(57)【要約】      （修正有）【課題】種々の工業工程における、圧縮空気を供給するためのモータ駆動式空気コンプレッサに関し、内燃機関のシリンダに過給気を供給するためのモータ駆動式コンプレッサを提供する。【解決手段】モータ範囲ハウジング部分１６に支持されたモータ１３と、加圧包囲部を形成するハウジング第２部分１７内でモータに駆動されるコンプレッサホイール１１と、加圧コンプレッサハウジング部分からモータ包囲ハウジング部分へのモータ冷却用空気流を形成する手段２０と、を備えているモータ駆動コンプレッサ。このモータ駆動コンプレッサでは、コンプレッサの中を流れる空気流の少量部分が、モータ捲線用の冷却空気として、モータハウジングに向けられる。【選択図】図２
2009097519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ駆動式コンプレッサであって、
ステータとロータとを有する電気モータと、
前記電気モータにより駆動される回転シャフトと、
前記回転シャフトにより駆動される遠心コンプレッサホイールと、
前記電気モータを包囲し且つ前記電気モータにより駆動される回転シャフトのための軸受装置を支持する第１のハウジング部と、前記遠心コンプレッサホイールのための加圧コンプレッサ包囲部を形成する第２のハウジング部とを有するハウジングと、
前記遠心コンプレッサホイールの周辺部における圧縮空気流内に突出する内部表面を有し、当該内部表面により冷却空気流を前記加圧コンプレッサ包囲部を形成する第２のハウジング部から前記電気モータを包囲する第１のハウジング部、および前記電気モータのステータとロータの周辺に供給する取込み手段と
を有するモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項２】
請求項１記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記内部表面は、前記遠心コンプレッサホイールの周辺部の略全周における前記圧縮空気流内に延出する環状リップを有するものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項３】
請求項１記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記内部表面は、前記遠心コンプレッサホイールの周辺部における前記圧縮空気流内に調節自在に突出するものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項４】
モータ駆動式コンプレッサであって、
電気モータと、
前記電気モータにより駆動される回転シャフトと、
前記回転シャフトにより駆動される遠心コンプレッサホイールと、
前記電気モータを包囲し且つ前記電気モータにより駆動される回転シャフトのための軸受装置を支持する第１のハウジング部と、前記遠心コンプレッサホイールのための加圧コンプレッサ包囲部を形成する第２のハウジング部とを有するハウジングと、
前記加圧コンプレッサ包囲部を形成する第２のハウジング部の周辺部から前記電気モータを包囲する第１のハウジング部に延びるパイプを有し、当該パイプにより冷却空気流を前記加圧コンプレッサ包囲部を形成する第２のハウジング部から前記電気モータを包囲する第１のハウジング部に供給する空気流路と
を有するモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項５】
モータ駆動式コンプレッサであって、
電気モータと、
前記電気モータにより駆動される回転シャフトと、
前記回転シャフトにより駆動される遠心コンプレッサホイールと、
前記電気モータを包囲し且つ前記電気モータにより駆動される回転シャフトのための軸受装置を支持する第１のハウジング部と、前記遠心コンプレッサホイールのためのコンプレッサホイール空気流入口と、加圧コンプレッサ包囲部とを形成する第２のハウジング部とを有するハウジングと、
冷却空気流を前記加圧コンプレッサ包囲部を形成する第２のハウジング部から前記電気モータを包囲する第１のハウジング部に供給する手段と、
前記電気モータを包囲する第１のハウジング部の内部と前記コンプレッサホイール空気流入口とを連通させる導管手段と
