説明

車両用コンプレッサ

【課題】 車両用コンプレッサのインバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11に対して外部熱源からの熱が伝わり難くする。
【解決手段】 車両用コンプレッサにおいて、外部熱源(エンジンブロックおよびエキゾーストマニホールド)からの輻射熱がインバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11のそれぞれに向けて輻射されるが、インバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11のそれぞれの外側には断熱層40が設けられているので、断熱層40により熱がインバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11に伝わり難くなっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動モータにより駆動されて冷媒を圧縮する車両用コンプレッサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両用コンプレッサでは、車両のエンジンルーム内に配置され、インバータ装置が一体化されたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
このものにおいては、コンプレッサハウジング外壁面にインバータ装置を配置して、コンプレッサハウジング内に冷媒を通過させて、この通過冷媒によりコンプレッサハウジングを介してインバータ装置を冷却するように構成されている。
【特許文献1】特開2002−364536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、上述の車両用コンプレッサは、車両のエンジンルーム内に配置されているので、エンジンブロック、エキゾーストマニホールド等の外部熱源からの熱で加熱される。
【0005】
したがって、コンプレッサハウジング内を通過する冷媒の温度は上昇して、サイクル効率の低下を招くだけでなく、インバータ装置(車両用モータ駆動装置)の冷却の妨げを招く。また、インバータ装置も外部熱源からの熱で加熱されるので、インバータ装置の正常な作動の妨げになる。
【0006】
本発明は、上記点に鑑み、外部熱源からの熱の影響を受け難くした車両用コンプレッサおよび車両用モータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明では、冷媒吸入口および冷媒吐出口を有するコンプレッサハウジングと、コンプレッサハウジング内に収納され、冷媒吸入口から冷媒を吸入し、圧縮し、冷媒吐出口から吐出するコンプレッサ本体と、コンプレッサハウジング内に収納され、コンプレッサ本体を駆動する電動モータと、コンプレッサハウジングの外壁面に装着され、電動モータに電力供給するモータ駆動回路と、モータ駆動回路を収納するように形成され、コンプレッサハウジングに対して取り付けられる電気回路用ハウジングと、を備え、コンプレッサ本体が前記冷媒を吸入するに伴ってコンプレッサハウジング内に冷媒が流れるようになっており、モータ駆動回路がコンプレッサハウジングを介してコンプレッサハウジング内を流れる冷媒によって冷却されるようになっている車両用コンプレッサであって、コンプレッサハウジングおよび電気回路用ハウジングのうち少なくとも一方の外表面を覆う断熱手段を備えることを第1の特徴とする。
【0008】
したがって、コンプレッサハウジングおよび電気回路用ハウジングのうちいずれか一方のハウジング内部に対して外部熱源から熱が伝わり難くなるので、外部熱源からの熱の影響を受け難くすることができる。
【0009】
本発明は、冷媒吸入口および冷媒吐出口を有するコンプレッサハウジングと、コンプレッサハウジング内に収納され、冷媒吸入口から冷媒を吸入し、圧縮し、冷媒吐出口から吐出するコンプレッサ本体と、を備える車両用コンプレッサであって、コンプレッサハウジング内部に対して外部熱源から熱が伝わるのを抑制する断熱手段を備えることを第2の特徴とする。
【0010】
したがって、コンプレッサハウジング内部に対して外部熱源から熱が伝わり難くなるので、外部熱源からの熱の影響を受け難くすることができる。
【0011】
本発明は、車両用コンプレッサの電動モータを駆動するモータ駆動回路と、モータ駆動回路を収納するように形成される電気回路用ハウジングと、を備え、車両用モータ駆動装置であって、電気回路用ハウジング内部に対して外部熱源から熱が伝わるのを抑制する断熱手段を備えることを第3の特徴とする。
