア部６４、出口６６ｂ、挿脱口５４ａ、導出口５５ａからなる媒体通路６６が形成されている。すなわち、冷却ジャケット３４を流れる冷却水の一部は、前記媒体通路６６の延びる方向へ流通する構成となっている。
【００３８】
一方、インタークーラ５１には、流入口５１ａ、入口６５ａ、出口６５ｂ、及び流出口５１ｂの中心点が、流入口５１ａと流出口５１ｂの中心点を通り、インタークーラ５１の上下方向へ延びる仮想直線Ｌ２上に位置し、全て連通している。そして、インタークーラ５１には、前記流入口５１ａ、入口６５ａ、コア部６４、出口６５ｂ、及び流出口５１ｂからなるガス通路６５が形成されている。すなわち、圧縮機１１から吐出された吐出エアは、前記ガス通路６５の延びる方向へ流通する構成となっている。
【００３９】
インタークーラ５１内において、ガス通路６５と媒体通路６６とは交差するように設けられ、そのガス通路６５と媒体通路６６の交差する位置に熱交換器５３が設けられている。そして、ガス通路６５を流れる吐出エアと、媒体通路６６を流れる冷却水とが熱交換器５３にて混合し、該熱交換器５３で熱交換が行われて吐出エアが冷却水によって冷却される。すなわち、冷却ジャケット３４を流れる冷却水の一部は、媒体通路６６内を流れ、さらに、コア部６４内で分岐して複数の管内を流れる。そして、コア部６４において、複数の管の周りを流れる吐出エアが、管内を流れる冷却水と管を介して熱交換され、吐出エアが冷却される構成となっている。なお、インタークーラ５１において、タンク６３と座面５９の間、及びタンク６３と蓋体５５の間には、水密確保のために前記水用Ｏリング６７，６８が介在されている。
【００４０】
また、インタークーラ５１において、ボルトＢによって蓋体５５をケース体５４に締結することにより、ケーシング５２内を流通する冷却水の流圧によって蓋体５５がケース体５４から外れることが阻止されている。また、ボルトＢによる締結によって、エア用Ｏリング５６によりケース体５４と蓋体５５との間の気密が確保されている。さらに、冷却装置１０及び圧縮機１１の平面視において、蓋体５５はインタークーラ５１の最外部であり圧縮機ハウジング２２及びウォータジャケット４１から最も離れた位置に配設されている。
【００４１】
次に、上記構成の冷却装置１０及び圧縮機１１の作用を説明する。
さて、上述したように、圧縮機１１にてエアが圧縮されると、その吐出エアは、外部配管１３を介して流入口５１ａからインタークーラ５１内へと供給される。インタークーラ５１内へと供給された吐出エアはガス通路６５を流れてインタークーラ５１外へ導出される。そして、インタークーラ５１内を流れた吐出エアは、外部配管１５及びフィルタ１６を介して燃料電池ＦＣへと供給される。
【００４２】
次に、冷却水の流れについて説明すると、冷却水は、圧縮機１１に接続されたラジエータ３７からウォータジャケット４１の冷却ジャケット３４に供給されて電動モータ３１を冷却する。冷却ジャケット３４を流れる冷却水の一部は、媒体通路６６内を流れ、コア部６４にて吐出エアを冷却する。コア部６４内を流れた冷却水は、前記ラジエータ３７に戻され、該ラジエータ３７にて冷却される。ラジエータ３７で冷却された冷却水は、再びウォータジャケット４１へと供給される。
【００４３】
さて、圧縮機１１において、吐出エアの吐出圧力を上昇させると、吐出エアの温度は上昇（変動）する。この場合、吐出エアの温度を、供給先（燃料電池ＦＣ）の要求する温度となるように、インタークーラ５１によって冷却する必要が生じる。ここで、吐出エアを要求温度に冷却可能とするために、インタークーラ５１の吐出ガス冷却能力としての吐出エア冷却能力を調節する。まず、インタークーラ５１において、ボルトＢを取り外して蓋体５５をケース体５４から組み外し、挿脱口５４ａを開放させる。このとき、蓋体５５にはゴムホースＧが接続されているが、ゴムホースＧは外部配管１３，１５と異なり変形可能である。このため、蓋体５５にゴムホースＧが接続されたまま該蓋体５５をケース体５４から組み外す作業を行うことができる。また、蓋体５５は、ウォータジャケット４１から離れる方向へ組み外されるため、ウォータジャケット４１や圧縮機ハウジング２２に干渉することなく蓋体５５をケース体５４から組み外すことが可能となる。
【００４４】
そして、このインタークーラ５１では、ケーシング５２たるケース体５４をウォータジャケット４１（ウォータハウジング４２）に組み付けたままの状態であり、インタークーラ５１を圧縮機１１に組み付けたままの状態（一体成形）で挿脱口５４ａを開放させることが可能となる。すなわち、ケース体５４に対する外部配管１３及び外部配管１５の接続を維持したまま熱交換器５３の交換作業を行うことが可能となる。