を有するモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項６】
モータ駆動式コンプレッサであって、
電気モータと、
前記電気モータにより駆動される回転シャフトと、
前記回転シャフトにより駆動される遠心コンプレッサホイールと、
前記電気モータを包囲し且つ前記電気モータにより駆動される回転シャフトのための軸受装置を支持する第１のハウジング部と、前記遠心コンプレッサホイールのためのコンプレッサホイール空気流入口と、加圧コンプレッサ包囲部とを形成する第２のハウジング部とを有するハウジングと、
冷却空気流を前記加圧コンプレッサ包囲部を形成する第２のハウジング部から前記電気モータを包囲する第１のハウジング部に供給する手段であって、前記電気モータを包囲する第１のハウジング部は電気モータを実質的に包囲し、且つ冷却空気流の排出口と、当該排出口のための逆止弁とを含むものである、前記手段と
を有するモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項７】
モータ駆動式エアコンプレッサであって、
遠心エアコンプレッサホイールと、
前記遠心エアコンプレッサホイールを駆動する電気モータと、
前記遠心エアコンプレッサホイールおよび電気モータのロータを支持する回転自在なシャフトと、
前記電気モータのためのモータ包囲部を形成するモータハウジングであって、このモータハウジングは、当該電気モータのステータ捲線を支持する円筒部と、前記遠心エアコンプレッサホイールと前記電気モータとの間の円筒部から半径方向に延出する平面壁部とを有し、且つ一対のシャフト軸受と、前記回転自在なシャフトと、前記電気モータのロータとを支持するものである、前記モータハウジングと、
前記遠心エアコンプレッサホイールの包囲部と、前記遠心エアコンプレッサホイールに対向する中央空気入口と、周辺圧縮空気収集部とを形成するコンプレッサハウジングと、
冷却空気流を前記遠心エアコンプレッサホイールの包囲部から前記ステータ捲線を支持する前記モータ包囲部の円筒部に供給する手段であって、当該冷却空気流は前記周辺圧縮空気収集部から前記前記モータハウジングに連通する外部導管を通じて供給されるものである、前記手段と
を有するモータ駆動式エアコンプレッサ。
【請求項８】
モータ駆動式エアコンプレッサであって、
遠心エアコンプレッサホイールと、
前記遠心エアコンプレッサホイールを駆動する電気モータと、
前記遠心エアコンプレッサホイールおよび電気モータのロータを支持する回転自在なシャフトと、
前記電気モータのためのモータ包囲部を形成するモータハウジングであって、このモータハウジングは、当該電気モータのステータ捲線を支持する円筒部と、前記遠心エアコンプレッサホイールと前記電気モータとの間の円筒部から半径方向に延出する平面壁部とを有し、且つ一対のシャフト軸受と、前記回転自在なシャフトと、前記電気モータのロータとを支持するものである、前記モータハウジングと、
前記遠心エアコンプレッサホイールの包囲部と、前記遠心エアコンプレッサホイールに対向する中央空気入口と、周辺圧縮空気収集部とを形成するコンプレッサハウジングと、
冷却空気流を前記遠心エアコンプレッサホイールの包囲部から前記ステータ捲線を支持する前記モータ包囲部の円筒部に供給する手段であって、当該冷却空気流は前記モータハウジングから、当該モータハウジングに設けられた逆止弁を通じて排出されるものである、前記手段と
を有するモータ駆動式エアコンプレッサ。
【請求項９】
請求項８記載のモータ駆動式エアコンプレッサにおいて、前記冷却空気流は、前記コンプレッサハウジング内の圧縮空気流内において突出するリップにより前記遠心エアコンプレッサホイールの周辺部から収集されるものであるモータ駆動式エアコンプレッサ。
【請求項１０】
モータ駆動式エアコンプレッサであって、
遠心エアコンプレッサホイールと、
前記遠心エアコンプレッサホイールを駆動する電気モータと、
前記遠心エアコンプレッサホイールおよび電気モータのロータを支持する回転自在なシャフトと、
