(57)【要約】【課題】吸入冷媒によって電装室内の回路部品を効果的に冷却することのできる電動圧縮機を提供することにある。また、ハウジングから吐出される冷媒に含まれる潤滑油を少なくすることのできる電動圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング１０の第３のハウジング１３内に吸入された冷媒と電装室５０内の回路部品とを第３のハウジング１３内と電装室５０とを仕切る仕切部１４ａを介して熱交換するようにしたので、仕切部１４ａによる伝熱面積を冷媒吸入口１３ｂの内周面よりも広くすることができ、電装室５０内の発熱性部品を効果的に冷却することができる。この場合、吸入冷媒に含まれる潤滑油を各突条部１４ｂに付着させて冷媒から分離することができるので、潤滑油を多く含む冷媒がハウジング１０から冷媒回路に吐出されることがなく、冷媒回路の圧力損失の増加及び熱伝達効率の低下を確実に防止することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入及び吐出する中空状のハウジングと、ハウジング内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動するモータと、モータを駆動するモータ駆動回路と、モータ駆動回路の回路部品を収容する電装室とを備え、圧縮部をモータの軸方向一端側に配置し、電装室をハウジングの周面側に配置した電動圧縮機において、
前記電装室とハウジング内とを仕切る仕切部を備え、
仕切部をハウジング内に吸入された冷媒と電装室内の発熱性回路部品とを熱交換可能に形成した
ことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記モータの回転軸を横向きに配置した
ことを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記ハウジングの冷媒吸入口を仕切部のハウジング側の面に沿って吸入冷媒を流通させるように設け、
仕切部のハウジング側の面には吸入冷媒の流通方向に延びる複数の突条部を設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記ハウジング内に各突条部に付着して落下する潤滑油を駆動部に案内する案内部を設けた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記案内部をハウジングの軸方向に延びる溝状に形成するとともに、その軸方向一端がモータ側に開放されるように設けた
ことを特徴とする請求項４記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮部を一対の渦巻体間で冷媒を圧縮する固定側スクロール部材及び可動側スクロール部材によって構成し、
前記案内部を固定側スクロール部材の上面側に設けた
ことを特徴とする請求項５記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空気調和装置等の冷媒圧縮用に用いられる電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動圧縮機としては、冷媒を吸入及び吐出する中空状のハウジングと、ハウジング内に吸入された冷媒を圧縮する、いわゆるスクロール型の圧縮部と、圧縮部を駆動するモータと、モータを駆動するインバータ装置とを備え、圧縮部をモータの軸方向一端側に配置したものが知られている。
【０００３】
前記インバータ装置は、モータ内のロータの回転位置によって電流の流れるコイルを切換えるモータ駆動回路と、モータ駆動回路を制御する制御部とから構成されるが、モータ駆動回路の半導体スイッチング素子の発熱により、回路部品が高温になる場合がある。このような場合、高温によりインバータ内部の半導体素子の電流制御値が減少し、制御値以上の電流を流すと半導体素子が破損する場合がある。また、電動圧縮機を車両用空気調和装置に用いる場合、電動圧縮機はエンジンルーム内に配置されるため、エンジンの発熱によってモータ駆動回路の回路部品が高温になる場合もある。
【０００４】
そこで、モータ駆動回路の過熱を防止するために、モータ駆動回路の回路部品を収容する電装室をモータの軸方向他端側に配置し、ハウジング内に吸入される冷媒と電装室内の回路部品とを熱交換させることにより、モータ駆動回路の回路部品を冷却するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、電装室をモータの軸方向他端側に配置した場合、モータの軸方向一端側には圧縮部が配置されているため、ハウジングが軸方向に大型化するという問題点がある。