【００４５】
そして、挿脱口５４ａの開放側からケース体５４内の熱交換器５３を取り出す。熱交換器５３を、吐出エアを前記要求温度に冷却可能な能力を有するものに変更する。例えば、コア部６４における管の量を増加し、管の表面積を増加させて冷却水と吐出エアとの熱交換量を増加させる。その後、変更した熱交換器５３をケース体５４の挿脱口５４ａから該ケース体５４内の収容空間に収容し、蓋体５５をケース体５４にボルトＢにて締結し、組み付ける。その結果、インタークーラ５１において、ケーシング５２全体をウォータジャケット４１及び圧縮機１１から取り外すことなく、燃料電池ＦＣの要求温度に吐出エアを冷却可能となるように、圧縮機１１の吐出エア冷却能力が変更される。
【００４６】
本実施形態では、以下のような効果を奏する。
（１）ケーシング５２に、ウォータジャケット４１とインタークーラ５１を圧縮機１１に組み付けた状態のまま開放可能な挿脱口５４ａを設け、さらに、この挿脱口５４ａを蓋体５５により閉鎖可能とした。そして、蓋体５５による挿脱口５４ａの閉鎖状態を解除すると、挿脱口５４ａから熱交換器５３を挿脱することができる。このため、熱交換器５３を交換してインタークーラ５１の吐出エア冷却能力を変更する作業は、外部配管１３，１５をケーシング５２に接続した状態のまま行うことが可能となる。したがって、外部配管１３，１５のケーシング５２に対する再接続の際に、気密漏れや接続精度の低下に起因する流量損失が発生することなく吐出エア冷却能力を容易に変更することができる。
【００４７】
（２）インタークーラ５１のケーシング５２を、ケース体５４と蓋体５５とに分割形成した。このため、例えば、ヒンジ等によって蓋体５５がケース体５４に連結されている場合と比較して、ケーシング５２の構成を簡易なものとすることができる。さらに、ヒンジ等によって蓋体５５がケース体５４に連結され、蓋体５５の回動スペースを必要とする場合と比較して、蓋体５５のケース体５４に対する組み付け及び組み外しに必要なスペースは狭くて済む。したがって、燃料電池車といった圧縮機１１の配置スペースを増加させることが困難な場合において、ケーシング５２を蓋体５５とケース体５４に分割形成することは適している。
【００４８】
（３）インタークーラ５１のケーシング５２において、ケース体５４と蓋体５５とはボルトＢ締結により組み付けられている。このため、蓋体５５をケース体５４に溶接して組み付ける場合と異なり、ケース体５４及び蓋体５５の歪みを無くし、ケース体５４と蓋体５５の組み付け精度を高めることができる。また、インタークーラ５１の製造過程において、溶接工程を減らすことができ、冷却装置１０及び冷却装置１０を装着した圧縮機１１の製造コストを抑えることができる。
【００４９】
（４）また、ケース体５４から蓋体５５を組み外すことにより、挿脱口５４ａを完全に解放することができ、ケース体５４に対する熱交換器５３の挿脱作業を容易に行うことができる。
【００５０】
（５）ケース体５４から蓋体５５を組み外す方向は、蓋体５５をウォータジャケット４１及び圧縮機ハウジング２２から遠ざける方向となっている。したがって、蓋体５５をケース体５４から組み外す際に、ウォータジャケット４１や圧縮機ハウジング２２が障害となることがなく、蓋体５５の組み外し作業を容易に行うことができる。
【００５１】
（６）インタークーラ５１をウォータジャケット４１に一体化して組み付け、電動モータ３１冷却用の冷却水を取込口５８からインタークーラ５１に直接取り込む構成とした。このため、例えば、ウォータジャケット４１とインタークーラ５１とが連結配管を介して接続されている場合と比較して、冷却装置１０及び圧縮機１１をコンパクトにすることができる。したがって、燃料電池車という配置スペースを増加させることが困難な場合において、本実施形態の冷却装置１０及び圧縮機１１は適している。
【００５２】
（７）インタークーラ５１のケース体５４は、ウォータジャケット４１のウォータハウジング４２に一体成形されている。このため、例えば、インタークーラ５１と、ウォータジャケット４１とを別々に製造する場合と異なり、冷却装置１０の部品点数を減らすことができる。その結果として、冷却装置１０の製造コストを抑えることができるとともに、インタークーラ５１とウォータジャケット４１との溶接、かしめ等の製造工程を減らすことができ、冷却装置１０の製造を容易とすることができる。