【0012】
したがって、電気回路用ハウジング内部に対して外部熱源から熱が伝わり難くなるので、外部熱源からの熱の影響を受け難くすることができる。
【0013】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
(第1実施形態)
図1、図2に本発明の第1実施形態の車両用コンプレッサを示す。図1は本実施形態の車両用コンプレッサの内部構成を示し、図2は図1中A−A断面図である。
【0015】
車両用コンプレッサは、凝縮器、減圧器、および蒸発器とともに、自動車用の空調装置用の冷凍サイクル装置を構成している。
【0016】
車両用コンプレッサは、図1に示すように、電動モータ部10、コンプレッサ本体20、およびインバータ回路30を備えている。電動モータ部10は、回転軸12を介してコンプレッサ本体20を回転駆動する。具体的には、電動モータ部10は、コンプレッサハウジング11、回転軸12、ロータ13、ステータコア14、およびステータコイル15から構成されている。
【0017】
コンプレッサハウジング11は、伝熱性の高い鉄等の金属からなるもので、回転軸12を中心とする略円筒状に形成されており、コンプレッサハウジング11の軸線方向の一端側には、冷媒吸入口(流体吸入口)11aが設けられている。
【0018】
ここで、コンプレッサハウジング11の軸線方向の他端側には、冷媒吐出口(流体吐出口)11bが設けられている。また、コンプレッサハウジング11の外壁のうち、軸直交方向には、インバータ回路30が装着される取付面16が形成されている。なお、軸直交方向とは、回転軸12に対して直交する方向のことである。
【0019】
回転軸12は、コンプレッサハウジング11内に配置され、軸受け12aと図示しない他の軸受けにより回転自在に支持されている。回転軸12は、ロータ13から受ける回転駆動力をコンプレッサ本体20に伝える。軸受け12aおよび他の軸受けは、コンプレッサハウジング11により支持されている。
【0020】
ロータ13は、永久磁石からなり、中空部を有する筒状に形成されているものであって、中空部内には回転軸12が圧入されてロータ13および回転軸12が固定されている。ロータ13は、ステータコア14から発生される回転磁界に基づいて、回転軸12とともに回転する。
【0021】
ステータコア14は、ロータ13(回転軸12)に対して径外方向に配置されており、ステータコア14は、コンプレッサハウジング11内において略環状に形成されている。ステータコア14は、磁性体からなるもので、コンプレッサハウジング11の内周面から支持されている。ステータコイル15は、ステータコア14に対して回巻きされている。
【0022】
ここで、コンプレッサハウジング11の取付面16側とステータコア14との間には、冷媒流路11dが形成されており、冷媒流路11dは、後述するようにインバータ回路30を冷却するために冷媒(流体)を流す。
【0023】
コンプレッサ本体20は、ロータリ型コンプレッサであり、コンプレッサ本体20は、電動モータ部10の回転軸12からの回転駆動力によって旋回して冷媒を吸入、圧縮、吐出する。
【0024】
インバータ回路30は、コンプレッサハウジング11の取付面(外壁面)16に装着されている。インバータ回路30は、半導体素子等からなり、電動モータ部10のステータコイル15に電力供給して電動モータ部10を駆動する駆動電気回路を構成している。
【0025】
ここで、インバータ回路30にコンプレッサハウジング11を固定するために、インバータケーシング21が設けられており、インバータケーシング21は、インバータ回路30を収納するように形成される電気回路用ハウジングである。インバータケーシング21としては、アルミニウム、鉄等の金属等の熱伝導性能の高い材料からなる。インバータケーシング21は、インバータ回路30を取付面16との間に挟んだ状態でネジ等により締着されている。
【0026】
インバータケーシング21の外側には断熱層(断熱手段)40が設けられており、この断熱層40は外部熱源(エンジンブロックおよびエキゾーストマニホールド)からの熱がインバータケーシング21に伝わり難くする断熱材である。この断熱層40としては、断熱性の塗料剤(具体的にはガイナ:株式会社 日進産業)が塗布されて形成されたものである。ここで、インバータケーシング21のうち外部熱源側にだけ断熱層40を設けるようにしてもよい。
【0027】
