(57)【要約】【課題】製造コストの低廉化、小型化及び耐久性の向上を確実に実現しつつ、動力損失を生じ難い電動ターボ式圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の圧縮機では、第１吐出室２５とモータ室２９とを連通する中間圧ポート３７がフロントハウジング１１に形成されている。第１吐出室２５には中間圧の冷媒が吐出される。これにより、中間圧ポート３７を通じて、第１吐出室内の中間圧の冷媒をモータ室２９へ導き、この中間圧の冷媒によって、作動時に発熱した電動モータ５を冷却できる。また、この圧縮機では、第１インペラ７と第２インペラ９とが互いの背面側が対向する方向に配設されている。第２インペラ９は第１インペラ７よりも小径である。このため、この圧縮機では、第１インペラ７側で生じる第１スラスト力と、第２インペラ９側で生じる第２スラスト力とが互いに相殺するように作用するとともに、第１、２スラスト力の合力が小さくなる。【選択図】図１
2015194151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラ室及びモータ室が形成されたハウジングと、
前記モータ室に収容された電動モータと、
前記ハウジング内に設けられ、前記電動モータによって回転駆動される回転軸と、
前記インペラ室に収容され、互いの大径部を対向して前記回転軸に設けられた第１インペラ及び第２インペラと、
前記ハウジングに形成され、前記インペラ室内に冷媒を吸入するための第１吸入ポートと、
前記ハウジングに形成され、前記第１吸入ポートを介して前記第１インペラに供給された後、前記第１インペラの回転によって圧縮された前記冷媒が吐出される第１吐出室と、
前記ハウジングに形成され、前記第１吐出室と前記モータ室とを連通する中間圧ポートと、
前記ハウジングに形成され、前記モータ室と連通する第２吸入ポートと、
前記ハウジングに形成され、前記第２吸入ポートを介して前記第２インペラに供給された後、前記第２インペラの回転によって圧縮された前記冷媒が吐出される第２吐出室とを備え、
前記第１インペラ、前記第２インペラ及び前記電動モータは、この順で前記回転軸の軸方向に配置され、
前記第１インペラ及び前記第２インペラは、前記モータ室の内径より小径であり、
前記第２インペラは前記第１インペラより小径であり、
前記第１吐出室は、前記第１インペラより前記回転軸の径方向外側に配置され、
前記第２吐出室は、前記第２インペラより前記回転軸の径方向外側に配置され、
前記中間圧ポートは、前記第２吐出室より前記回転軸の径方向外側に位置されていることを特徴とする電動ターボ式圧縮機。
【請求項２】
前記インペラ室は、前記ハウジングに形成され、前記第２インペラを収容する第２インペラ室を有し、
前記第２吸入ポートは、前記モータ室と前記第２インペラ室とを連通し、
前記回転軸の一部は、前記第２吸入ポート内に露出している請求項１記載の電動ターボ式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動ターボ式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の電動ターボ式圧縮機（以下、圧縮機という。）が開示されている。この圧縮機は、ハウジングと、電動モータと、回転軸と、第１インペラと、第２インペラとを備えている。
【０００３】
ハウジングには、第１インペラ室、第２インペラ室及びモータ室が形成されている。第１インペラ室はハウジングの一端側に位置しており、第２インペラ室はハウジングの他端側に位置している。そして、モータ室は第１インペラ室と第２インペラ室との間に位置している。また、ハウジングには、第１吸入ポートと、第２吸入ポートと、第１吐出室と、第２吐出室とが形成されている。第１吸入ポートは、ハウジングの一端側で回転軸の軸方向に延びており、第１インペラ室に連通している。第２吸入ポートは、ハウジングの他端側で回転軸の軸方向に延びており、第２インペラ室に連通している。第１吐出室は第１インペラ室と第１ディフューザを介して連通している。第２吐出室は第２インペラ室と第２ディフューザを介して連通している。
【０００４】
さらに、ハウジングには、第１連通路及び第２連通路が接続されている。第１連通路は、一端側で第１吐出室と連通し、ハウジングの外部に延びつつ、他端側でモータ室と連通している。第２連通路は、一端側でモータ室と連通し、ハウジングの外部に延びつつ、他端側で第２吸入ポートと連通している。
