(57)【要約】【課題】  冷媒の吐出温度を上昇させずに、電動モータの固定子を冷却する。【解決手段】  冷媒を圧縮する圧縮機３と、圧縮機３を駆動する電動モータ５とを備え、電動モータ５の固定子７側から放出される熱を吸収し移動させる熱吸収部９と、熱吸収部９が吸収した熱を外部へ放出する熱放出部１１とを備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機（３）と、前記圧縮機（３）を駆動する電動モータ（５）とを備え、
前記電動モータ（５）の固定子（７）側から放出される熱を吸収し移動させる熱吸収部（９、１０３）と、前記熱吸収部（９、１０３）が吸収した熱を外部へ放出する熱放出部（１１）とを備えたことを特徴とする電動圧縮機（１，１０１）。
【請求項２】
請求項１に記載された電動圧縮機（１）であって、
前記熱吸収部（９、１０３）が、前記固定子（７）を収容するモータケーシング（１３）に前記固定子（７）に対向して設けられた溝（１５）内に配置されていることを特徴とする電動圧縮機（１）。
【請求項３】
請求項１に記載された電動圧縮機（１０１）であって、
前記熱吸収部（９、１０３）が、前記固定子（７）の間に形成されている周方向隙間内に前記固定子（７）に沿って配置されていることを特徴とする電動圧縮機（１０１）。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載された電動圧縮機（１，１０１）であって、
前記熱吸収部（９）が、Ｕ字管であることを特徴とする電動圧縮機（１、１０１）。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載された電動圧縮機（１，１０１）であって、
前記熱吸収部（１０３）が、直管であることを特徴とする電動圧縮機（１，１０１）。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載された電動圧縮機（１，１０１）であって、
前記熱放出部（１１）の大径部（５１）に外部への熱放出を促進する放熱フィン（１７）が設けられていることを特徴とする電動圧縮機（１，１０１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に「電動気体圧縮機」が記載されている。
【０００３】
この電動気体圧縮機（電動圧縮機）は、冷媒を圧縮する圧縮機とこれを駆動する電動モータから構成されており、冷媒を電動モータの固定子に当てて冷却する機能を備えている。
【特許文献１】特開２００５−３４４６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、冷媒で電動モータを冷却すると、冷媒の吐出温度がそれだけ上昇するという問題が生じる。
【０００５】
そこで、この発明は、冷媒の吐出温度を上昇させずに、電動モータの固定子を冷却することができる電動圧縮機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の電動圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機を駆動する電動モータとを備え、前記電動モータの固定子側から放出される熱を吸収し移動させる熱吸収部と、前記熱吸収部が吸収した熱を外部へ放出する熱放出部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載された電動圧縮機であって、前記熱吸収部が、前記固定子を収容するモータケーシングに前記固定子に対向して設けられた溝内に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載された電動圧縮機であって、前記熱吸収部が、前記固定子の間に形成されている周方向隙間内に前記固定子に対向して配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載された電動圧縮機あって、前記熱吸収部が、Ｕ字管であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載された電動圧縮機あって、前記熱吸収部が、直管であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載された電動圧縮機であって、前記熱放出部の大径部に外部への熱放出を促進する放熱フィンが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の電動圧縮機は、熱吸収部によって固定子の熱を吸収し熱放出部から外部へ放出するので、冷媒を電動モータの冷却に用いたことによって冷媒の吐出温度が上昇している従来の問題を回避しながら、電動モータを冷却することができ、圧縮機の性能を高く維持できる。
【００１３】
請求項２に記載の電動圧縮機は、固定子のケーシングに、固定子に対向して設けられた溝に熱吸収部を配置したことにより、電動モータ（固定子）を効率よく冷却できる上に、電動モータを大径化する必要がないから、低コストで容易に実施できる。
【００１４】
なお、上記の溝は、固定子と同数設ける必要はなく、固定子に対向して（軸方向に）設ければよい。
【００１５】
請求項３に記載の電動圧縮機は、熱吸収部を、各固定子の間に形成されている周方向隙間内に、固定子に対向して配置したことにより、熱の吸収効率と電動モータ（固定子）の冷却効率がさらに向上する。
【００１６】