前記電気モータのためのモータ包囲部を形成するモータハウジングであって、このモータハウジングは、当該電気モータのステータ捲線を支持する円筒部と、前記遠心エアコンプレッサホイールと前記電気モータとの間の円筒部から半径方向に延出する平面壁部とを有し、且つ一対のシャフト軸受と、前記回転自在なシャフトと、前記電気モータのロータとを支持するものである、前記モータハウジングと、
前記遠心エアコンプレッサホイールの包囲部と、前記遠心エアコンプレッサホイールに対向する中央空気入口と、周辺圧縮空気収集部とを形成するコンプレッサハウジングと、
冷却空気流を前記遠心エアコンプレッサホイールの包囲部から前記ステータ捲線を支持する前記モータ包囲部の円筒部に供給する手段であって、当該冷却空気流は、外部導管を通じて前記モータハウジングから前記コンプレッサハウジングの空気流入口に再循環するものである、前記手段と
を有するモータ駆動式エアコンプレッサ。
【請求項１１】
内燃機関エンジンのための過給装置であって、
内燃機関エンジンに圧縮給気流を供給するためのモータ駆動式エアコンプレッサを有し、
このモータ駆動式エアコンプレッサは、
モータロータとステータ捲線とを含み且つモータを包囲する第１のハウジング部内に支持された温度感応型電気モータと、
加圧部を含む第２のハウジング部に包囲された圧縮給気コンプレッサホイールと、
前記加圧部を含む第２のハウジング部の周辺部から前記モータを包囲する第１のハウジング部に連通し、圧縮空気流を当該加圧部を含む第２のハウジング部から当該モータを包囲する第１のハウジング部、前記モータロータおよびステータ捲線周辺部に流入させて前記温度感応型電気モータを冷却するための外部導管を有する一体手段と、
を有するものである
過給装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の過給装置において、前記一体手段は前記加圧部を含む第２のハウジング部内に空気スコップを有し、この空気スコップは当該加圧部を含む第２ハウジング部内の圧縮空気流を取込み、さらにこの圧縮空気流を前記モータを包囲する第１のハウジング部内に流入させるものである過給装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の過給装置において、前記一体手段は少なくともその一部に流路を有し、当該流路はその一端が前記加圧部を含む第２ハウジング部にあり、他端が前記モータを包囲する第１のハウジング部まで延びるものである過給装置。
【請求項１４】
請求項１１記載の過給装置において、この過給装置は、さらに、
前記モータを包囲する第１のハウジング部の内部と前記コンプレッサホイールの空気流入口とを連通させる導管手段を有するものである過給装置。
【請求項１５】
請求項１１記載の過給装置において、前記モータを包囲する第１のハウジング部は、実質的に前記電気モータを包囲し且つ冷却空気流のための排出口と、当該排出口のための逆止弁とを含むものである過給装置。
【請求項１６】
請求項１１記載の過給装置において、この過給装置は、さらに、
前記モータを包囲する第１のハウジング部内に設けられ、前記温度感応型電気モータにより駆動される小型ファンを有し、前記流路を通流する冷却空気流をさらに強めるものである過給装置。
【請求項１７】
モータ駆動式コンプレッサであって、
遠心コンプレッサホイールと、
前記遠心コンプレッサホイールを駆動する電気モータと、
前記遠心コンプレッサホイールおよび電気モータのロータを支持する回転自在なシャフトと、
前記電気モータのためのモータ包囲部を形成するモータハウジングであって、このモータハウジングは、当該電気モータのステータ捲線を支持する円筒部と、前記遠心コンプレッサホイールと前記電気モータとの間の円筒部から半径方向に延出する平面壁部とを有し、且つ一対のシャフト軸受と、前記回転自在なシャフトと、前記電気モータのロータとを支持するものである、前記モータハウジングと、
前記遠心コンプレッサホイールの包囲部と、前記遠心コンプレッサホイールに対向する中央空気入口と、周辺圧縮空気収集部とを形成するコンプレッサハウジングと、
前記コンプレッサハウジング内の前記遠心コンプレッサホイールからの圧縮空気流内に突出し、冷却空気流を前記モータハウジングに供給するためのリップと、
前記冷却空気流を前記モータハウジングに通流させるための手段と
を有するモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項１８】
