DE10319129A1 - Elektrischer Kompressor - Google Patents

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DE10319129A1
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cooling medium
electric motor
electric compressor
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DE10319129A
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Kunio Kariya Iritani
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06Cooling; Heating; Prevention of freezing
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
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Abstract

In einem elektrischen Kompressor, in dem ein Elektromotor und ein durch diesen angetriebenen Kompressor integriert sind, wird zum Verhindern einer Reduzierung der Lebensdauer des Elektromotors und dergleichen aufgrund einer von Wärmestrahlungskörpern wie beispielsweise Antriebsschaltungen abgeleiteten Wärme ein Fluid vor dem Ansaugen in den Kompressorabschnitt durch den Elektromotorabschnitt als ein Medium zum Kühlen zirkuliert. In diesem Fall sind zum Beispiel mehrere Kühlmediumkanäle parallel zu der Drehachse angeordnet, und die endotherme Kapazität von in der Nähe der Wärmestrahlungskörper ausgebildeten Kanälen ist größer als diejenige endotherme Kapazität von in anderen Abschnitten ausgebildeten Kanälen gemacht.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • sDie vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Kompressor, in dem ein Elektromotorabschnitt und ein Kompressorabschnitt integriert sind, und insbesondere einen elektrischen Kompressor, in dem ein Antriebsschaltungsabschnitt zum Zuführen elektrischer Energie zu dem Elektromotorabschnitt in dem Kompressorabschnitt integriert ist.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Es wurden Versuche unternommen, einen Kältemittelkompressor für ein in einem Kraftfahrzeug installiertes Klimasystem mit einem Elektromotor zum Drehantrieb des Kältemittelkompressors über eine gemeinsame Drehwelle zu integrieren und einen Antriebsschaltungsabschnitt wie beispielsweise einen Inverter zum Zuführen von Energie zu dem Elektromotor mit dem Elektromotor zu integrieren, um das benötigte Raumvolumen sowie die Größe und das Gewicht der Gesamtkonstruktion unter Verwendung so vieler Komponenten wie möglich im Zusammenschluss zu reduzieren, den Einbau des Kompressors in ein Fahrzeug, in dem es nicht genug Raum gibt, zu vereinfachen, die Anordnung der Transmissionswelle, der Verdrahtung, der Rohrleitungen und dergleichen Verbindungen der verschiedenen Komponenten zu vereinfachen, und die Kosten zu verringern.
  • Bei der Integration eines Kältemittelkompressors und eines Elektromotors auf diese Weise kann als Mittel zum Kühlen des Elektromotors, in dem die Überhitzung aufgrund der Installationsdichte ein Problem ist, ein Verfahren zum Leiten eines Niedertemperatur-Ansaugkältemittels, das hauptsächlich aus von dem Verdampfapparat zu dem Kältemittelkompressor während des Kühlkreislaufs zurück kehrendem Gas besteht, und Kühlen des Inneren des Elektromotors durch Zirkulieren dieses Gases durch den Elektromotor durchgeführt werden. Zu diesem Zweck ist im Stand der Technik normaler Weise ein Kanal zum Zirkulieren des Ansaugkältemittels, der zwischen dem Stator des Elektromotors und dem diesen einschließenden Gehäuse ausgebildet ist, die Drehwelle des Elektromotors gleichmäßig umgebend vorgesehen.
  • Folglich erleidet, wenn ein Wärmestrahlungskörper wie beispielsweise ein einen Inverter enthaltender Antriebsschaltungsabschnitt mit einem Teil des Umfangs des Gehäuses des Elektromotors und mit anderen in der Nähe davon angeordneten Wärmestrahlungskörpern integriert ist, aufgrund der von den Wärmestrahlungskörpern an den Antriebsschaltungsabschnitt und dergleichen ausgestrahlten Wärme ein Teil des daran oder in der Nähe davon angebrachten Elektromotors einen lokalen Temperaturanstieg, weil er nicht ausreichend gekühlt werden kann, die Temperatur um die Drehwelle des Elektromotors wird ungleichmäßig und es treten Schwingungsprobleme aufgrund der Unterschiede in dem winzigen Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Läufer als Ergebnis lokaler Wärmeexpansionsunterschiede auf, was in der Erzeugung eines ungleichmäßigen Magnetfeldes durch den Stator und einem Rotationsungleichgewicht resultiert, wodurch die Leistungsfähigkeit reduziert wird. Auch weil die Antriebsschaltungskomponenten wie beispielsweise der Inverter und dergleichen durch indirekte Kühlung allein von dem Inneren des Elektromotors mittels zu dem Kompressor zurückkehrender Ansaugkältemittel nicht ausreichend gekühlt werden, gibt es ein Problem einer Verringerung in der Haltbarkeit der Antriebsschaltungskomponenten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt in Anbetracht der obigen Probleme des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, im Fall der Integration eines Elektromotors, eines durch diesen angetriebenen Kompressors und eines Antriebsschaltungsabschnitts zum Zuführen von Energie zu dem Elektromotor ein Fluid, das in den Kompressor eingeleitet wird, zu dem Elektromotor zu leiten, den Elektromotor durch Zirkulieren des Fluids durch ihn hindurch gleichmäßig zu kühlen und den integral an einem Abschnitt des Gehäuses des Elektromotors angebrachten Elektromotor-Antriebsschaltungsabschnitt ausreichend zu kühlen, wodurch die durch ungleichmäßiges und unzureichendes Kühlen erzeugten Probleme gleichzeitig gelöst werden.