また、固定子のケーシングの追加加工が不要であるから、実施コストをさらに低減できる。
【００１７】
請求項４に記載の電動圧縮機は、熱吸収部がＵ字管形状であるから、１個の熱吸収部にそれだけ多量の揮発性液体を収容して、固定子を効果的に冷却することができる。
【００１８】
請求項５に記載の電動圧縮機は、熱吸収部が直管形状であるから、狭いスペースにそれだけ多数の熱吸収部を配置して、固定子を効果的に冷却することができる。
【００１９】
従って、例えば、熱吸収部を固定子の間の周方向隙間に配置することにより、配置スペース上の変更を電動モータに加えずに、低コストで、固定子（電動モータ）を効率よく冷却することができる。
【００２０】
請求項６に記載の電動圧縮機は、熱放出部の大径部に放熱フィンを設けたので、熱放出部の表面積拡大に伴って熱が効果的に放出され、電動モータ（固定子）の冷却効率が大きく向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１と図２を参照しながら第１実施形態の電動圧縮機１を説明する。図１は電動圧縮機１の縦断面図であり、図２は電動圧縮機１の分解斜視図である。
【００２２】
電動圧縮機１は、冷媒を圧縮する圧縮機３と、圧縮機３を駆動する電動モータ５とを備え、電動モータ５の固定子７側から放出される熱を吸収し移動させるヒートパイプ９（熱吸収部）と、ヒートパイプ９が吸収した熱を外部へ放出するヒートシンク１１（熱放出部）とを備え、
ヒートパイプ９が、固定子７を収容するリアハウジング１３（モータケーシング）に、固定子７に対向して設けられた溝１５内に配置されており、
ヒートパイプ９が、Ｕ字管であり、
ヒートシンク１１の大径部５１に、外部への熱放出を促進する放熱フィン１７が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
次に、電動圧縮機１の構造を説明する。
【００２４】
電動圧縮機１は、車両用空調装置の冷却システムに用いられており、電動圧縮機１によって断熱圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、コンデンサ（凝縮器）で液化し、膨張弁で絞り膨張し、エバポレータ（蒸発器）で熱交換し、冷風を作り出しながら加熱されて気化し、電動圧縮機１に戻って断熱圧縮される。
【００２５】
圧縮機３はフロントハウジング１９に収容されており、フロントブロック２１、シリンダブロック２３、リアブロック２５、ロータ軸２７、ロータ２９、複数枚のベーン３１などから構成されている。各ブロック２１，２３，２５はボルトによってフロントハウジング１９に固定され、ロータ軸２７の左端部と中央部はフロントブロック２１とリアブロック２５によって回転自在に支持されている。シリンダブロック２３には内周が略楕円形断面のシリンダ室３３が形成されており、ロータ軸２７及びロータ２９はこの楕円に対して同心に配置されている。ロータ２９はロータ軸２７と一体に形成されており、各ベーン３１はロータ２９に周方向等間隔に設けられたベーン溝３５によって移動自在に支持されている。
【００２６】
シリンダ室３３の内壁とロータ２９の外周面と各ベーン３１との間には複数の圧縮室が形成されており、電動モータ５により圧縮機３が駆動されロータ２９が回転すると、各ベーン３１は、遠心力と、ベーン溝３５の底部に供給される背圧（オイル圧）を受けて径方向外側に移動し頂部をシリンダ室３３の内壁に接触させる。各圧縮室の容積はロータ２９の回転とベーン３１の径方向移動に伴って変化し、この容積変化によって冷媒の吸入行程と圧縮行程と吐出行程を繰り返し、吸入行程では冷媒を吸入し、吐出行程では圧縮行程で圧縮された冷媒を吐出する。
【００２７】
電動モータ５は、固定子７、磁性材料で作られたロータ３７、モータ軸３９などから構成されている。固定子７は強磁性体のコア４１にコイル４３を巻線して作られており、リアハウジング１３の内周に９箇の固定子７が周方向等間隔に配置されている。ロータ３７はモータ軸３９上に固定されており、モータ軸３９の左端部は、圧縮機３のロータ軸２７の右端部外周にスプライン連結され、ロータ軸２７と共に、ボールベアリング４５によってリアブロック２５に支持され、右端部はボールベアリング４９によってリアハウジング１３に支持されている。
【００２８】
電動モータ５の回転はモータ軸３９からロータ軸２７（ロータ２９）に伝達されて圧縮機３を駆動し、吐出された冷媒は、オイルセパレータでオイルを分離した後、吐出口から吐出され、コンデンサ側に送られる。
【００２９】
ヒートパイプ９は、Ｕ字型に形成された密閉管であり、内部には揮発性の液体が封入されており、Ｕ字の２箇所の端部をヒートシンク１１に植え込まれ、屈曲部側をリアハウジング１３の溝１５の底部側にして溝１５に挿入されている。溝１５は周方向等間隔の６箇所に固定子７に対向して（軸方向に）設けられている。６本のヒートパイプ９に封入された液体は、電動モータ５の固定子７側から放出された熱を吸収し気体になって固定子７を冷却すると共に、ヒートシンク１１側へ移動し、ヒートシンク１１を介して熱を外部へ放出し、再び液体になって、毛細管現象によって固定子７側に移動する。
【００３０】
また、ヒートシンク１１の最大径部５１には、その軸方向両側に熱の外部放出を促進する多数の放熱フィン１７が設けられており、ヒートシンク１１の表面積拡大に伴って熱を効果的に放出し、固定子７の冷却効果を大きく高めている。
【００３１】
次に、電動圧縮機１の効果を説明する。
【００３２】