請求項１７記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記リップは前記遠心コンプレッサホイールの周辺部に隣接した平面壁部上に形成されているものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項１９】
請求項１７記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記冷却空気の量は前記コンプレッサホイールの周辺部での圧縮空気流内におけるリップの突出量により調整可能であるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項２０】
請求項１７記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記モータ構成部品のための冷却空気流は、前記モータハウジングの半径方向に延出する平面壁部に形成され、前記コンプレッサハウジングから前記モータハウジングに連通する流路を介して供給されるものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項２１】
請求項２０記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記流路は、前記周辺圧縮空気収集部と前記モータハウジングとの間の半径方向に延出する平面壁部内に形成された少なくとも１つの流路を有するものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項２２】
請求項２０記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、このモータ駆動式コンプレッサは、さらに、
前記回転自在なシャフトに設けられた小型ファンを有し、この小型ファンは前記流路を通流する冷却空気流をさらに強めるものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項２３】
内燃機関エンジンのための過給装置であって、
内燃機関エンジンに圧縮給気流を供給するためのモータ駆動式エアコンプレッサを有し、
このモータ駆動式エアコンプレッサは、
モータを包囲する第１のハウジング部内に支持された温度感応型電気モータと、
加圧部を含む第２のハウジング部に包囲された遠心コンプレッサホイールと、
前記加圧部を含む第２のハウジング部内にあり、当該加圧部を含む第２のハウジング部内の圧縮空気流を取込むための空気スコップ有する一体手段と、
前記圧縮空気流を前記モータを包囲する第１のハウジング部に流入させるための手段と
を有するものである
過給装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の過給装置において、前記空気スコップは前記遠心コンプレッサホイールの周辺部の略全周における前記圧縮空気流内に延出する環状リップを有するものである過給装置。
【請求項２５】
請求項２３記載の過給装置において、前記空気スコップは前記遠心コンプレッサホイールの周辺部における前記圧縮空気流内に調節自在に突出するものである過給装置。
【請求項２６】
モータ駆動式コンプレッサであって、
ステータとロータとを有する電気モータと、
前記電気モータにより駆動される回転シャフトと、
前記回転シャフトにより支持される遠心コンプレッサホイールと、
前記電気モータのステータを支持するための軸方向に延出する部分を含むモータハウジングと、
前記軸方向に延出する部分から半径方向に延出し、少なくとも１つの突出ボス部を形成する前方部分と、
前記遠心コンプレッサホイールの周辺部にあり且つ前記モータハウジングの半径方向に延出する前方部分により支持され、当該モータハウジングの半径方向に延出する前方部分と共に加圧包囲部を形成する空気収集部と
を有し、
前記少なくとも１つの突出ボス部は、前記加圧包囲部から前記軸方向に延出する部分を含むモータハウジングに連通する圧縮空気流路と共に提供され、当該加圧包囲部からの冷却空気流を前記電気モータに供給するものである
モータ駆動式コンプレッサ
【請求項２７】