【０００５】
回転軸は、ハウジングに回転可能に支持されており、第１インペラ室内及び第２インペラ室内で回転可能となっている。電動モータは、モータ室内に収容されており、回転軸を回転駆動する。これら第１インペラ及び第２インペラは、電動モータを挟んで配置されており、互いの大径部を対面させている。
【０００６】
第１インペラは回転軸の一端に連結されている。第１インペラは、第１インペラ室内で回転することにより、第１インペラ室内の冷媒の運動エネルギーを高めた後、第１ディフューザでその冷媒の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮し、その圧縮した冷媒を第１吐出室へ吐出する。第２インペラは回転軸の他端に連結されている。第２インペラは、第２インペラ室内で回転することにより、第２インペラ室内の冷媒の運動エネルギーを高めた後、第２ディフューザでその冷媒の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮し、その圧縮した冷媒を第２吐出室へ吐出する。
【０００７】
この圧縮機では、第１吸入ポートから冷媒が吸入され、この冷媒は、第１インペラ室及び第１ディフューザを経て第１吐出室に吐出された後、第１連通路を経てモータ室に導入される。そして、この冷媒は、モータ室から第２連通路を経て第２吸入ポートに吸入され、第２インペラ室及び第２ディフューザを経て第２吐出室に吐出される。こうして、冷媒は２段に圧縮される。
【０００８】
この際、第１インペラは大径部がモータ室側に位置しているため、回転軸を第１インペラ室に引き込むように付勢する第１スラスト力が発生する。また、第２インペラも大径部がモータ室側に位置しているため、回転軸を第２インペラ室に引き込むように付勢する第２スラスト力が発生する。つまり、第１スラスト力と第２スラスト力とは互いに相殺できるようになっている。ここで、第１インペラの外径と第２インペラの外径とに差を設け、第１、２スラスト力の合力がなるべく小さくなるようにすることも行われ得る。この場合、スラスト軸受を小型化することができることから、製造コストの低廉化及び圧縮機の小型化を実現可能である。
【０００９】
また、この圧縮機では、第１吐出室に吐出された冷媒が第１連通路によってモータ室に導入されることから、電動モータを冷却し得る。このため、電動モータの耐久性の向上も図り得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２９４８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、この圧縮機では、ハウジングの外部に延びる第１連通路によって第１吐出室とモータ室とが連通しているとともに、ハウジングの外部に延びる第２連通路によってモータ室と第２吸入ポートとが連通している。このため、ハウジングの外周面から第１、２連通路が突出し、圧縮機の胴径の小型化が損なわれてしまう。
【００１２】
また、この圧縮機では、ハウジングの一端側に第１インペラ室、第１ディフューザ及び第１吐出室が形成され、ハウジングの他端側に第２インペラ室、第２ディフューザ及び第２吐出室が形成されていることから、第１連通路及び第２連通路も軸方向で長くならざるを得ない。このため、この圧縮機は、軸長の大型化も生じるとともに、冷媒の流路抵抗が大きく、動力損失の懸念もある。
【００１３】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、製造コストの低廉化、小型化及び耐久性の向上を確実に実現しつつ、動力損失を生じ難い電動ターボ式圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の電動ターボ式圧縮機は、インペラ室及びモータ室が形成されたハウジングと、
前記モータ室に収容された電動モータと、
前記ハウジング内に設けられ、前記電動モータによって回転駆動される回転軸と、
前記インペラ室に収容され、互いの大径部を対向して前記回転軸に設けられた第１インペラ及び第２インペラと、
前記ハウジングに形成され、前記インペラ室内に冷媒を吸入するための第１吸入ポートと、
前記ハウジングに形成され、前記第１吸入ポートを介して前記第１インペラに供給された後、前記第１インペラの回転によって圧縮された前記冷媒が吐出される第１吐出室と、
前記ハウジングに形成され、前記第１吐出室と前記モータ室とを連通する中間圧ポートと、