【０００６】
そこで、電装室をハウジングの周面側に配置するとともに、電装室の近傍に吸入冷媒口を設けることにより、吸入冷媒口に流入する冷媒と電装室内の回路部品とを熱交換させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２９１５５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記電動圧縮機では、電装室内の発熱性回路部品を管状の冷媒吸入口の内周面と熱交換するようにしているため、伝熱面積が小さく、電装室内の回路部品を十分に冷却することができないという問題点があった。
【０００８】
また、前記電動圧縮機に吸入される冷媒には、モータ側の各可動部を潤滑するための潤滑油が含まれるが、潤滑油を多く含む冷媒がハウジングから冷媒回路に吐出されると、冷媒回路の圧力損失の増加及び熱伝達効率の低下を来たすという問題があった。
【０００９】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸入冷媒によって電装室内の回路部品を効果的に冷却することのできる電動圧縮機を提供することにある。また、本発明の他の目的とするところは、前記目的に加え、ハウジングから吐出される冷媒に含まれる潤滑油を少なくすることのできる電動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】
【００１０】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１では、冷媒を吸入及び吐出する中空状のハウジングと、ハウジング内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動するモータと、モータを駆動するモータ駆動回路と、モータ駆動回路の回路部品を収容する電装室とを備え、圧縮部をモータの軸方向一端側に配置し、電装室をハウジングの周面側に配置した電動圧縮機において、前記電装室とハウジング内とを仕切る仕切部を備え、仕切部をハウジング内に吸入された冷媒と電装室内の発熱性回路部品とを熱交換可能に形成している。
【００１１】
これにより、ハウジング内に吸入された冷媒と電装室内の回路部品とが電装室とハウジング内とを仕切る仕切部を介して熱交換されることから、仕切部による伝熱面積を冷媒吸入口の内周面よりも広くすることが可能となる。
【００１２】
また、請求項２では、請求項１の電動圧縮機において、前記ハウジングの冷媒吸入口を仕切部のハウジング側の面に沿って吸入冷媒を流通させるように設け、仕切部のハウジング側の面には吸入冷媒の流通方向に延びる複数の突条部を設けている。
【００１３】
これにより、請求項１の作用に加え、吸入冷媒に含まれる潤滑油が仕切部の各突条部に付着して冷媒から分離することから、潤滑油を多く含む冷媒がハウジングから外部の冷媒回路側に吐出されることがない。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、請求項１の電動圧縮機によれば、吸入冷媒と電装室内の回路部品との伝熱面積を広くすることができるので、吸入冷媒によって電装室内の回路部品を効果的に冷却することができ、高温による回路部品の破損を確実に防止することができる。
【００１５】
また、請求項２の電動圧縮機によれば、請求項１の効果に加え、潤滑油を多く含む冷媒がハウジングから外部の冷媒回路側に吐出されることがないので、冷媒回路の圧力損失の増加及び熱伝達効率の低下を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１乃至図３は本発明の一実施形態を示すもので、図１は電動圧縮機の側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００１７】
同図に示す電動圧縮機は、冷媒を吸入及び吐出する中空状のハウジング１０と、ハウジング１０内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部２０と、圧縮部２０を駆動するモータ３０と、モータ３０を駆動するインバータ４０と、インバータ４０を収容する電装室５０を備えている。
【００１８】
ハウジング１０は、軸方向一端側に配置される第１のハウジング１１と、軸方向中央に配置される第２のハウジング１２と、軸方向他端側に配置される第３のハウジング１３と、第３及び第２のハウジング１２，１３の周面側に配置される第４のハウジング１４とからなり、第１、第２及び第３のハウジング１１，１２，１３はボルト１５によって互いに連結されている。