請求項２６記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記圧縮空気流路は前記軸方向に延出する部分により支持されるステータ捲線に向かって方向付けられているものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項２８】
請求項２６記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記モータハウジングは実質的に前記電気モータを包囲し且つ冷却空気流のための排出口と、当該排出口のための逆止弁とを含むものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【請求項２９】
請求項２６記載のモータ駆動式コンプレッサにおいて、前記回転シャフトは前記モータハウジング内の小型ファンを支持し、この小型ファンは前記圧縮空気流路からの冷却空気流をさらに誘導するものであるモータ駆動式コンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、種々の工業工程における、圧縮空気を供給するためのモータ駆動式空気コンプレッサに関し、特に、内燃機関のシリンダに過給気を供給するためのモータ駆動式コンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
市販の内燃機関に現在使用されているモータ駆動式コンプレッサは、通常、図１に示されるような、アルミニウム製ハウジングに取り付けられ、コンプレッサ包囲ケーシング内の遠心空気コンプレッサホイールを駆動するブラシレス電気モータを有する。このようなモータ駆動式コンプレッサは、しばしば、車両のエンジン室内に配置され、このエンジン室内は周囲環境がかなり高められた温度である。このような空気コンプレッサの作動では、モータは、バッテリのような外部電源から電子制御装置を介して電圧が印加され、この電子制御装置は、バッテリからの直流を交流に変えて、モータの捲線に回転磁場を作り出す。ドライブシャフトに取り付けられた回転磁場包囲モータマグネットは、コンプレッサホイール／シャフト組立体を回転させるトルクを作り出す。コンプレッサホイールは、空気を大気又はエアクリーナからコンプレッサ空気入口に誘導し、かかる空気を大気圧よりも高い圧力でコンプレッサケーシングから送給する。
【０００３】
内燃機関の過給装置におけるような多くの用途において、サイズが小さいことが有利であり、コンプレッサモータは温度に敏感である温度感応型である。温度に敏感なモータは、作動中に生じた熱及びかかる熱により生じた内部温度を放散させる能力がないために信頼性が危うくなり、或いは、性能が低下されるやもしれないモータ、例えば、捲線の損傷によって発生される熱及びこの熱を適当に放散させる能力がないために内部温度がモータ断熱を危険にさらすやもしれない小さな電気モータを意味する。
【０００４】
内燃機関の過給装置及びその他の用途は、高速ブラシレス電気モータによって提供される小型のエアブロワー組立体を採用し、この小型エアブロワー組立体は、ステータと、ロータと、一対のシャフト軸受によって支持された回転シャフトとを有し、回転シャフトが、シャフト軸受のうちの一方から外方に延びるシャフト延長部を有するのが望ましい。このような小型エアブロワー組立体は、電気モータ及びシャフト軸受を支持する第１部分と、シャフト延長部の周囲に配置され、中央配置空気入口及び外周配置圧縮空気出口を備えたコンプレッサ包囲体を形成する第２部分とを有する。コンプレッサ包囲体は遠心コンプレッサホイールを包囲し、遠心コンプレッサホイールは、シャフト係合ハブから半径方向外方に延びる間断のない後壁と、複数の空気移動ブレードとによって形成され、空気移動ブレードは、後壁から、コンプレッサ包囲体内で空気入口と空気出口との間に放射状に広がる縁部まで、半径方向及び軸線方向外方に突出する。高速ブラシレス電気モータは、このような遠心ブロワーホイールを高速度で回転させ、圧縮空気の流れを遠心ブロワーホイールの外周に供給する。
【０００５】
