(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮機の吐出気体温度に影響を与えずに、電動モータを冷却する。【解決手段】圧縮機３を電動モータで駆動する電動圧縮機７の電動モータ冷却構造であって、電動モータ５を圧縮機３からの冷媒の流れから分離配置すると共に、ラジエータ９からのラジエータ液によって電動モータ５を冷却する。さらに、前記ラジエータは、既存の冷却システムに備えられたラジエータであり、そのサブラジエータである。また、電動モータのケースを覆うジャケットを設ける構造である。【選択図】図４
2009209744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（３）を電動モータ（５）で駆動する電動圧縮機の電動モータ冷却構造（１）であって、
前記電動モータ（５）を前記圧縮機（３）が扱う気体の流れから分離配置すると共に、
ラジエータ（９）からのラジエータ液（１１）によって前記電動モータ（５）を冷却することを特徴とする電動圧縮機の電動モータ冷却構造（１）。
【請求項２】
請求項１に記載された発明であって、
前記ラジエータ（９）が、既存の冷却システム（１３）に備えられたラジエータであることを特徴とする電動圧縮機の電動モータ冷却構造（１）。
【請求項３】
請求項２に記載された発明であって、
前記既存の冷却システム（１３）が、メインラジエータとサブラジエータとを有し、
前記ラジエータ（９）が、前記サブラジエータであることを特徴とする電動圧縮機の電動モータ冷却構造（１）。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載された発明であって、
前記電動モータ（５）のケース（１５）を覆うジャケット（１７）を設け、
前記ジャケット（１７）と前記ケース（１５）との間に円筒状に形成された流路（１９）に前記ラジエータ液（１１）を環流させて電動モータ（５）を冷却することを特徴とする電動圧縮機の電動モータ冷却構造（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機に用いられた電動モータを冷却するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に「電動気体圧縮機」が記載され、特許文献２に「気体圧縮機」が記載されている。
【０００３】
特許文献１の電動気体圧縮機は圧縮機で扱う冷媒を用いて電動モータを冷却するように構成されており、特許文献２の気体圧縮機は、冷媒ではなく、冷却水によって圧縮機を冷却するように構成されている。
【特許文献１】特開２００５−３４４６５７公報
【特許文献２】実開平２−２２６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の従来技術のように、冷媒を用いて電動モータを冷却すると、圧縮機から吐出される冷媒の温度が想定した値以上に上昇することがあり、電動気体圧縮機を用いたシステムの機能が低下する恐れがある。
【０００５】
また、特許文献２の従来技術には、電動モータの冷却に関する知見は開示されていない。
【０００６】
そこで、この発明は、圧縮機の吐出気体温度に影響を与えずに、また、大きなコストの上昇を伴わずに、電動モータを冷却することができる電動圧縮機の電動モータ冷却構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の電動圧縮機の電動モータ冷却構造は、圧縮機を電動モータで駆動する電動圧縮機の電動モータ冷却構造であって、前記電動モータを前記圧縮機が扱う気体の流れから分離配置すると共に、ラジエータからのラジエータ液によって前記電動モータを冷却することを特徴とする。
【０００８】
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の電動モータ冷却構造であって、前記ラジエータが、既存の冷却システムに備えられたラジエータであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載された電動圧縮機の電動モータ冷却構造であって、前記既存の冷却システムが、メインラジエータとサブラジエータとを有し、前記ラジエータが、前記サブラジエータであることを特徴とする。
【００１０】