【００１９】
第１のハウジング１１は一端側を閉塞した円筒状に形成され、その他端側は第２のハウジング１２内と連通するように開口している。
【００２０】
第２のハウジング１２は両端を開口した円筒状に形成され、その一端側は第１のハウジング１１内と連通し、その他端側は第３のハウジング１３内と連通している。
【００２１】
第３のハウジング１３は一端側を閉塞した円筒状に形成され、その他端側は第２のハウジング１２内と連通するように開口している。また、第３のハウジング１３は上端側を開口しており、この上端開口部は第４のハウジング１４によって覆われるようになっている。第３のハウジング１３の軸方向一端面には冷媒吐出口１３ａが設けられ、冷媒吐出口１３ａの内側には冷媒吐出室１６が形成されている。また、第３のハウジング１３の一側面上方には冷媒吸入口１３ｂが設けられ、冷媒吸入口１３ｂは第３のハウジング１３の軸方向に直交するように横向きに形成されている。
【００２２】
第４のハウジング１４は上端を開口した箱状に形成され、その内部は電装室５０を形成している。第４のハウジング１４は上端開口部を上面板１７によって閉塞され、上面板１７と共に複数のボルト１８によって第３のハウジング１３に連結されている。第４のハウジング１４の底面側には電装室５０と第３のハウジング１３内とを仕切る仕切部１４ａが設けられ、仕切部１４ａは第３のハウジング１３の上端開口部を閉塞するように平板状に形成されている。この場合、仕切部１４ａの一側方には、冷媒吸入口１３ｂが仕切部１４ａの下面（ハウジング１０側の面）に沿って吸入冷媒を流通させるように配置されている。また、仕切部１４ａの下面には、吸入冷媒の流通方向に延びる複数の突条部１４ｂが互いに幅方向に間隔をおいて設けられている。
【００２３】
圧縮部２０は、第３のハウジング１３内に配置された固定スクロール部材２１と、固定スクロール部材２１の一端側に配置された可動スクロール部材２２とからなり、固定スクロール部材２１はボルト２３によって第３のハウジング１３に固定されている。固定スクロール部材２１の一端面には一方の渦巻体２１ａが設けられ、固定スクロール部材２１のほぼ中央には冷媒吐出室１６に連通する冷媒吐出孔２１ｂが設けられている。可動スクロール部材２２の一端面には他方の渦巻体２２ａが設けられ、その他端面にはモータ３０側に延びるボス部２２ｂが設けられている。また、可動スクロール部材２２と第２のハウジング１２との間には回転阻止機構２４が設けられ、回転阻止機構２４によって可動スクロール部材２２が自転を阻止された所定の旋回運動を行うようになっている。固定スクロール部材２１の上面側には、仕切部１４ａの各突条部１４ｂに付着して落下する潤滑油をモータ３０側に案内する案内部２１ｃが設けられ、案内部２１ｃは仕切部１４ａの一端側（冷媒流通方向の下流側）に配置されている。この場合、案内部２１ｃは、固定側スクロール部材２１の上面と第３のハウジング１３内の一側面との間に軸方向に延びる溝状に形成され、その軸方向一端をモータ３０側に開放されている。
【００２４】
モータ３０は周知の三相交流ブラシレスモータからなり、ハウジング１０の第１のハウジング１１内に配置されている。モータ３０は、ハウジング１０の軸方向に延びる回転軸３１と、回転軸３１に取付けられた永久磁石からなるロータ３２と、ロータ３２の周囲に配置された巻線３３と、各巻線３３を保持する円筒状のステータ３４とから構成され、回転軸３１は横向きに配置されている。各巻線３３はステータ３４の周方向に配列され、ステータ３４の内部にはロータ３２が配置されている。回転軸３１の一端はローラベアリング３１ａを介して第１のハウジング１１の軸受け１１ａに回動自在に支持され、その他端はボールベアリング３１ｂを介して第２のハウジング１２に回動自在に支持されている。回転軸３１の他端面には回転軸３１に対して偏心した偏心ピン３１ｃが突設され、偏心ピン３１ｃは偏心ブシュ３５に挿入されている。また、偏心ブシュ３５はローラベアリング３５ａを介して可動スクロール部材２２のボス部２２ｂに回動自在に支持されている。
【００２５】
インバータ４０は、モータ３０のロータ３２の回転位置によって電流の流れるコイルを切換えるモータ駆動回路と、モータ駆動回路を制御する制御部とから構成される周知のもので、これらの回路によりモータ３０の回転数を可変制御するようになっている。インバータ４０はコネクタ４１を介して外部電源に接続されるようになっており、コネクタ４１とインバータ４０との間には平滑用のコンデンサ４２が設けられている。また、インバータ４０は第２のハウジング１２を貫通する端子４３を介してモータ３０に接続されている。