  • Bei dem elektrischen Kompressor der vorliegenden Erfindung, in dem ein Elektromotorabschnitt, ein Antriebsschaltungsabschnitt mit einem Inverter zum Betreiben des Elektromotorabschnitts und ein durch den Elektromotorabschnitt angetriebener Kompressorabschnitt zum Komprimieren eines Fluids integriert sind, sind, um das durch den Kompressorabschnitt angesaugte Fluid vor der Kompression als Kühlmedium durch den Elektromotorabschnitt zu zirkulieren, mehrere Kühlmediumkanäle in dem Elektromotorabschnitt vorgesehen, von denen jene Kühlmediumkanäle, die in der Nähe des Antriebsschaltungsabschnitts vorgesehen sind, eine größere endotherme Kapazität als diejenigen der Kühlmediumkanäle, die in anderen Abschnitten vorgesehen sind, besitzen können. Der hier erwähnte Antriebsschaltungsabschnitt enthält einen Abschnitt, der direkt an dem Elektromotorgehäuse montiert ist, d.h. wenigstens der Abschnitt des Gehäuses des Antriebsschaltungsabschnitts auf der Seite des Elektromotorgehäuses ist mit dem Elektromotorgehäuse integriert.
  • Um die endotherme Kapazität zu erhöhen, können solche Verfahren wie das Vergrößern der Querschnittsfläche der Kühlmediumkanäle oder das Vergrößern der Oberfläche der Kühlmediumkanäle benutzt werden. Weitere Verfahren zum Erhöhen der endothermen Kapazität der Kühlmediumkanäle enthalten das Verleihen unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten zwischen den mehreren Kühlmediumkanälen und das Verleihen unterschiedlicher Temperaturen zu dem zirkulierenden Kühlmedium; beim Verleihen eines Temperaturunterschieds kann zum Beispiel ein Verfahren des Zirkulierens eines Kühlmediums, dessen Temperatur durch Zirkulation durch die Kühlmediumkanäle in jenen Abschnitten, in denen die endotherme Kapazität ansteigt, erhöht worden ist, durch die Kühlmediumkanäle in jenen Abschnitten, in denen die endotherme Kapazität nicht erhöht werden muss, verwendet werden.
  • In jedem Fall gibt es als Wärmestrahlungskörper, welche die endotherme Kapazität der Kühlmediumkanäle erhöhen und die jenen Abschnitten der Kühlmediumkanäle entsprechen, deren Querschnittsfläche oder Oberfläche erhöht werden muss, nicht nur den Antriebsschaltungsabschnitt, sondern zum Beispiel auch Wärmestrahlungskörper wie beispielsweise einen in dem Fahrzeug montierten Verbrennungsmotor.
  • Auf diese Weise kann die endotherme Kapazität von Abschnitten der Kühlmediumkanäle entsprechend den Wärmestrahlungskörpern wie beispielsweise dem Antriebsschaltungsabschnitt des Elektromotorabschnitts und dem in dessen Nähe angeordnetem Verbrennungsmotor erhöht werden, wodurch das Problem eines lokalen Temperaturanstiegs in einem Teil des Elektromotorabschnitts, ungleichmäßige Temperaturzustände um die Drehwelle des Elektromotorabschnitts und teilweise Wärmeexpansionsunterschiede, welche aufgrund der Unterschiede in den winzigen Zwischenräumen zwischen dem Stator und dem Läufer in Schwingungen und dergleichen resultieren, sowie das Problem eines durch den Stator erzeugten ungleichmäßigen Magnetfeldes, was in einem Rotationsungleichgewicht und einer Verringerung der Leistungsfähigkeit resultiert, vermieden werden. Ebenso kann eine Verringerung der Lebensdauer des Antriebsschaltungsabschnitts selbst aufgrund unzureichender Kühlung verhindert werden.
  • Ein spezielles Verfahren zum Vergrößern der Oberfläche der Kühlmediumkanäle besteht darin, eine Fläche der Kühlmediumkanäle zu einer unebenen Fläche zu machen. Diese unebene Fläche kann nur an einer Seite der Kühlmediumkanäle ausgebildet sein. Die Kühlmediumkanäle können parallel zu der Drehwelle des Elektromotorabschnitts angeordnet sein, oder ihnen können durch Anordnen eines Teils der mehreren Kühlmediumkanäle in einem nicht-linearen gewundenen Muster Unterschiede in der endothermen Kapazität verliehen sein.