内燃機関の過給装置のような用途では、モータの敵性環境及び小型モータの効率が比較的悪いことにより、電気モータの選択及び使用において妥協が必要とされてきた。かくして、このような用途では、現在のモータ駆動式コンプレッサによって連続的に、信頼できる仕方で作り出すことができる圧縮空気の量は、しばしば、電気モータの捲線に生ずる温度によって制限されてしまう。低速モータは、モータの中及び内部構成部品の周囲を流れる冷却空気の流れを作る、シャフトに取り付けられた或るタイプの内部ファンを採用し、モータ及び内部構成部品の温度を制限してきた。しかし、高速ブラシレスモータでは、小型内部ファンの使用は電気モータに著しい、且つ、望ましくない負荷を課し、コンプレッサハウジング組立体の内部構造の要件を満たすことがかなり困難になり、コンプレッサハウジング組立体の内部構造を複雑にしてしまう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、モータ用の冷却空気が遠心コンプレッサの中を流れる空気の少量部分が、モータ巻き線用の冷却空気として、モータハウジングに向けられ、次いで、外部に排気されるか又はコンプレッサ空気入口に再循環させられるモータ駆動コンプレッサ組立体を提供する。この結果、捲線で発生した内部熱の一部分が運び去られ、このモータで、より高いパワーを高い信頼性で連続的に作り出すことが可能となり、このコンプレッサが、より高い圧力のより圧縮した空気を受け側に供給できることになる。
【０００７】
本発明のモータ駆動コンプレッサは、モータ包囲ハウジング部分に支持されたモータと、加圧包囲部を含むハウジング第２部分内でモータに駆動されるコンプレッサホイールと、加圧コンプレッサハウジング部分からモータ包囲ハウジング部分へのモータ冷却用空気流を形成する手段と、を備えている。本発明は、モータハウジング部分への冷却空気の流れをつくる種々の手段を含んでいる。本発明の好ましい実施形態は、冷却空気を、コンプレッサホイールの周囲で、空気スコップから取り入れ、この空気スコップが、選択された量の空気を、ハウジング壁に穿孔された一又は二以上の孔を通してモータハウジング内部に導入するために、コンプレッサホイールの後に向ける。もう一つの実施形態では、冷却空気用の導管を、加圧コンプレッサハウジング部分とモータ包囲ハウジング部分との間に設けてもよい。例えば、外部導管を、加圧コンプレッサハウジング部分からモータ包囲ハウジング部分に接続し、又は、穿孔された通路が、加圧コンプレッサハウジング部分からモータ包囲ハウジング部分に延びて、コンプレッサハウジング部分の加圧部分からモータハウジング部分の中に空気を抜き取ってもよい。モータハウジングを、好ましくは、捲線と、捲線及びモータマグネットの間の空隙とを通過した後、冷却空気を、逆止弁を通してモータハウジングから排気し、又は、コンプレッサ包囲部の空気入り口部分に外部コンジットを通して再循環させてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は先行技術のモータ駆動式コンプレッサを示し、図２ー５は本発明のモータ駆動式コンプレッサを示し、該コンプレッサは、コンプレッサのモータ包囲ハウジング部分に、コンプレッサの内部構成部品を冷却するための圧縮空気の流れを与えるための種々の手段を含む。
【０００９】
図２は、例えば、本発明の好ましいモータ駆動式コンプレッサを示す。図２に示すように、モータ駆動式コンプレッサ１０は後壁１１ａ及び複数の半径方向に延びたコンプレッサ羽根１１ｂを含むコンプレッサホイール１１を有する。コンプレッサホイール１１は電気モータ１３によって駆動される回転シャフト１２と一緒に回転するように固着される。電気モータ１３は回転シャフト１２に固着された永久磁石組立体１５を取り囲む複数のモータ捲線１４を有する。セータ１３は、回転シャフト１２を４，０００ｒｐｍを越える速度、好ましくは１００００乃至５００００ｒｐｍの速度で回転させることのできる小型の高速ブラシレスモータであるのが好ましい。セータ１３はモータハウジング１６内に支持され、該ハウジングはその内部１６ｃ内にモータ１３のステータ捲線１４を支持する円筒部分１６ａと、円筒部分１６ａから半径方向外方に延びる平らな壁部分１６ｂと、を有する。モータハウジング円筒部分１６ａは平らな壁部分１６ｂと反対の端にシャフト軸受の一方のための支持部材２２を支持する。図２に示すように、モータ１３はモータハウジング円筒部分１６ａ及び他方のシャフト軸受を支持する平らな壁部分１６ｂの内部によって実質的に包囲されている。モータハウジング１６の内部１６ｃはその後部が逆止弁２４によって覆われる開口部２３を除いて後壁２７によって実質的に閉鎖されている。コンプレッサハウジング１７はモータハウジング１６の平らな壁部分１６ｂの周囲で支持されている。コンプレッサハウジング１７はコンプレッサホイール１１への中央配置の空気流入口１７ｂを形成する空気流入部分１７ａと、コンプレッサホイール１１の周囲から去る圧縮空気の流れの収集及び伝達のための加圧包囲体１７ｄを形成する周囲スクロール部分１７ｃと、を含む。