また、コンプレッサハウジング11の外側のうち軸線方向の他端側には、断熱層(断熱手段)40が設けられており、断熱層40は、インバータケーシング21を覆うように形成されており、断熱層40は、外部熱源からの熱がインバータケーシング21に伝わり難くする断熱材である。コンプレッサハウジング11の外側のうち軸線方向の他端側は、エンジンルーム内で外部熱源側の位置に相当する。
【0028】
以上のように構成される本実施形態の車両用コンプレッサの作動について説明する。
【0029】
まず、インバータ回路20が電源投入されて、電動モータ部10のステータコイル15に対して駆動電流を流す。これに伴って、ステータコア14から回転磁界が発生するため、ロータ13に対して回転力が発生する。すると、ロータ13が回転軸12とともに回転する。したがって、コンプレッサ30は、回転軸12からの回転駆動力によって旋回して冷媒を吸入、圧縮、吐出する。
【0030】
ここで、蒸発器側からの冷媒は、コンプレッサハウジング11の冷媒吸入口11a側内に流入して、冷媒流路11d内を軸線方向に冷媒が流れ、コンプレッサ30側に流れる。その後、冷媒は、コンプレッサ30で圧縮され、冷媒吐出口11bから凝縮器側に吐出される。
【0031】
一方、インバータ回路20は作動に伴って熱を発生するものの、インバータ回路20は、取付面16を介して冷媒流路11d内の冷媒により冷却される。
【0032】
ここで、外部熱源(エンジンブロックおよびエキゾーストマニホールド)からの輻射熱がインバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11のそれぞれに向けて輻射されるが、この輻射熱が、断熱層40によりインバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11に伝わり難くなっている。
【0033】
以上説明した本実施形態によれば、外部熱源(エンジンブロックおよびエキゾーストマニホールド)からの輻射熱がインバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11のそれぞれに向けて輻射されるが、インバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11のそれぞれの外側には断熱層40が設けられているので、断熱層40により熱がインバータケーシング21内部およびコンプレッサハウジング11内部に伝わり難くなっている。したがって、車両用コンプレッサおよびインバータ回路20において外部熱源からの熱の影響を受け難くすることができる。
【0034】
(第2実施形態)
上述の第1実施形態では、車両用コンプレッサにおいて、インバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11のそれぞれの外側には断熱層40を設けた例について説明したが、これに代えて、本第2実施形態では、図3に示すように、外部熱源(エンジンブロックおよびエキゾーストマニホールド)からの輻射熱を反射する遮蔽板50を設けた例について説明する。
【0035】
本実施形態では、遮蔽板50はインバータケーシング21を覆うように配置されており、遮蔽板50は、アルミニウム、鉄等の金属板材からなる。遮蔽板50は、インバータケーシング21の4つの突起状支持部21a(図中2つの突起状支持部21aを示す)対して支持された状態でネジ等により締結されている。これにより、遮蔽板50とインバータケーシング21の外表面との間に断熱空間50aを形成することになる。
【0036】
以上のように構成される車両用コンプレッサでは、外部熱源からの輻射熱がインバータケーシング21に向けて輻射されても、輻射熱が遮蔽板50により反射される。
【0037】
これに加えて、外部熱源から輻射される輻射熱の一部により遮蔽板50が加熱されても、断熱空間50aにより遮蔽板50から熱がインバータケーシング21内部に伝わり難くすることができる。
【0038】
以上により、本第2実施形態において、インバータケーシング21内部に熱が伝わり難くなり、インバータ回路20において外部熱源からの熱の影響を受け難くすることができる。
【0039】
(他の実施形態)
上述の第1、第2実施形態では、本発明のコンプレッサを電動モータにより駆動されるコンプレッサに適用した例について説明したが、これに代えて、エンジンにより駆動されるコンプレッサに適用してもよい。
【0040】
上述の第1実施形態では、インバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11のそれぞれに断熱層40を設けた例について説明したが、これに限らず、インバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11の一方に断熱層40を設けるようにしてもよい。