前記ハウジングに形成され、前記モータ室と連通する第２吸入ポートと、
前記ハウジングに形成され、前記第２吸入ポートを介して前記第２インペラに供給された後、前記第２インペラの回転によって圧縮された前記冷媒が吐出される第２吐出室とを備え、
前記第１インペラ、前記第２インペラ及び前記電動モータは、この順で前記回転軸の軸方向に配置され、
前記第１インペラ及び前記第２インペラは、前記モータ室の内径より小径であり、
前記第２インペラは前記第１インペラより小径であり、
前記第１吐出室は、前記第１インペラより前記回転軸の径方向外側に配置され、
前記第２吐出室は、前記第２インペラより前記回転軸の径方向外側に配置され、
前記中間圧ポートは、前記第２吐出室より前記回転軸の径方向外側に位置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の圧縮機では、第１インペラ、第２インペラ及び電動モータがこの順で回転軸の軸方向に配置されている。そして、この圧縮機では、ハウジングに中間圧ポートが形成されており、中間圧ポートは第２吐出室より回転軸の径方向外側に位置している。この中間圧ポートによって、第１吐出室とモータ室とがハウジングの軸方向で連通する。これにより、この圧縮機では、ハウジング内において、中間圧ポートを通じて、第１吐出室内の冷媒をモータ室へ導くことが可能である。このため、この圧縮機では、冷媒によって電動モータを冷却することができる。そして、この圧縮機では、中間圧ポートがハウジングの軸方向に形成されることから、胴径の大型化を抑制できる。さらに、第１、２インペラが共にモータ室の内径よりも小径であることから、これによっても圧縮機の胴径の大型化を抑制できる。ここで、この圧縮機では、第２インペラが第１インペラよりも小径であることから、中間圧ポートを軸方向で連通させ易い。
【００１６】
また、この圧縮機では、第１吐出室と第２吸入ポートとが中間圧ポートとモータ室とを介して連通する。この圧縮機では、ハウジングに対して、第１インペラ、第２インペラ及び電動モータの順で回転軸の軸方向に配置されているため、ハウジングにおいて、第２吸入ポートとモータ室とを近接して配置することが可能である。このため、この圧縮機では、モータ室から第２インペラ室へ流通する冷媒の動力損失を軽減することが可能である。
【００１７】
さらに、この圧縮機では、第１インペラと第２インペラとが互いの背面側を対向する方向に配設されている。そして、この圧縮機では、第２インペラが第１インペラよりも小径に形成される。これにより、この圧縮機では、第１スラスト力と第２スラスト力とが互いに相殺するように作用するとともに、第１、２スラスト力の合力が小さくなる。このため、この圧縮機では、スラスト軸受を設ける場合であっても、そのスラスト軸受を小型化することができる。
【００１８】
したがって、本発明の圧縮機によれば、製造コストの低廉化、小型化及び耐久性の向上を確実に実現しつつ、動力損失が生じ難い。
【００１９】
本発明の圧縮機において、インペラ室は、ハウジングに形成され、第２インペラを収容する第２インペラ室を有することが好ましい。第２吸入ポートは、モータ室と第２インペラ室とを連通することが好ましい。そして、回転軸の一部は、第２吸入ポート内に露出していることが好ましい。この場合、第２吸入ポートが回転軸に冷媒を接触させ、回転軸を好適に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の圧縮機によれば、製造コストの低廉化、小型化及び耐久性の向上を確実に実現しつつ、動力損失が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施例の圧縮機を示す断面図である。
【図２】図２は、実施例の圧縮機に係り、図１におけるＩＩ−ＩＩ方向からの矢視断面図である。
【図３】図３は、実施例の圧縮機に係り、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ方向からの矢視断面図である。
【図４】図４は、実施例の圧縮機に係り、図２と同方向からの断面図である。
【図５】図５は、変形例１の圧縮機に係り、第１インペラ及び第２インペラの断面図である。
【図６】図６は、変形例２の圧縮機に係り、第１インペラ及び第２インペラの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。実施例の圧縮機は車両用の電動ターボ式圧縮機である。この圧縮機は、車両に搭載されており、車両用空調装置の冷凍回路を構成している。