【００１０】
図２の実施形態では、モータ駆動式コンプレッサ１０は、冷却空気を、コンプレッサハウジング部分１７ｄ内の圧縮空気の流れの中へ突出する空気スコップ１８を使用してホイールコンプレッサハウジング加圧部分１７ｄからモータ包囲ハウジング部分の内部１６ｃに流れさせるための手段を含む。図２に示すように、空気スコップは、コンプレッサホイール１１からの圧縮空気の流れの選択可能な小部分を取出すために、コンプレッサホイール１１の周囲を離れる圧縮空気の流れの中へ突出する環状リップ１８ａを有する。コンプレッサ温度上昇のほぼ半分がコンプレッサホイールの周囲で起こり、従って、コンプレッサホイール１１の周囲における張り出したリップ１８ａによる冷却空気の収集はモータ構成部品を許容温度にするための冷却空気を得る。その上、冷却空気の量は、張り出したリップ１８ａを圧縮空気流チャンネル１７ｄの中へ突出させる距離によって調整することができる。端キャビティ２８に入る冷却空気はまた捲線の端子２６の冷却をもすることができる。
【００１１】
図２の実施形態では、環状リップ１８ａによって取り出された圧縮空気の流れはコンプレッサホイール１１の後壁１１ａとモータハウジング１６の前壁１６ｂとの間の空間１９に差し向けられ、そしてモータハウジング１６の前壁１６ｂに形成された１つ又はそれ以上の開口部２０の中を流れ、そして電気モータ１５の中を流れ、モータハウジング１６の後壁２７に形成され、且つ逆止弁２４によって制御される開口部２３を通してモータハウジング１６から排出される。逆止弁２４はモータハウジングの後壁２７に固着された薄いエラストマーダイヤフラムから成るのが良い。図１と２の比較によって指示されるように、モータハウジング１６は実質的にあらゆる方法で先行技術のモータハウジングと似ているが、ただ、本発明では、モータハウジング１６の前壁１６ｂが開口部２０及びコンプレッサホイール１１の周囲における空気スコップ１８を備えている点で相違する。空気スコップはモータハウジングの内部１６ｃに与えられる冷却空気の量を選択し且つ制御するように可変的に形成されてもよい。図２に示すように、冷却空気の流れをモータハウジングの内部１６ｃへ差し向ける開口部２０は冷却空気の流れをモータ捲線１４に差し向けるように配置されるのが好ましい。
【００１２】
図３は、本発明のもう１つのモータ駆動式コンプレッサ３０を示す。図３の実施形態では、モータハウジングに冷却空気流れを提供する手段は、加圧されたコンプレッサハウジング部分からモータ包囲ハウジング部分に通じる少なくとも１つの導管、好ましくは複数の導管を含む。図３に示されているように、モータハウジング１６は、その平らな壁部分３１ｂに１つまたは複数のボス３１ａを備えるのがよく、加圧されたコンプレッサハウジング部分からモータハウジング１６の内部３１ｃに通じる空気流れ通路を提供するためにボズを貫通して穴３２があけられているのがよい。図３に示されているように、コンプレッサケーシングの加圧された部分３３からの冷却空気の流れは、通路３２をによって開口３２ａを経てモータ捲線部１４に差し向けられるのが好ましい。図２の実施形態と同様に、冷却空気は、モータハウジングの後壁２７に設けられた逆止弁制御開口２３，２４を経て大気中に排出される。
【００１３】