【0041】
上述の第1、第2実施形態では、本発明のコンプレッサを、コンプレッサハウジング11に対してインバータ回路30が装着される車両用コンプレッサに適用した例について説明したが、これに限らず、コンプレッサハウジング11とは異なる部位に装着されるインバータ回路30に対して断熱層40、或いは遮蔽板50を設けるようにしてもよい。
【0042】
ここで、インバータケーシング21に対して断熱層40、或いは遮蔽板50を設ける際に、外部熱源側にだけ断熱層40、或いは遮蔽板50を設けるようにしてもよい。
【0043】
上述の第2実施形態では、インバータ回路30に対して遮蔽板50を設けるようにした例について説明したが、これに限らず、コンプレッサハウジング11に対して遮蔽板50を設けるようにしてもよい。ここで、コンプレッサハウジング11を覆う遮蔽板(断熱手段)50を設けるようにしてもよい。これに加えて、コンプレッサハウジング11の外表面と遮蔽板50との間に断熱空間を設ける。
【0044】
ここで、コンプレッサハウジング11のうち外部熱源側にだけ遮蔽板50を設けるようにしてもよい。
【0045】
上述の第2実施形態では、車両用コンプレッサにおいて、遮蔽板50および断熱空間50aを設けるようにした例について説明したが、これに限らず、断熱空間だけを設けるようにしてもよい。
【0046】
具体的には、インバータケーシング21およびコンプレッサハウジング11のいずれか一方に断熱空間としての中空部を設ける。
【0047】
本発明のコンプレッサを電動モータにより駆動されるコンプレッサに適用した例について説明したが、これに代えて、エンジンにより駆動されるコンプレッサに適用してもよい。
【0048】
上述の第1、第2の実施形態では、コンプレッサハウジング11としては、金属製の部材を用いた例について説明したが、これに限らず、コンプレッサハウジング11としては、熱伝達率の高いものであるならば、樹脂等の材料を用いてもよい。
【0049】
上述の第1、第2の実施形態では、インバータケーシング21としては、金属製の部材を用いた例について説明したが、これに限らず、インバータケーシング21としては、熱伝達率の高いものであるならば、樹脂等の材料を用いてもよい。
【0050】
上述の第1、第2の実施形態では、車両用コンプレッサとして自動車に搭載した例について説明したが、これに限らず、建機用車輌、輸送用車輌に適用して良い。
【0051】
上述の第1、第2の実施形態では、外部熱源から熱がコンプレッサ(すなわち、コンプレッサハウジング11)内部に伝わることを抑制することを主な効果として説明したが、上述の実施形態の構成によれば、コンプレッサ内部の熱が外部に逃げることも同時に抑制でき、冬期においてはインバータケーシング(電気回路用ハウジング)21内部が結露する等の不具合を防止する。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明の第1実施形態の車両用コンプレッサの内部構成を示す図である。
【図2】図1中A−A断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態の車両用コンプレッサの内部構成を示す図である。
【符号の説明】
【0053】
10…電動モータ部、11…コンプレッサハウジング、12…回転軸、
13…ロータ、14…ステータコア、15…ステータコイル、
20…コンプレッサ、30…インバータ回路。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷媒吸入口および冷媒吐出口を有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に収納され、前記冷媒吸入口から冷媒を吸入し、圧縮し、前記冷媒吐出口から吐出するコンプレッサ本体と、
前記コンプレッサハウジング内に収納され、前記コンプレッサ本体を駆動する電動モータと、
前記コンプレッサハウジングの外壁面に装着され、前記電動モータに電力供給するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を収納するように形成され、前記コンプレッサハウジングに対して取り付けられる電気回路用ハウジングと、を備え、
前記コンプレッサ本体が前記冷媒を吸入するに伴って前記コンプレッサハウジング内に前記冷媒が流れるようになっており、