【００２３】
図１に示すように、実施例の圧縮機は、ハウジング１と、回転軸３と、電動モータ５と、第１インペラ７と、第２インペラ９とを備えている。
【００２４】
ハウジング１は、フロントハウジング１１と、エンドプレート１３と、リヤハウジング１５とを有している。
【００２５】
フロントハウジング１１は、第１フロントハウジング１１ａと、第２フロントハウジング１１ｂと、第３フロントハウジング１１ｃと、第４フロントハウジング１１ｄとからなる。フロントハウジング１１は、前端側から後端側に向かって、第１フロントハウジング１１ａ、第２フロントハウジング１１ｂ、第３フロントハウジング１１ｃ及び第４フロントハウジング１１ｄがこの順序で接合されており、全体として略円筒状を呈している。このフロントハウジング１１には、第１、２インペラ室１７、１９、第１、２ディフューザ２１、２３、第１、２吐出室２５、２７、モータ室２９、第１ボス３１、第１、２吸入ポート３３、３５、中間圧ポート３７及び吐出ポート３９が形成されている。第１、２インペラ室１７、１９がインペラ室である。
【００２６】
第１インペラ室１７は、フロントハウジング１１の前端側に形成されている。より詳細には、第１インペラ室１７の前端側は第１フロントハウジング１１ａに形成されており、第１インペラ室１７の後端側は第２フロントハウジング１１ｂに形成されている。この第１インペラ室１７は、前端側から後端側に向かって次第に拡径する形状に形成されている。
【００２７】
第２インペラ室１９は、フロントハウジング１１において、第１インペラ室１７よりもリヤ側に形成されている。より詳細には、第２インペラ室１７の前端側は第２フロントハウジング１１ｂに形成されており、第２インペラ室１７の後端側は第３フロントハウジング１１ｃに形成されている。この第２インペラ室１９は、第１インペラ室１７よりも小径であり、前端側から後端側に向かって次第に縮径する形状に形成されている。第２フロントハウジング１１ｂには、回転軸３の軸方向でハウジング１に延びる第１軸孔４１ａが形成されている。
【００２８】
第１ディフューザ２１は、第２フロントハウジング１１ｂの前端側に形成されており、第１インペラ室１７の外周側に位置している。この第１ディフューザ２１は、第１インペラ室１７において最大径となる箇所で第１インペラ室１７と連通している。第２ディフューザ２３は、第３フロントハウジング１１ｃの前端側に形成されており、第２インペラ室１９の外周側に位置している。この第２ディフューザ２３は、第２インペラ室１９において最大径となる箇所で第２インペラ室１９と連通している。第２ディフューザ２３は第１ディフューザ２１よりも小径に形成されている。
【００２９】
第１吐出室２５は、前端側が第１フロントハウジング１１ａに形成されており、後端側が第２フロントハウジング１１ｂに形成されている。図２に示すように、第１吐出室２５は第１ディフューザ２１の外周側に位置しており、第１ディフューザ２１と連通している。これにより、第１ディフューザ２１を通じて、第１インペラ室１７と第１吐出室２５とが連通している。この第１吐出室２５は渦巻き状を呈している。第１吐出室２５は、次第に通路断面積が大きくなるように形成されている。
【００３０】
図１に示すように、第２吐出室２７は、前端側が第２フロントハウジング１１ｂに形成されており、後端側が第３フロントハウジング１１ｃに形成されている。図３に示すように、第２吐出室２７は第２ディフューザ２３の外周側に位置しており、第２ディフューザ２３と連通している。これにより、第２ディフューザ２３を通じて、第２インペラ室１９と第２吐出室２７とが連通している。この第２吐出室２７も第１吐出室２５と同様、渦巻き状を呈している。第２吐出室２７は、次第に通路断面積が大きくなるように形成されている。
【００３１】
ここで、上記のように、第２インペラ室１９及び第２ディフューザ２３がそれぞれ第１インペラ室１９及び第１ディフューザ２１よりも小径であることから、図４に示すように、第１吐出室２５は、回転軸３の軸方向に関して第２吐出室２７の外側に位置している。また、図３に示すように、第２吐出室２７は外周側で吐出ポート３９と連通している。吐出ポート３９は、ハウジング１の径方向に延びている。
【００３２】
図１に示すように、モータ室２９は、第４フロントハウジング１１ｄに形成されている。これにより、フロントハウジング１１では、前端側から後端側に向かって、第１インペラ室１７、第２インペラ室１９及びモータ室２９がこの順で形成されている。モータ室２９は、ハウジング１の軸方向に延びており、第４フロントハウジング１１ｄとエンドプレート１３とにより区画されている。