  • Wenn der elektrische Kompressor der vorliegenden Erfindung als Kältemittelkompressor für ein Kraftfahrzeug-Klimasystem verwendet wird, kann ein in den Kältemittelkompressor gesaugtes und während des Kühlkreislaufs von dem Verdampfapparat zurück kehrendes Kältemittel als das durch die Kühlmediumkanäle zu zirkulierendes Kühlmedium verwendet werden. Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung können hierdurch maximiert werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schnittansicht des Konzepts der Gesamtkonstruktion des elektrischen Kompressors, welches allen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist.
  • 2 ist ein Blockschaltbild eines Kühlkreislaufs und zeigt einen Fall, in dem der elektrische Kompressor der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 3 ist eine Querschnittsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Hauptteile des elektrischen Kompressors.
  • 4 ist eine Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
  • 5 ist eine Querschnittsdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels.
  • 6 ist eine Querschnittsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels.
  • 7 ist eine Querschnittsdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels.
  • 8 ist eine Querschnittsdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels.
  • 9 ist eine Querschnittsdarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels.
  • 10 ist eine Querschnittsdarstellung eines achten Ausführungsbeispiels.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispieless
  • Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nun die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert. 1 zeigt die Gesamtkonstruktion des elektrischen Kompressors, welche den acht speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung gemeinsam ist, betreffend die Hauptkomponenten des elektrischen Kompressors, die in 3 bis 10 dargestellt sind, und 2 zeigt in vereinfachter Form den Aufbau eines allen Ausführungsbeispielen gemeinsamen Kühlkreislaufs in einem Fall, in dem der elektrische Kompressor der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als ein Kältemittelkompressor in einem Kühlkreislauf eines in einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug installierten Klimasystem benutzt wird.
  • In 1 weist der elektrische Kompressor 1 der Ausführungsbeispiele zum Beispiel eines in einem Fahrzeug installierten Klimasystems einen Kompressorabschnitt 2 mit einem Kompressor wie beispielsweise einem Spiralkompressor oder einem Trommelscheibenkompressor als Kältemittelkompressor, einen Elektromotorabschnitt 3, der mit dem Kompressorabschnitt 2 auf der Achse einer in der Zeichnung nicht dargestellten gemeinsamen Drehwelle zum Drehantrieb des Kompressorabschnitts 2 integriert ist, und einen Antriebsschaltungsabschnitt 5, der integral an einem Teil der Außenfläche des Gehäuses 4 des Elektromotorabschnitts 3 angebracht ist und einen Inverter oder dergleichen zum Zuführen von Energie zu dem Elektromotorabschnitt enthält, auf. Die vorliegende Erfindung ist jedoch weder durch die speziellen Konstruktionen des Kompressorabschnitts 2 und des Antriebsschaltungsabschnitts 5 noch durch die Form, den Aufbau und dergleichen des Elektromotorabschnitts 3 selbst gekennzeichnet, weshalb die meisten Innenkonstruktionen davon in den beiliegenden Zeichnungen weggelassen worden sind.
  • Um den Elektromotorabschnitt 3 von innen zu kühlen, ist eine Ansaugöffnung 6 zum Empfangen eines in dem Kompressorabschnitt 2 zu komprimierenden Fluids (in diesem Fall ein verdampftes Kältemittel) an dem Endabschnitt des Elektromotorabschnitts 3 dem Kompressorabschnitt 2 abgewandt vorgesehen. Außerdem ist eine Ausgabeöffnung 7 zum Ausgeben des in dem Kompressorabschnitt 2 zu komprimierenden Fluids in einem Teil des Kompressorabschnitts 2 selbst vorgesehen. Folglich gelangt das in dem Kompressorabschnitt 2 zu komprimierende Kältemittel (Ansaugkältemittel) durch die Ansaugöffnung 6 hinein und strömt in das Gehäuse 4 des Elektromotorabschnitts 3 in der Richtung des Pfeils, wird in dem Kompressorabschnitt 2 nach dem Kühlen des Inneren des Elektromotorabschnitts 3 komprimiert und wird als komprimiertes Kältemittel (Ausgabekältemittel) durch die Ausgabeöffnung 7 aus dem elektrischen Kompressor 1 heraus ausgegeben. Das Gehäuse 4 des Elektromotorabschnits 3, das den Antriebsschaltungs abschnitt 5 wasserdicht umgebende Gehäuse 8 und dergleichen werden aus einer Aluminiumlegierung mit einer geeigneten Wärmeleitfähigkeit hergestellt.