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の電動モータ冷却構造であって、前記電動モータのケースを覆うジャケットを設け、前記ジャケットと前記ケースとの間に円筒状に形成された流路に前記ラジエータ液を環流させて電動モータを冷却することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された電動圧縮機の電動モータ冷却構造は、電動モータを圧縮機が扱う気体の流れから分離配置して、電動モータをラジエータ液で冷却するように構成し、圧縮機の冷媒を電動モータの冷却に用いないから、冷媒の吐出温度が想定した値以上に上昇することが回避され、この電動圧縮機を用いたシステムが正常に機能する。
【００１２】
また、電動モータがラジエータ液によって充分に冷却されるから、例えば、ゴム材料の部材やシールや封入されているオイルのように高熱を受けると劣化し易い構成要素の耐久性が高く保たれる。
【００１３】
請求項２に記載された電動圧縮機の電動モータ冷却構造は、既存の冷却システムが備えているラジエータを利用して電動モータを冷却するように構成したから、大きなコスト上昇を伴わずに実施できる。
【００１４】
請求項３に記載された電動圧縮機の電動モータ冷却構造は、既存の冷却システムのサブラジエータだけを利用し、メインラジエータには直接関与しないから、冷却システムの性能（効率）に影響を与えることはない。
【００１５】
請求項４に記載された電動圧縮機の電動モータ冷却構造は、電動モータのケースとジャケットとの間に円筒状に形成した流路にラジエータ液を環流させることによって、電動モータを効果的に冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜一実施形態＞
図１〜図４を参照しながら電動圧縮機の電動モータ冷却構造１を説明する。図１は電動圧縮機７の縦断面図、図２は電動圧縮機７の斜視図、図３は電動モータ５のケース１５を示す斜視図、図４は電動圧縮機の電動モータ冷却構造１などの構成を示すブロック図である。なお、以下、左右の方向は図１〜図３での左右の方向である。
【００１７】
電動圧縮機の電動モータ冷却構造１は、圧縮機３を電動モータ５で駆動する電動圧縮機７の電動モータ冷却構造であって、電動モータ５を圧縮機３が扱う冷媒（気体）の流れから分離して配置すると共に、ラジエータ９の冷却水１１（ラジエータ液）によって電動モータ５を冷却するように構成されている。
【００１８】
また、ラジエータ９には、メインラジエータとサブラジエータとを備えた既存の冷却システム１３（図４）のサブラジエータだけを利用している。
【００１９】
また、電動モータ５は、ケース１５を覆うウォータージャケット１７（ジャケット）を設けてケース１５との間に円筒状の流路１９を形成し、冷却水１１をこの流路１９に環流させて冷却するように構成されている。
【００２０】
次に、電動圧縮機の電動モータ冷却構造１の構造を説明する。
【００２１】
電動圧縮機７は、図４のように、ハイブリッド車の空調システム２１に用いられており、上記既存の冷却システム１３は、このハイブリッド車において走行用の電動モータやインバータ２３を冷却する冷却システムである。
【００２２】
冷却システム１３では、ウォーターポンプ２５によって冷却水１１が循環しており、ラジエータ９（サブラジエータ）を出た冷却水１１はインバータ２３と電動圧縮機７の電動モータ５を冷却して温水２７になり、ラジエータ９に戻って冷却される。
【００２３】
また、空調システム２１では、圧縮機３によって断熱圧縮された高温高圧の冷媒２９は、コンデンサ３１で液化し、膨張弁３３で絞り膨張し、エバポレータ３５で冷風を作り出しながら加熱され、圧縮機３に戻って絞り膨張される。なお、冷媒ガスには適量の潤滑オイルが混入されている。
【００２４】
図１のように、圧縮機３はケース３７に収容され、電動モータ５はケース１５に収容され、ケース１５（ジャケット１７）とケース３７はボルト３９で固定されている。
【００２５】
圧縮機３はケース３７とシリンダブロック４１と隔壁ブロック４３と被駆動軸４５と斜板４７とピストンシュー４９，４９と複数個のピストン５１及びシリンダ５３などから構成されており、シリンダブロック４１と隔壁ブロック４３はボルトでケース３７に固定され、被駆動軸４５は電動モータ５の駆動軸５５と一体に形成され、斜板４７は被駆動軸４５に固定されて一定の傾斜角を呈しており、斜板４７の外縁部はピストンシュー４９，４９を介してピストン５１に揺動自在に連結され、各ピストン５１はシリンダブロック４１に設けられた各シリンダ５３と係合して複数個の圧縮機構５７を構成している。
【００２６】