【００３３】
第１ボス３１は、第４フロントハウジング１１ｄにおいて、モータ室２９の前端側に形成されており、ハウジング１の軸方向でモータ室２９の後端側に向かって延びている。第１ボス３１には、ハウジング１の軸方向に延びる第２軸孔４１ｂが形成されている。この第２軸孔４１ｂ内には、第１ラジアルフォイル軸受４３ａが設けられている。
【００３４】
第１吸入ポート３３は、第１フロントハウジング１１ａの前端側に形成されている。これにより、第１吸入ポート３３はハウジング１の前端側に位置している。第１吸入ポート３３は、ハウジング１の軸方向に延びており、前端側が第１フロントハウジング１１ａの前端面に開いており、後端側が第１インペラ室１７と連通している。
【００３５】
第２吸入ポート３５は、第３フロントハウジング１１ｃの後端側と、第４フロントハウジング１１ｄの前端側とに跨って形成されている。第２吸入ポート３５の後端側は第１ボス３１の前端側において、モータ室２９内に連通している。一方、第２吸入ポート３５の前端側は第２インペラ室１９に連通している。また、第２吸入ポート３５は第２軸孔４１ｂに連通している。第２吸入ポート３５を通じてモータ室２９、第２軸孔４１ｂ及び第２インペラ室１９が連通している。
【００３６】
図１に示すように、中間圧ポート３７は、ハウジング１において、第２吐出室２７の径方向外側に位置している。この中間圧ポート３７は、ハウジング１の軸方向で、第２〜４フロントハウジング１１ｂ〜１１ｄに跨って形成されている。そして、図２に示すように、第２フロントハウジング１１ｂにおいて、中間圧ポート３７の前端側は第１吐出室２５の外周側と連通している。一方、図１に示すように、第４フロントハウジング１１ｄにおいて、中間圧ポート３７の後端側はモータ室２９と連通している。これにより、中間圧ポート３７を通じて第１吐出室２５とモータ室２９とが軸方向で連通している。また、図４に示すように、フロントハウジング１１において、中間圧ポート３７と吐出ポート３９とは、径方向でずれた位置に形成されている。
【００３７】
エンドプレート１３は、第４フロントハウジング１１ｄの後端、すなわち、フロントハウジング１１の後端に接合されている。このエンドプレート１３により、モータ室２９の後端が区画されている。エンドプレート１３には、ハウジング１の軸方向でモータ室２９側に向かって延びる第２ボス４５が形成されている。この第２ボス４５には、ハウジング１の軸方向に延びる第３軸孔４１ｃが形成されている。この第３軸孔４１ｃ内には、第２ラジアルフォイル軸受４３ｂが設けられている。
【００３８】
リヤハウジング１５は、ハウジング１の後方に位置しており、エンドプレート１３と接合されている。つまり、リヤハウジング１５はフロントハウジング１１と共にエンドプレート１３を挟持する。リヤハウジング１５内には、第１、２スラストフォイル軸受４７ａ、４７ｂと支持プレート４９とが設けられている。第１スラストフォイル軸受４７ａは、支持プレート４９の前端側に位置しており、エンドプレート１３と支持プレート４９とに挟持されている。第２スラストフォイル軸受４７ｂは、支持プレート４９の後端側に位置しており、支持プレート４９とリヤハウジング１５とに挟持されている。
【００３９】
回転軸３は、回転軸本体３０ａと、回転軸本体３０ａの前端側に位置する第１小径部３０ｂと、回転軸本体３０の後端側に位置する第２小径部３０ｃとを有している。回転軸本体３０ａは、回転軸３において最も大径に形成されている。一方、第１、２小径部３０ｂ、３０ｃは共に回転軸本体３０ａよりも小径に形成されている。第１小径部３０ｂは第２小径部３０ｃよりも小径に形成されている。
【００４０】
回転軸３は、ハウジング１内に挿通されおり、ハウジング１内で回転可能となっている。具体的には、回転軸本体３０ａの前端側は、第２軸孔４１ｂ内に挿通されており、第１ラジアルフォイル軸受４３ａに回転可能に支持されている。一方、回転軸本体３０ａの後端側は、第３軸孔４１ｃ内に挿通されており、第２ラジアルフォイル軸受４３ｂに回転可能に支持されている。また、第１小径部３０ｂは第１軸孔４１ａ内に挿通されている。第１小径部３０ｂの後端側は第２吸入ポート３５内に位置している。つまり、回転軸３の一部は第２吸入ポート３５内に露出している。そして、第２小径部３０ｃはリヤハウジング１５内において支持プレート４９に挿通されている。これにより、第２小径部３０ｃ、ひいては回転軸３が支持プレート４９を介して第１、２スラストフォイル軸受４７ａ、４７ｂに支持されている。