  • In dem Fall des in 2 dargestellten Kühlkreislauf des Klimasystems wird der elektrische Kompressor 1, obwohl er in der Nähe des Motors 9 (Verbrennungsmotor) zum Antreiben des Fahrzeugs angeordnet ist, nicht direkt durch die Kurbelwelle des Motors 9 angetrieben, sondern er wird durch die dem Antriebsschaltungsabschnitt 5 von einer durch einen an dem Motor 9 angebrachten Generator (nicht dargestellt in der Zeichnung) geladenen Batterie zugeführten Energie angetrieben. Das in dem Kompressorabschnitt 2 des elektrischen Kompressors 1 komprimierte Kältemittel wird aus der Ausgabeöffnung 7 ausgegeben und strömt in einen Kondensator 10, der ein erster Wärmetauscher ist, und strahlt die während der Kompression erzeugte Wärme an die Atmosphäre ab, um das Kältemittel zu verflüssigen. Das flüssige Kältemittel wird während des Durchströmens einer Drosselvorrichtung 11 wie beispielsweise eines Expansionsventils dekomprimiert und strömt in einem Gas/Flüssigkeit-Mischzustand in einen Verdampfapparat 12, der ein zweiter Wärmetauscher ist, um die Luft in dem Fahrzeug zu kühlen, wenn es verdampft wird.
  • Kurz gesagt, liegen die Konstruktionsmerkmale des elektrischen Kompressors der vorliegenden Erfindung in der Querschnittsform bzw. der Querschnittskonstruktion des Elektromotors 3, die entlang der Linie A-A in 1 gezeigt ist. Das heißt, der Querschnitt A-A ist der relevante Teil der vorliegenden Erfindung, wobei die Form oder Konstruktion davon, wie nachfolgend erläutert, variieren, um die in 3 bis 10 dargestellten acht Ausführungsbeispiele zu. unterscheiden. Folglich sind die Konstruktionen der Ausführungsbeispiele bis auf diese Variationen alle die gleichen.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel betreffend den relevanten Teil (Querschnitt A-A) des elektrischen Kompressors der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt. Obwohl dies eine allen Ausführungsbeispielen gemeinsame Konstruktion ist, weist der Elektromotorabschnitt 3 einen durch eine in dem Gehäuse 4 des Elektromotorabschnitts 3 gebildete Zylinderfläche festgehaltenen, hauptsächlich ringförmigen Statorabschnitt 13 und einen durch eine Mitteldrehwelle drehbar gehaltenen, hauptsächlich zylindrischen Rotorabschnitt 15, sodass es zwischen ihm und den Innenrandflächen des Statorabschnitts 13, der eine kammartige Form besitzt, einen kleinen Spalt gibt, auf. Die Drehwelle 14 verbindet eine Antriebswelle, in der Zeichnung nicht dargestellt, des Kompressorabschnitts 2 auf der gleichen Achse. Spulen 16 sind in Schlitze (Nuten) des Innenumfangs des Statorabschnitts 13 gewickelt. Diese Spulen 16 erzeugen ein sich in eine vorgegebene Richtung bewegendes Drehmagnetfeld an dem festen Statorabschnitt 13 (zum Beispiel) durch einen von dem in dem Antriebsschaltungsabschnitt 5 aufgenommenen Inverter zugeführten Dreiphasen-Wechselstrom und drehen den Rotorabschnitt 15 zusammen mit dem Magnetfeld. Die Drehzahl des Drehmagnetfelds kann durch Verändern der Frequenz des von dem Inverter an die Spulen 16 angelegten Dreiphasen-Wechselstroms frei gesteuert werden.
  • Da der Elektromotorabschnitt 3 Wärme von den Spulen 16 und dem Kern, d.h. dem Statorabschnitt 13 und von dem Rotorabschnitt 15 abstrahlt, ist es notwendig, diese Teile zu kühlen, um diese Wärme zu beseitigen. Deshalb sind mehrere Kältemittelkanäle in Nutenform in der Axialrichtung der Drehwelle 14 um die Umfangsfläche des Statorabschnitts 13 ausgebildet, wobei diese Kältemittelkanäle an einem Ende mit der oben beschriebenen Ansaugöffnung 6 und an dem anderen Ende mit einem Eingang des Kompressorabschnitts 2, nicht dargestellt in der Zeichnung, verbunden sind.
  • In dem elektrischen Kompressor 1 des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist jedoch der Antriebschaltungsabschnitt 5 mit einem Inverter an einem Abschnitt 4a des Gehäuses 4 des Elektromotors 3 angebracht, und weil der Inverter und dergleichen ebenfalls Wärme abstrahlen, steigt die Temperatur des Elektromotorgehäuses 4 in der Nähe des an dem Antriebschaltungsabschnitt 5 angebrachten Abschnitts 4a im Vergleich zu einem dem an dem Antriebschaltungsabschnitt 5 angebrachten Abschnitt 4a abgewandt angeordneten Abschnitt 4b in dem Elektromotorgehäuse 4. Folglich kann die Gesamttemperatur des Elektromotorgehäuses 4 nicht ausgeglichen werden, sofern der an dem Antriebschaltungsabschnitt 5 angebrachte Abschnitt 4a nicht stärker als der abgewandte Abschnitt 4b gekühlt wird.