図４は、本発明のもう１つのモータ駆動式コンプレッサ４０を示し、このモータ駆動式コンプレッサ４０は、図３の実施形態と同様に、モータハウジングに冷却空気流れを提供する手段として空気流れ導管を採用する。図４に示されているように、モータハウジングに冷却空気流れを提供する手段は、コンプレッサケーシング４１の加圧された周辺部分から延び、モータハウジング１６の周辺部分に終端するパイプ４３によって形成されている冷却空気導管を含む。図４に示されているように、ボス４１ａがコンプレッサケーシング４１に設けられており、同様なボス４２がモータハウジング１６に設けられている。外部導管すなわちパイプ４３が、ボス４１ａからボス４２に接続されており、それによって、冷却空気は、コンプレッサケーシング４１の加圧されたハウジング部分４４から導管４３を通って流れ、ボス４２および通路４６を経てモータハウジングの内部４５に入る。図４に示されているように、通路４６は、冷却空気の流れを前方にハウジング部分の内部４５に差し向け、それによって、冷却空気は、電気モータの巻き線部１４を経て後方に流れることができる。冷却空気の流れは、図２および図３と同様にモータ駆動式コンプレッサ４０から逆止弁制御開口２３，２４を経て排出される。
【００１４】
図５は、本発明のもう１つのモータ駆動式コンプレッサ５０を示し、このモータ駆動式コンプレッサ５０は、モータハウジングの内部１６ｃからコンプレッサの入口部分１７ａに冷却空気の流れを再循環するための追加の手段５１を除いては、図２のモータ駆動式コンプレッサ１０と同じである。図５に示されているように、冷却空気を再循環するための手段は、一端がモータハウジング１６の後壁５４に設けられたボス付き開口５３に接続され、他端がコンプレッサハウジング１７の空気入口部分１７ａに形成されたボス５７ａに終端する外部パイプ５２を含む。図５の実施形態は、冷却空気の流れがモータハウジング１６を通過した後に冷却空気の流れに残っているいかなるエネルギーの損失をも回避するという意味で好ましい。
【００１５】
図６は、本発明のさらに別の実施形態を示す。この実施形態は好ましくものではないが、モータハウジングの内部で回転シャフト１２上に小さいファン６１を設け、ロータにより高速で回転させてもよい。このようなファン６１は、冷却空気の流れを、加圧されたコンプレッサハウジング部分から、コンプレッサホイール１１の背壁１１ａとモータハウジング１６の前壁１６ｂの間の空間および穴を経てモータハウジングの内部１６ｃに追い出すのを助けることができる。誘導された冷却空気は、モータ巻き線部１４およびベアリング支持部材６４の穴６３を経て端キャビティ６５に流入し、逆止弁制御開口２３，２４を経て排出される。現在知られている最良の形態を構成すると考える本発明の実施形態を例示し、説明してきたけれども、当業者は、本発明が、他の実施形態においても実現することができ、添付の特許請求の範囲のみによって定義されるべきであることがわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、モータ駆動遠心コンプレッサの中心軸線を通る平面に沿った断面図である。
【図２】図２は、本発明のモータ駆動遠心コンプレッサの好ましい実施形態の中心軸線を通る平面に沿いコンプレッサホイールの周囲の空気スコップを示す断面図である。
【図３】図３は、本発明のモータ駆動遠心コンプレッサのもう一つの好ましい実施形態の中心軸線を通る平面に沿いモータハウジング部分への冷却空気の流れをつくる他の手段を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明のモータ駆動遠心コンプレッサの更なる好ましい実施形態の中心軸線を通る平面に沿いモータハウジング部分への冷却空気の流れをつくる更に別のの手段を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明のモータ駆動遠心コンプレッサの更にもう一つの好ましい実施形態の中心軸線を通る平面に沿い、冷却空気をモータハウジングからコンプレッサ入口に再循環させる手段を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明のモータ駆動遠心コンプレッサの更にもう一つの好ましい実施形態の中心軸線を通る平面に沿いモータハウジングへの冷却空気の流れをつくるための手段に含まれる小さなファンを示す断面図である。
【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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