【００４１】
電動モータ５は、モータ室２９内に設けられている。この電動モータ５は、ステータ５ａとロータ５ｂとからなる。ステータ５ａはモータ室２９の内壁に固定されている。このステータ５ａは、図示しないバッテリに電気的に接続されている。ロータ５ｂは、ステータ５ａの内周側に位置しており、モータ室２９内において、第１ボス３１と第２ボス４５との間に配置されている。ロータ５ｂは回転軸本体３０ａに固定されている。これにより、ロータ５ｂはステータ５ａ内で回転軸３と一体的に回転可能になっている。
【００４２】
第１インペラ７は、第１小径部３０ｂの前端側に圧入されており、第１インペラ室１７内に設けられている。これにより、第１インペラ７は、回転軸３の回転に伴って第１インペラ室１７内で回転可能となっている。第１インペラ７はモータ室２９ａの内径よりも小径に形成されている。この第１インペラ７は前端側から後端側に向かって次第に拡径する形状をなしており、後端側が大径部７ａとされている。また、第１インペラ７の表面には複数枚のブレード７０が所定の間隔で設けられている。
【００４３】
第２インペラ９は、第１小径部３０ｂの後端側に圧入されており、第２インペラ室１９内に設けられている。これにより、第２インペラ９は、回転軸３の回転に伴って第２インペラ室１９内で回転可能となっている。第２インペラ９についてもモータ室２９ａの内径よりも小径に形成されている。また、第２インペラ９は、第１インペラ７と相似形をなしており、第１インペラ７に対して７０％〜９０％程度の大きさとなるように形成されている。この第２インペラ９は、前端側から後端側に向かって次第に縮径する形状をなしており、前端側の大径部９ａがフロントハウジング１１の前端側に位置するように、第１小径部３０ｂに設けられている。これにより、この圧縮機では、フロントハウジング１１において、第１インペラ７と第２インペラ９とは、互いの背面側が対向する方向に配設されている。また、第２インペラ９の表面には、複数枚のブレード９０が所定の間隔で設けられている。
【００４４】
この圧縮機では、吐出ポート３９に対して凝縮器１０１に繋がる配管２０１が接続される。凝縮器１０１は配管２０２及び膨張弁１０２を介して蒸発器１０３と接続される。蒸発器１０３は配管２０３を通じて第１吸入ポート３３と接続されている。これらの圧縮機、蒸発器１０１、膨張弁１０２、凝縮器１０３等によって車両用空調装置の冷凍回路が構成されている。
【００４５】
以上のように構成された圧縮機では、電動モータ５に通電されることにより、ステータ５ａはロータ５ｂを回転させる。これにより、回転軸３がハウジング１内において回転軸心Ｏ周りに回転駆動する。このため、第１インペラ７が第１インペラ室１７内で回転するとともに、第２インペラ９が第２インペラ室１９内で回転する。
【００４６】
また、蒸発器１０３を経た低圧の冷媒が配管２０３を通じて第１吸入ポート３３に吸入され、第１インペラ室１７内に至る。第１インペラ室１７内で回転する第１インペラ７は、第１インペラ室１７内の冷媒の運動エネルギーを高めた後、第１ディフューザ２１でその冷媒の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を第１吐出室２５に吐出する。これにより、第１吐出室２５内の冷媒の圧力は中間圧となる。この中間圧となった冷媒は、同図の実線矢印で示すように、第１吐出室２５から中間圧ポート３７を流通してモータ室２９内に流入する。
【００４７】
モータ室２９内に流入した冷媒は、同図の実線矢印で示すように、第２吸入ポート３５から第２インペラ室１９内へ吸入される。この際、第２吸入ポート３５内を流通する冷媒は、回転軸３の第１小径部３０ｂに接触しつつ、第２インペラ室１９内へ吸入される。第２インペラ室１９内で回転する第２インペラ９は、第２インペラ室１９内の冷媒の運動エネルギーを高めた後、第２ディフューザ２３でその冷媒の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を第２吐出室２７に吐出する。このように、この圧縮機では、第１吸入ポート３３から吸入された冷媒を２段階で圧縮する。
【００４８】