  • Daher sind in dem in 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu dem Vergrößern der Querschnittsfläche mehrerer in dem Statorabschnitt 13 ausgebildeter erster Kältemittelkanäle 17 in der Nähe des mit dem Antriebsschaltungsabschnitt 5 verbundenen Abschnitt 4a zum Vergrößern der Wärmeübertragungsfläche davon, wodurch die endotherme Kapazität und die Menge des durch diese Abschnitte zirkulierenden Kältemittels vergrößert werden, die Querschnittsfläche und die Wärmeübertragungsfläche mehrerer in dem Statorabschnitt 13 zu dem dem Abschnitt 4a abgewandten Abschnitt 4b ausgebildeten zweiten Kältemittelkanäle 18 relativ klein ausgebildet, weshalb die endotherme Kapazität davon verringert ist. Somit ist von dem zu dem Kompressorabschnitt 2 des elektrischen Kompressors 1 von dem Verdampfapparat 12 zurück kehrenden Niedertemperatur-Kältemittel (hauptsächlich Gas) die in den ersten Kältemittelkanälen 17 zirkulierende Menge größer als die in den zweiten Kältemittelkanälen 18 zirkulierende Menge, deshalb ist die durch das in den ersten Kältemittel kanälen 17 zirkulierende Kältemittel absorbierte Wärmemenge größer als die durch das in den zweiten Kältemittelkanälen 18 zirkulierende Kältemittel absorbierte Wärmemenge, weshalb die Temperatur des Statorabschnitts 13 über seinen gesamten Umfang im wesentlichen gleichmäßig ist und auf einen Gleichgewichtszustand gekühlt ist. Es können hierdurch nicht nur die zuvor beschriebenen Probleme, die aus einer unregelmäßigen Kühlung resultieren, vermieden werden, sondern es kann auch der Inverter des Antriebsschaltungsabschnitts 5 ausreichend gekühlt und ohne die Möglichkeit der Verschlechterung betrieben werden.
  • 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel ist eine Weiterentwicklung des ersten Ausführungsbeispiels und dadurch gekennzeichnet, dass, da die ersten Kältemittelkanäle 17 in der Nähe des an dem Wärme abstrahlenden Antriebsschaltungsabschnitt 5 angebrachten Abschnitts 4a aus Nuten an der zylindrischen Innenwand des Elektromotorgehäuses 4 und der zylindrischen Außenrandfläche des Statorabschnitts 13 durch Bilden mehrerer Vorsprünge (Faltungen) an beiden Flächen der ersten Kältemittelkanäle 17 entlang der Axialrichtung der Drehwelle 14 oder eine unebene Fläche 19 mit mehreren an beiden Flächen ausgebildeten Vorsprüngen oder dergleichen ausgebildet sind, die Fläche des Abschnitts 4a des Elektromotorgehäuses 4 nahe dem Antriebsschaltungsabschnitt 5 und von Abschnitten, an denen der Statorabschnitt 13 mit dem Kältemittel in Kontakt kommt, d.h. die Wärmeübertragungsfläche vergrößert ist und die endothermische Kapazität der ersten Kältemittelkanäle 17 höher als diejenige der zweiten Kältemittelkanäle 18 gemacht werden kann. Es ist jedoch möglich, die Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels weiter zu verbessern.
  • Wenn es nicht notwendig ist, die endothermische Kapazität der ersten Kältemittelkanäle 17 auf das Maß des zweiten Ausführungsbeispiels zu erhöhen, kann eine unebene Fläche 19 mit Vorsprüngen oder dergleichen in Abschnitten entsprechend den ersten Kältemittelkanälen 17 in der Innenwand des Elektromotorgehäuses 4 wie in dem in 5 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein, oder es kann eine unebene Fläche 19 in der Bodenseite der die ersten Kältemittelkanäle 17 bildenden Nuten auf der Seite des Statorabschnitts 13 ausgebildet sein, wie in dem in 6 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel.
  • Wenn der elektrische Kompressor 1 direkt mit einem Wärmestrahlungskörper mit einer großen Form und Wärmekapazität wie beispielsweise dem Motor 9 verbunden ist, wie bei dem in 2 dargestellten Beispiel des Kühlkreislaufs, empfängt der elektrische Kompressor 1 nicht nur von dem Antriebsschaltungsabschnitt 5 mit dem Inverter abgestrahlte Wärme, sondern er empfängt auch direkt von dem Motor 9 abgeleitete Wärme. Selbst wenn der elektrische Kompressor 1 nicht direkt mit dem Motor 9 verbunden ist, sondern vielmehr in der Nähe des Motors 9 angeordnet ist, nimmt er dennoch von dem Motor 9 abgestrahlte Strahlungswärme auf, was in einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung aufgrund lokaler Temperaturanstiege in dem elektrischen Kompressor 1 resultiert, und es treten nicht nur die gleichen Probleme wie in den oben beschriebenen Fällen auf, sondern wegen eines Gesamttemperaturanstiegs in dem elektrischen Kompressor 1 gibt es auch die Möglichkeit des Auftretens eines Wärmeschadens.