電動圧縮機１は、ヒートパイプ９によって固定子７の熱を吸収しヒートシンク１１から外部へ放出するので、冷媒を電動モータの冷却に用いたことにより冷媒の吐出温度が上昇している従来の問題を回避しながら、電動モータ５（固定子７）を冷却することができ、圧縮機３の性能を高く維持できる。
【００３３】
また、リアハウジング１３に、固定子７に対向して設けた溝１５内にヒートパイプ９を配置したので、電動モータ５を効率よく冷却できる上に、電動モータ５を大径化する必要がないから、低コストで容易に実施できる。
【００３４】
また、ヒートパイプ９がＵ字管であり、１本のヒートパイプ９に多量の揮発性液体を収容することが可能であるから、固定子７をそれだけ効率よく冷却できる。
【００３５】
また、放熱フィン１７をヒートシンク１１の最大径部５１に設けたから、ヒートシンク１１の表面積拡大に伴う効果的な熱放出機能によって、電動モータ５の冷却効率が大きく向上している。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図３と図４を参照しながら第２実施形態の電動圧縮機１０１を説明する。図３は電動圧縮機１０１の縦断面図であり、図４は電動圧縮機１０１の分解斜視図である。なお、下の説明において、電動圧縮機１（第１実施形態）と同一の機能部及び機能部材には同一の符号を付しており、重複する説明文は省略するが、必要に応じて第１実施形態の説明文及び図１と図２とを参照するものとする。
【００３７】
電動圧縮機１０１は、冷媒を圧縮する圧縮機３と、圧縮機３を駆動する電動モータ５とを備え、電動モータ５の固定子７から放出される熱を吸収し移動させるヒートパイプ１０３（熱吸収部）と、ヒートパイプ１０３が吸収した熱を外部へ放出するヒートシンク１１（熱放出部）とを備え、
ヒートパイプ１０３が、固定子７の間に形成された周方向の隙間内に配置されており、
ヒートパイプ１０３が、直管であり、
ヒートシンク１１の大径部５１に、外部への熱放出を促進する放熱フィン１７が設けられていることを特徴とする。
【００３８】
次に、電動圧縮機１０１の構造を説明する。
【００３９】
ヒートパイプ１０３は、密閉された直管であり、内部に揮発性の液体が封入されている。ヒートパイプ１０３は９本用いられており、それぞれの基部側はヒートシンク１１に植え込まれ、先端部側は各固定子７の間に形成された周方向の隙間内に挿入されている。各ヒートパイプ１０３の液体は、各固定子７から放出された熱を吸収し気体になって固定子７を冷却すると共に、ヒートシンク１１側へ移動し、ヒートシンク１１を介して熱を外部へ放出し、再び液体になって、毛細管現象によって固定子７側に移動する。
【００４０】
次に、電動圧縮機１０１の効果を説明する。
【００４１】
電動圧縮機１０１は、ヒートパイプ１０３によって固定子７の熱を吸収しヒートシンク１１から外部へ放出するので、冷媒を電動モータの冷却に用いたことにより冷媒の吐出温度が上昇している従来の問題を回避しながら、電動モータ５（固定子７）を冷却することができ、圧縮機３の性能を高く維持できる。
【００４２】
また、各ヒートパイプ１０３を固定子７の間に配置したので、熱の吸収効率と電動モータ５の冷却効率がさらに向上している。
【００４３】
また、リアハウジング１３の追加加工が不要であり、実施コストがさらに低減される。
【００４４】
また、ヒートパイプ１０３が直管形状であるから、狭いスペースにそれだけ多数のヒートパイプ１０３を配置して、固定子７を効果的に冷却することができ、上記のように、ヒートパイプ１０３を固定子７の間に直接配置することにより、配置スペース上の変更を電動モータ５（リアハウジング１３）に加えずに、低コストで、電動モータ５を効率よく冷却するすることができる。
【００４５】
また、放熱フィン１７をヒートシンク１１の最大径部５１に設けたから、ヒートシンク１１の表面積拡大に伴う効果的な熱放出機能によって、電動モータ５の冷却効率が大きく向上している。
【００４６】
［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、本発明は上述した実施形態のみに限定解釈されるものではなく、本発明の技術的な範囲内で様々な変更が可能である。
【００４７】
圧縮機の冷媒を電動モータの冷却に利用しない本発明では、電動モータに駆動される圧縮機の形式は限定されず、ベーン形圧縮機以外の形式の圧縮機でもよい。
【００４８】
また、上記の実施形態では、ヒートシンク１１をハウジング１３と別体にて形成したが、ヒートシンクをハウジングと一体とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】電動圧縮機１の縦断面図である。
【図２】電動圧縮機１の分解斜視図である。
【図３】電動圧縮機１０１の縦断面図である。
【図４】電動圧縮機１０１の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  電動圧縮機
３  圧縮機
５  電動モータ
７  固定子
９  ヒートパイプ（熱吸収部）
１１  ヒートシンク（熱放出部）
１３  リアハウジング（モータケーシング）
１５  ヒートパイプ９を収容する溝
１７  放熱フィン
５１  ヒートシンクの大径部
１０１  電動圧縮機
１０３  ヒートパイプ（熱吸収部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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