【００２６】
電装室５０はインバータ４０及びコンデンサ４２を収容しており、インバータ４０は仕切部１４ａの上面に密着するように取付けられている。また、電装室５０の側面にはコネクタ４１が取付けられている。
【００２７】
以上のように構成された電動圧縮機においては、モータ３０が回転すると、圧縮部２０の可動スクロール部材２２が偏心ブシュ３５の回転によって所定の旋回運動を行う。これにより、冷媒吸入口１３ｂから第３のハウジング１３内に流入した冷媒が固定スクロール部材２１の渦巻体２１ａと可動スクロール部材２２の渦巻体２２ａとの間に吸入され、各渦巻体２１ａ，２２ａ間で圧縮されて冷媒吐出口１３ａから吐出する。
【００２８】
その際、インバータ４０の半導体スイッチング素子等、電装室５０内に配置されたモータ駆動回路の回路部品が発熱するが、冷媒吸入口１３ｂから第３のハウジング１３内に吸入される冷媒は、図２の実線矢印で示すように仕切部１４ａの下面に沿って流通するため、電装室５０内のインバータ４０と冷媒とが仕切部１４ａを介して熱交換され、電装室５０内の発熱性部品が冷却される。
【００２９】
また、冷媒吸入口１３ｂから吸入される冷媒が仕切部１４ａの下面に沿って流通する際、冷媒に含まれる潤滑油は、図２の破線矢印で示すように仕切部１４ａの各突条部１４ｂに付着して固定スクロール部材２１の上面に落下し、固定スクロール部材２１の案内部２１ｃに受容される。これにより、案内部２１ｃに受容された潤滑油は案内部２１ｃの一端からハウジング１０内の駆動部（モータ３０，ボールベアリング３１ｂ，回転阻止機構２４等）に流入し、潤滑油によって駆動部が潤滑される。
【００３０】
このように、本実施形態の電動圧縮機によれば、ハウジング１０の第３のハウジング１３内に吸入された冷媒と電装室５０内の回路部品とを第３のハウジング１３内と電装室５０とを仕切る仕切部１４ａを介して熱交換するようにしたので、仕切部１４ａによる伝熱面積を冷媒吸入口１３ｂの内周面よりも広くすることができ、電装室５０内の発熱性部品を効果的に冷却することができる。
【００３１】
また、冷媒吸入口１３ｂを仕切部１４ａの下面に沿って吸入冷媒を流通させるように配置し、仕切部１４ａの下面には吸入冷媒の流通方向に延びる複数の突条部１４ｂを設けたので、各突条部１４ｂによって冷媒との伝熱面積を大きくすることができ、発熱性部品の冷却効果をより高めることができる。この場合、吸入冷媒に含まれる潤滑油を各突条部１４ｂに付着させて冷媒から分離することができるので、潤滑油を多く含む冷媒がハウジング１０から冷媒回路に吐出されることがなく、冷媒回路の圧力損失の増加及び熱伝達効率の低下を確実に防止することができる。
【００３２】
更に、各突条部１４ｂに付着して落下する潤滑油を固定スクロール部材２１の案内部２１ｃによって駆動部に流入させるようにしたので、潤滑油を駆動部に確実に供給することができ、駆動部を常に良好に潤滑することができる。
【００３３】
この場合、モータ３０の回転軸３１を横向きに配置したので、案内部２１ｃから駆動部に流入する潤滑油を駆動部に満遍なく行き渡らせることができる。
【００３４】
また、案内部２１ｃをハウジング１０の軸方向に延びる溝状に形成するとともに、その軸方向一端がモータ３０側に開放されるように設けたので、案内部２１ｃを簡単な形状によって容易に形成することができ、製造上極めて有利である。
【００３５】
また、圧縮部２０を一対の渦巻体２１ａ，２２ａ間で冷媒を圧縮する固定側スクロール部材２１及び可動側スクロール部材２２によって構成するとともに、案内部２１ｃを固定側スクロール部材の上面側に設けたので、案内部２１ｃを別部品を用いることなく固定側スクロール部材２１の一部に形成することができ、部品点数を増加させることがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態を示す電動圧縮機の側面断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０…ハウジング、１３ｂ…冷媒吸入口、１４ａ…仕切部、１４ｂ…突条部、２０…圧縮部、２１…固定側スクロール部材、２２…可動側スクロール部材、２１ｃ…案内部、３０…モータ、４０…インバータ、５０…電装室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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