  • Wenn diese Arten betroffen sind, wird durch Erhöhen der Querschnittsfläche und der Wärmeübertragungsfläche nicht nur der ersten Kältemittelkanäle 17, welche Wärme von dem Antriebschaltungsabschnitt 5 empfangen, sondern auch von in einem Abschnitt 4c, der Strahlungswärme oder von dem Motor 9 abgeleitete Wärme empfängt, ausgebildeten dritten Kältemittelkanälen 20 und folglich Erhöhen der Strömungsrate der Kältemittel in diesen Abschnitten und der durch diese Anstieg in der Strömungsrate erhaltenen endothermischen Kapazität über die Menge in den zweiten Kältemittelkanälen 18, wie in dem in 7 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel, die endotherme Kapazität dieser Abschnitte erhöht. Insbesondere ist 21 ein Träger zum Anbringen des elektrischen Kompressors 1 an dem Motor 9 (der in 7 nicht dargestellte untere Abschnitt) und zum Halten von ihm, und weist Durchgangslöcher 22 zum Integrieren des elektrischen Kompressors 1 und zum Einsetzen von Schrauben zum Anbringen des elektrischen Kompressors 1 an dem Motor 9 auf. Die Unterseite des Trägers 21 ist eine Kontaktfläche 21a (Befestigungsfläche) und kontaktiert den Motor 9. In diesem Fall gibt 4b einen von beiden zuvor beschriebenen Abschnitten 4a und 4c beabstandeten Abschnitt in dem Elektromotorgehäuse 4 an.
  • 8 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das sechste Ausführungsbeispiel ist eine Weiterentwicklung des fünften Ausführungsbeispiels und gekennzeichnet durch das Vorsehen unebener Flächen 19 auf der zylindrischen Innenwand des Elektromotorgehäuses 4 und den Bodenflächen der Nuten des zylindrischen Außenumfangs des Statorabschnitts 13, welche die ersten Kältemittelkanäle 17 bilden, in der Nähe des Abschnitts 4a, an dem das Gehäuse 8 des Antriebsschaltungsabschnitts 5, welches Wärme abstrahlt, angebracht ist, und der dritten Kältemittelkanäle 20, die in der Nähe des Abschnitts 4c ausgebildet sind, welcher Wärme von dem Motor 9 empfängt. Dies erhöht die Fläche der Abschnitt 4a und 4c des Elektromotorgehäuses 4 nahe dem Antriebsschaltungsabschnitt 5 und dem Motor 9, und die Fläche des Statorabschnitts 13 in Kontakt mit dem Kältemittel, d.h. die Wärmeübertragungsfläche und erhöht die endotherme Kapazität der ersten Kältemittelkanäle 17 und der dritten Kältemittelkanäle 20 gegenüber derjenigen der zweiten Kältemittelkanäle 18. Die Effekte des fünften Ausführungsbeispiels können hierdurch noch weiter verbessert werden.
  • Wenn es nicht notwendig ist, die endotherme Kapazität der ersten Kältemittelkanäle 17 und der dritten Kältemittelkanäle 20 auf das Maß des sechsten Ausführungsbeispiels zu erhöhen, kann eine unebene Fläche 19 in der Bodenfläche der zum Ausbilden der ersten Kältemittelkanäle 17 und der dritten Kältemittelkanäle 20 vorgesehenen Nuten auf der Seite des Statorabschnitts 13 ausgebildet sein, wie in dem in 9 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel, oder eine unebene Fläche 19 kann in Abschnitten entsprechend den ersten Kältemittelkanälen 17 und 3en dritten Kältemittelkanälen 20 in der Innenwand des Elektromotorgehäuses 4 ausgebildet sein, wie in dem in 10 dargestellten achten Ausführungsbeispiel.
  • In den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Kältemittelkanäle 17, 18 und 20, obwohl sie als Nuten in der Axialrichtung auf der zylindrischen Außenfläche des Statorabschnitts 13 ausgebildet sind, nicht mehr als einfache Beispiele, und sie können erforderlichenfalls zum Beispiel als enge Nuten in der Axialrichtung in der zylindrischen Innenfläche des Elektromotorgehäuses 4 ausgebildet sein. Es ist unnötig zu sagen, dass diese Kältemittelkanäle 17, 18 und 20 auch in einer anderen als einer linearen Form, zum Beispiel als nicht-lineare gewundene Nuten ausgebildet sein können.

Claims (12)

  1. Elektrischer Kompressor, in dem ein Elektromotorabschnitt, ein Antriebsschaltungsabschnitt zum Betreiben des Elektromotorabschnitts und ein durch den Elektromotorabschnitt angetriebener Kompressorabschnitt zum Komprimieren eines Fluids integriert sind, mehrere Kühlmediumkanäle in dem Elektromotorabschnitt vorgesehen sind, um das durch den Kompressorabschnitt angesaugte Fluid vor der Kompression als ein Kühlmedium durch den Elektromotorabschnitt zu zirkulieren, und von den Kühlmediumkanälen die in der Nähe des Antriebsschaltungsabschnitts angeordneten Kühlmediumkanäle eine größere endotherme Kapazität als eine endotherme Kapazität von in anderen Abschnitten vorgesehenen Kühlmediumkanälen besitzen.