この圧縮機では、第１インペラ７、第２インペラ９及び電動モータ５がこの順で回転軸３の軸方向に配置されている。これにより、この圧縮機では、フロントハウジング１１に対して、前端側から後端側に向かって、第１インペラ室１７、第２インペラ室１９及びモータ室２９がこの順序で軸方向に形成されている。そして、この圧縮機では、フロントハウジング１１に中間圧ポート３７が形成されており、第２吐出室２７の径方向外側に位置している。この中間圧ポート３７によって、第１吐出室２５とモータ室２９とがフロントハウジング１１の軸方向で連通している。これにより、この圧縮機では、フロントハウジング１１内において、中間圧ポート３７を通じて、第１吐出室内の中間圧の冷媒をモータ室２９へ導くことが可能となっている。このため、この圧縮機では、中間圧の冷媒によって、作動時に発熱した電動モータ５を冷却することができる。
【００４９】
そして、この圧縮機では、中間圧ポート３７がフロントハウジング１１の軸方向に形成されていることから、胴径の大型化を抑制できる。さらに、第１、２インペラ７、９が共にモータ室２９ａの内径よりも小径であることから、これによっても圧縮機の胴径の大型化を抑制できる。ここで、この圧縮機では、第２インペラ９が第１インペラ７よりも小径であり、第２インペラ室１９が第１インペラ室１７よりも小型である。このため、この圧縮機では、中間圧ポート３７によって、第１吐出室２５とモータ室２９とを軸方向で連通させ易くなっている。
【００５０】
また、この圧縮機では、フロントハウジング１１に第２吸入ポート３５が形成されており、第１吐出室２５と第２吸入ポート３５とが中間圧ポート３７とモータ室２９とを介して連通している。そして、この圧縮機では、フロントハウジング１１に対して、第１インペラ室１７、第２インペラ室１９及びモータ室２９の順序で軸方向に形成されている。このため、この圧縮機では、フロントハウジング１１において、第２吸入ポート３５とモータ室２９とが近接して配置され、第２吸入ポート３５の後端側がモータ室２９内に開口している。このため、この圧縮機では、モータ室２９内の冷媒が好適に第２吸入ポート３５へ吸入される。これにより、この圧縮機では、モータ室２９から第２インペラ室１９へ流通する冷媒の動力損失を軽減することできる。
【００５１】
そして、この圧縮機では、第２吸入ポート３５を流通する冷媒は、第１小径部３０ｂに接触しつつ、第２インペラ室１９に吸入される。このため、この圧縮機では、第２吸入ポート３５を流通する冷媒によって、回転軸３を冷却することが可能となっている。
【００５２】
さらに、この圧縮機では、第１インペラ７と第２インペラ９とが互いの背面側が対向する方向に配設されている。つまり、この圧縮機では、第１インペラ７と第２インペラ９とが大径部７ａ、９ａを対面させて配置されている。そして、この圧縮機では、第２インペラ９が第１インペラ７よりも小径に形成されている。このため、この圧縮機では、第１スラスト力と第２スラスト力とが互いに相殺するように作用するとともに、第１、２スラスト力の合力が小さくなる。このため、この圧縮機では、小型の第１、２スラストフォイル軸受４７ａ、４７ｂを採用することができる。
【００５３】
したがって、実施例の圧縮機によれば、製造コストの低廉化、小型化及び耐久性の向上を確実に実現しつつ、動力損失が生じ難い。
【００５４】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００５５】
例えば、実施例の電動ターボ式圧縮機では、第１インペラ７と第２インペラ９とが別体であり、それぞれが回転軸３の第１小径部３０ｂの前端側及び後端側に圧入されているが、図５の変形例１に示すように、第１インペラ７と第２インペラ９とが一体をなすインペラ８であってもよい。また、図６の変形例２に示すように、第１インペラ７と第２インペラ９とが連結部１０によって一体となったインペラ１２であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は車両用の空調装置の他、建物等の空調装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１７、１９…インペラ室（１７…第１インペラ室、１９…第２インペラ室）
１…ハウジング
３…回転軸
５…電動モータ
７…第１インペラ
９…第２インペラ
２５…第１吐出室
２７…第２吐出室
２９…モータ室
３３…第１吸入ポート
３５…第２吸入ポート
３７…中間圧ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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