駆動軸５５を介して被駆動軸４５が回転駆動されると、斜板４７はピストンシュー４９，４９と摺動しながら、傾斜角に応じたストロークで各ピストン５１を軸方向に往復移動させて各圧縮機構５７を駆動し、各圧縮機構５７はこのストロークと斜板４７（圧縮機３）の回転数に応じた量の冷媒２９を吸入口５９（図２）から吸入して圧縮し、ケース３７に設けられた吐出口６１（図３）から吐出する。この吐出量は、電動モータ５の回転数を制御し、圧縮機３の回転数を制御することにより行われ、車両補機の運転を停止するＡＣオフの際には電動モータ５が停止され、圧縮機３の回転が停止する。
【００２７】
電動モータ５は駆動軸５５と固定子６３と回転子６４とを有し、駆動軸５５は左端部をボールベアリング６５によってケース１５に支持され、圧縮機３の被駆動軸４５は右端部をニードルベアリング６７によってシリンダブロック４１に支持されている。固定子６３は複数個のコイル６９を周方向等間隔にコア７１に巻線して形成されており、コア７１はケース１５の内周に圧入され、回転子６４は駆動軸５５に圧入されている。図１と図３のように、流路１９はケース１５とジャケット１７と圧縮機３のケース３７との間で、固定子６３の全周を覆う円筒状に形成されており、流路１９の軸方向長さは固定子６３の軸方向長さより充分に長くされている。ジャケット１７には冷却水１１が流路１９に流入する流入口７３と、冷却水１１が流出する流出口７５が設けられている。
【００２８】
冷却システム１３のラジエータ９から流入口７３を介して流入した冷却水１１は固定子６３の全周を覆う円筒状の流路１９を環流しながら固定子６３と回転子６４を冷却して温水２７になり、インバータ２３からの温水２７と合流してラジエータ９に戻り、空冷されて冷却水１１になり、ウォーターポンプ２５によって上記のように循環する。
【００２９】
なお、圧縮機３の隔壁ブロック４３にはケース１５のモータ室７７と圧縮機３のクランク室７９とを連通する冷媒流路８１が設けられ、モータ室７７を圧縮機３のチャンバー室にしており、この冷媒流路８１から冷媒が出入りするが、その移動量は僅かであって、冷媒の温度を上昇させるものではない。
【００３０】
次に、電動圧縮機の電動モータ冷却構造１の効果を説明する。
【００３１】
電動モータ５を冷媒２９の流れから分離配置して、電動モータ５をラジエータ９の冷却水１１で冷却するように構成し、電動モータ５の冷却に冷媒を用いないから、冷媒の吐出温度が想定した値以上に上昇することが回避され、空調システム２１が正常に機能する。
【００３２】
また、電動モータ５が冷却水１１によって充分に冷却されるから、ゴム材料の部材やシールや封入されている潤滑オイルのように高熱を受けると劣化し易い部材などの耐久性が高く保たれる。
【００３３】
また、電動モータ５のケース１５とジャケット１７との間に円筒状に形成した流路１９に冷却水１１を環流させることによって、電動モータ５を効果的に冷却することができる。
【００３４】
また、既存の冷却システム１３が備えているサブラジエータであるラジエータ９を利用して電動モータ５を冷却するように構成したから、大きなコスト上昇を伴わずに実施することができる。
【００３５】
また、冷却システム１３のサブラジエータだけを利用し、メインラジエータには直接関与しないから、冷却システム１３の性能（効率）に影響を与えることはない。
【００３６】
［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。
【００３７】
例えば、本発明の電動圧縮機の電動モータ冷却構造は、上記実施形態のような斜板式圧縮機を用いた電動圧縮機に限らず、ベーン形圧縮機、スクロール形圧縮機のような他の形式の圧縮機を用いた電動圧縮機にも適用できる。
【００３８】
また、冷媒の種類にも制限はなく、炭酸ガス（Ｒ７４４）やそれ以外の冷媒を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】電動圧縮機７の縦断面図である。
【図２】電動圧縮機７の斜視図である。
【図３】電動モータ５のケース１５を示す斜視図である。
【図４】電動圧縮機の電動モータ冷却構造１などの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  電動圧縮機の電動モータ冷却構造
３  圧縮機
５  電動モータ
７  電動圧縮機
９  ラジエータ（サブラジエータ）
１１  冷却水（ラジエータ液）
１３  既存の冷却システム
１５  電動モータ５のケース
１７  ウォータージャケット（ジャケット）
１９  円筒状の流路（ラジエータ液の流路）
【図１】
2009209744.tif 000003
【図２】
2009209744.tif 000004
【図３】
2009209744.tif 000005
【図４】
2009209744.tif 000006