【００５３】
（８）熱交換器５３のタンク６３に水用Ｏリング６７，６８を装着した。このため、水用Ｏリング６７，６８により媒体通路６６における水密を確保できる。また、蓋体５５に水用Ｏリング６７，６８を設ける必要がないため、該蓋体５５に水用Ｏリング６７，６８を設けた場合と比較して、蓋体５５の厚みを確保することができる。
【００５４】
（９）冷却水は、冷却ジャケット３４を流れて電動モータ３１を冷却し、さらに、インタークーラ５１の媒体通路６６を流れる。すなわち、電動モータ３１冷却用の冷却媒体を、吐出エア冷却用の冷却媒体と兼用した。したがって、電動モータ３１冷却用の冷却媒体と、吐出エア冷却用の冷却媒体とを別々に用いる場合と比較して冷却装置１０の構成を簡易化することができる。
【００５５】
（１０）一般に、電動モータ３１は稼働して発熱しても吐出エアよりも温度が低い場合が多い。このため、冷却ジャケット３４を流れた冷却水は電動モータ３１を冷却しても高温になりすぎず、吐出エアを支障なく冷却することができる。
【００５６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○実施形態において、冷却装置１０を備えた圧縮機１１を燃料電池車が備える燃料電池ＦＣに供給されるエアを圧縮するためのもの以外に使用してもよく、例えば、自動車の空調装置の冷媒圧縮用の圧縮機に使用してもよい。
【００５７】
○実施形態において、モータ冷却部を空気や不凍液等を冷却媒体としたものに変更してもよい。
○実施形態において、水用Ｏリング６７，６８をタンク６３ではなく、ウォータハウジング４２及び蓋体５５に装着してもよい。
【００５８】
○実施形態において、インタークーラ５１のケース体５４をウォータハウジング４２に一体成形せず、図４に示すように、ケース体５４をウォータハウジング４２にボルト締めによって一体化してもよい。
【００５９】
○実施形態において、熱交換器５３を、管内を吐出エアが流れ、管の周りを冷却水が流れる構成としてもよい。
○実施形態において、圧縮機１１における圧縮動作体を変更して圧縮機１１をスクリュー式、スクロール式に変更してもよい。
【００６０】
○実施形態において、圧縮機１１を多段式のルーツ式圧縮機としてもよく、また、主動ロータ２６及び従動ロータ２７を三葉状をなすものとしてもよい。
○実施形態において、ケース体５４の前面に挿脱口５４ａを形成したが、ケース体５４において外部配管１３，１５が接続されていない面、例えばケース体５４の側面（例えば、右面又は左面）に挿脱口５４ａを形成し、その挿脱口５４ａを蓋体５５にて閉鎖する構成としてもよい。
【００６１】
○実施形態において、ケース体５４に、閉鎖部材としての扉をヒンジ連結し、ボルトＢによって扉をケース体５４に締結してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００６２】
（１）前記駆動モータは電動モータである請求項５に記載の圧縮機。
（２）燃料電池車が備える燃料電池に供給されるガスを圧縮する圧縮機である請求項５に記載の圧縮機。
【００６３】
（３）前記ケース体と蓋体との間にはシール部材が介在され、さらに、ケース体と蓋体とは締結具によって固定される請求項２〜請求項４のうちいずれか一項に記載の冷却装置。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態の冷却装置及び冷却装置を装着した圧縮機を模式的に示す斜視図。
【図２】図１の２−２線断面図。
【図３】実施形態のインタークーラ内を示す断面図。
【図４】別例のインタークーラを示す断面図。
【符号の説明】
【００６５】
１０…圧縮機用の冷却装置、１１…電動ルーツ式圧縮機、２２ａ…圧縮室としてのロータ室、２４…回転軸としての駆動軸、２５…回転軸としての従動軸、２６…圧縮動作体としての主動ロータ、２７…圧縮動作体としての従動ロータ、３１…駆動モータとしての電動モータ、３２…モータハウジング、４１…モータ冷却部としてのウォータジャケット、４２…モータ冷却部のケーシングとしてのウォータハウジング、５１…吐出ガス冷却部としてのインタークーラ、５２…ケーシング、５３…熱交換器、５４…ケース体、５４ａ…挿脱口、５５…閉鎖部材としての蓋体。  
【図１】
2006183540.tif 000003
【図２】
2006183540.tif 000004
【図３】
2006183540.tif 000005
【図４】
2006183540.tif 000006