  2. Elektrischer Kompressor nach Anspruch 1, bei welchem eine Querschnittsfläche von in der Nähe des Antriebsschaltungsabschnitts angeordneten Kanälen größer als eine Querschnittsfläche von in anderen Abschnitten angeordneten Kanälen ist.
  3. Elektrischer Kompressor nach Anspruch 1, bei welchem eine Oberfläche von in der Nähe des Antriebsschaltungsabschnitts angeordneten Kanälen größer als eine Oberfläche von in anderen Abschnitten angeordneten Kanälen ist.
  4. Elektrischer Kompressor nach Anspruch 3, bei welchem zum Vergrößern der Oberfläche der Kühlmediumkanäle eine Oberfläche der Kühlmediumkanäle als eine unebene Fläche ausgebildet ist.
  5. Elektrischer Kompressor nach Anspruch 4, bei welchem die unebene Fläche auf nur einer Oberfläche der Kühlmediumkanäle ausgebildet ist.
  6. Elektrischer Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem zusätzlich zu den in der Nähe des Antriebsschaltungsabschnitts angeordneten Kühlmediumkanälen die endotherme Kapazität von in Abschnitten in der Nähe anderer Wärmestrahlungskörper verlaufender Kühlmediumkanäle größer als eine endotherme Kapazität von in anderen Abschnitten angeordneten Kanälen ist.
  7. Elektrischer Kompressor nach Anspruch 6, bei welchem zusätzlich zu den in der Nähe des Antriebsschaltungsabschnitts angeordneten Kühlmediumkanälen eine Querschnittsfläche von in Abschnitten in der Nähe anderer Wärmestrahlungskörper verlaufender Kühlmediumkanäle größer als eine Querschnittsfläche von in anderen Abschnitten angeordneten Kanälen ist.
  8. Elektrischer Kompressor nach Anspruch 6, bei welchem zusätzlich zu den in der Nähe des Antriebsschaltungsabschnitts angeordneten Kühlmediumkanälen eine Oberfläche von in Abschnitten in der Nähe weiterer Wärmestrahlungskörper verlaufender Kühlmediumkanäle größer als eine Oberfläche von in anderen Abschnitten angeordneten Kanälen ist.
  9. Elektrischer Kompressor nach Anspruch 6, bei welchem zum Vergrößern der Oberfläche der Kühlmediumkanäle eine Oberfläche der Kühlmediumkanäle als eine unebene Oberfläche ausgebildet ist.
  10. Elektrischer Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die Kühlmediumkanäle parallel zu einer Drehwelle des Elektromotorabschnitts angeordnet sind.
  11. Elektrischer Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem der elektrische Kompressor als Kältemittelkompressor für ein Kraftfahrzeug-Klimasystem verwendet wird und ein in den Kältemittelkompressor gesaugtes und von einem Verdampfapparat zurück kehrendes Kältemittel als durch die Kühlmediumkanäle zu zirkulierendes Kühlmedium verwendet werden kann.
  12. Elektrischer Kompressor nach einem der Ansprüche 6 bis 11, bei welchem ein weiterer Wärmestrahlungskörper ein in einem Fahrzeug eingebauter Verbrennungsmotor ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003597A1 (de) * 2011-02-03 2012-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit effizienter Statorkühlung
DE102014221358A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Gehäuse mit Druckgussbauteil zur Anordnung eines elektrischen Fahrmotors in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Druckgussbauteils

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006348754A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Denso Corp 蒸発燃料処理装置
JP4711776B2 (ja) * 2005-08-11 2011-06-29 株式会社東芝 液冷式回転電機
JP4675311B2 (ja) 2006-11-16 2011-04-20 トヨタ自動車株式会社 モータのハウジングの内部にモータと一体的に収容されるインバータおよびコンデンサの冷却構造、その冷却構造を備えたモータユニットならびにハウジング
US7723874B2 (en) * 2008-02-15 2010-05-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Cooling systems and methods for integration electric motor-inverters
JP2009203904A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Denso Corp 電動コンプレッサ
CN201448263U (zh) * 2009-07-31 2010-05-05 佛山市顺德区新生源电器有限公司 一种鼓风机
JP5257472B2 (ja) * 2010-04-02 2013-08-07 株式会社デンソー 電子装置
US8482168B2 (en) 2010-08-25 2013-07-09 Clean Wave Technologies, Inc. Systems and methods for fluid cooling of electric machines
JP5656554B2 (ja) * 2010-10-19 2015-01-21 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