前記モータ駆動回路が前記コンプレッサハウジングを介して前記コンプレッサハウジング内を流れる冷媒によって冷却されるようになっている車両用コンプレッサであって、
前記コンプレッサハウジングおよび前記電気回路用ハウジングのうち少なくとも一方の外表面を覆う断熱手段を備えることを特徴とする車両用コンプレッサ。
【請求項2】
前記断熱手段は、前記コンプレッサハウジングおよび前記電気回路用ハウジングのうち少なくとも一方に塗布されて形成された断熱層であることを特徴とする請求項1に記載の車両用コンプレッサ。
【請求項3】
前記断熱手段は、前記外部熱源から前記一方のハウジングに対して輻射される熱を遮蔽する遮蔽板であることを特徴とする請求項1に記載の車両用コンプレッサ。
【請求項4】
前記遮蔽板と前記一方の外表面との間に断熱空間が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の車両用コンプレッサ。
【請求項5】
前記断熱手段は、前記一方のハウジングのうち前記外部熱源側に配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用コンプレッサ。
【請求項6】
前記断熱手段は、前記コンプレッサハウジングおよび前記電気回路用ハウジングのうちいずれか一方側だけに設けられていることを特徴とする請求項5に記載の車両用コンプレッサ。
【請求項7】
冷媒吸入口および冷媒吐出口を有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に収納され、前記冷媒吸入口から冷媒を吸入し、圧縮し、前記冷媒吐出口から吐出するコンプレッサ本体と、を備える車両用コンプレッサであって、
前記コンプレッサハウジング内部に対して外部熱源から熱が伝わるのを抑制する断熱手段を備えることを特徴とする車両用コンプレッサ。
【請求項8】
前記断熱手段は、前記コンプレッサハウジングに塗布されて形成された断熱層であることを特徴とする請求項7に記載の車両用コンプレッサ。
【請求項9】
前記断熱手段は、前記外部熱源から前記コンプレッサハウジング内部に対して熱が伝達することを抑制するための断熱空間であることを特徴とする請求項7に記載の車両用コンプレッサ。
【請求項10】
前記断熱手段は、前記外部熱源から前記コンプレッサハウジングに対して輻射される熱を遮蔽する遮蔽板であることを特徴とする請求項7に記載の車両用コンプレッサ。
【請求項11】
前記断熱手段は、前記コンプレッサハウジングのうち前記外部熱源側に配置されていることを特徴とする請求項7ないし10のいずれか1つに記載の車両用コンプレッサ。
【請求項12】
車両用コンプレッサの電動モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を収納するように形成される電気回路用ハウジングと、を備え、車両用モータ駆動装置であって、
前記電気回路用ハウジング内部に対して外部熱源から熱が伝わるのを抑制する断熱手段を備えることを特徴とする車両用モータ駆動装置。
【請求項13】
前記断熱手段は、前記電気回路用ハウジングに塗布されて形成された断熱層であることを特徴とする請求項12に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項14】
前記断熱手段は、前記外部熱源から前記電気回路用ハウジング内部に対して熱が伝達することを抑制するための断熱空間であることを特徴とする請求項12に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項15】
前記断熱手段は、前記外部熱源から前記電気回路用ハウジングに対して輻射される熱を遮蔽する遮蔽板であることを特徴とする請求項12に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項16】
前記断熱手段は、前記電気回路用ハウジングのうち前記外部熱源側に配置されていることを特徴とする請求項12ないし15のいずれか1つに記載の車両用モータ駆動装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−138697(P2009−138697A)
【公開日】平成21年6月25日(2009.6.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−318303(P2007−318303)
【出願日】平成19年12月10日(2007.12.10)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】