US20120126728A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 El-Refaie Ayman Mohamed Fawzi Integrated electric machine and silicon carbide power converter assembly and method of making same
US9780716B2 (en) 2010-11-19 2017-10-03 General Electric Company High power-density, high back emf permanent magnet machine and method of making same
US9685900B2 (en) 2010-11-19 2017-06-20 General Electric Company Low-inductance, high-efficiency induction machine and method of making same
KR101418291B1 (ko) 2011-04-27 2014-07-11 엘지전자 주식회사 전동기 및 이를 구비한 전기차량
FR2975447B1 (fr) * 2011-05-19 2013-05-31 Valeo Thermal Sys Japan Co Compresseur electrique modulaire avec dispositif d'assemblage
US20130015732A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-17 Bradfield Michael D Electric Machine Module
JP5792542B2 (ja) * 2011-07-22 2015-10-14 株式会社日立産機システム ポンプ装置
JP5509156B2 (ja) * 2011-07-22 2014-06-04 株式会社日立産機システム ポンプ装置
CN106953451B (zh) * 2011-07-22 2020-11-03 株式会社日立产机*** 泵装置
JP5783830B2 (ja) * 2011-07-22 2015-09-24 株式会社日立産機システム 回転電機
US9209661B2 (en) * 2012-10-02 2015-12-08 Remy Technologies, L.L.C. Electric machine including a housing having materially integrally formed coolant channels and an outer sleeve
BG66662B1 (bg) * 2013-06-24 2018-04-30 "Алмотт" Оод Безчетков алтернатор с ротор с клюнообразни полюси
DE102014016171A1 (de) * 2014-11-03 2016-02-11 Audi Ag Elektrische Antriebseinrichtung
JP6217668B2 (ja) 2015-02-20 2017-10-25 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6387997B2 (ja) 2016-03-28 2018-09-12 株式会社豊田自動織機 流体機械
JP6443377B2 (ja) 2016-03-31 2018-12-26 株式会社豊田自動織機 流体機械
WO2017175945A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Lg Electronics Inc. Motor-operated compressor
JP6686874B2 (ja) 2016-12-28 2020-04-22 株式会社豊田自動織機 流体機械
WO2019189493A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 日本電産株式会社 モータ
EP3557079A1 (de) * 2018-04-20 2019-10-23 Belenos Clean Power Holding AG Heizungs-, belüftungs- und klimaanlagensystem, das einen fluidverdichter umfasst
EP3557080A1 (de) * 2018-04-20 2019-10-23 Belenos Clean Power Holding AG Wärmepumpe, die einen fluidverdichter umfasst
EP3557078A1 (de) 2018-04-20 2019-10-23 Belenos Clean Power Holding AG Fluidverdichter
JP6707764B1 (ja) * 2018-12-25 2020-06-10 株式会社石川エナジーリサーチ スクロール圧縮機
KR20200092668A (ko) * 2019-01-25 2020-08-04 한온시스템 주식회사 전동 압축기
JP7271239B2 (ja) 2019-03-12 2023-05-11 本田技研工業株式会社 モータユニット
JP7424325B2 (ja) * 2021-01-29 2024-01-30 株式会社豊田自動織機 流体機械
WO2023079719A1 (ja) * 2021-11-08 2023-05-11 日立Astemo株式会社 回転電機

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3086819B2 (ja) * 1990-07-20 2000-09-11 セイコーエプソン株式会社 空気調和機用モータ一体型圧縮機
JPH0699745A (ja) * 1992-09-18 1994-04-12 Hitachi Ltd 電気自動車用駆動装置
JPH06121490A (ja) * 1992-10-02 1994-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水冷式電動機
JPH07288949A (ja) 1994-04-13 1995-10-31 Nippondenso Co Ltd 車両駆動用電動機
US5908286A (en) * 1995-05-19 1999-06-01 Uis, Inc. Motor driven fuel pump and control system for internal combustion engines
JPH09163681A (ja) * 1995-12-12 1997-06-20 Hitachi Ltd 電気車用回転電機
JP4230014B2 (ja) * 1997-09-25 2009-02-25 株式会社デンソー 電動圧縮機の取付構造
DE19856096A1 (de) * 1997-12-23 1999-06-24 Mannesmann Rexroth Ag Antrieb für eine Pumpe
DE19817333C5 (de) * 1998-04-18 2007-04-26 Conti Temic Microelectronic Gmbh Elektrische Antriebseinheit aus Elektromotor und Elektronikmodul
JP3855504B2 (ja) * 1998-12-14 2006-12-13 株式会社デンソー 密閉型電動圧縮機
JP4048311B2 (ja) * 2000-03-17 2008-02-20 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP3760763B2 (ja) 2000-04-19 2006-03-29 株式会社デンソー モータ駆動回路一体型電動圧縮装置およびそれを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003597A1 (de) * 2011-02-03 2012-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit effizienter Statorkühlung
DE102014221358A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Gehäuse mit Druckgussbauteil zur Anordnung eines elektrischen Fahrmotors in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Druckgussbauteils

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US20030206815A1 (en) 2003-11-06
US6997687B2 (en) 2006-02-14
JP2003324900A (ja) 2003-11-14
JP3818213B2 (ja) 2006-09-06

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