专利名称：内置电动机的压缩机及载设有该压缩机的移动车的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用载设于汽车等移动车上的内置电动机的压缩机及载设有该压缩机的移动车。
背景技术：
在仅通过发动机行驶的汽车的场合，是利用由发动机驱动的压缩机调节车厢内空气，压缩机横向载设于发动机上。
另一方面，使用发动机与电动机行驶的混合汽车最近已投入使用。此类混合汽车与现有汽车一样，由发动机驱动的压缩机也是横向载设并调节车厢内的空气。
出于减轻发动机对环境影响的目的，提出在混合汽车上采用在由于信号灯等而临时停车时关闭发动机。此时，如果使用由发动机驱动的压缩机，在汽车停止时空调也会停止运转，这在夏季、冬季以及非常寒冷地区、非常酷热地区成为很严重的问题。
因此，可以考虑采用内置电动机的压缩机，即将由电动机驱动的压缩机，特别是室内空调用的图2所示压缩机150与电动机151一起内置于铁制容器152内。但是，即使是混合汽车，其发动机室中机器的配置仍以现有汽车为原理，由于在发动机室内没有设置现有室内空调用内置电动机的压缩机的空间和位置，所以很难设置。
并且，现有内置电动机的压缩机送出口154、进气口155、内外电气连接部156、安装脚部157均是从容器152的两端部沿长度方向突出，轴线方向尺寸大，很难装入仅用于小型车的电动汽车等内。
同时，现有内置电动机的压缩机为铁制，并且很大，整体重量重达9kg以上，如果载设在移动车上，会增加移动负荷，难以实现高速化及节能。
目前，无论是汽油车、混合车，还是电动汽车，均是使用42V电压，以此谋求各种负荷的电动化，在此种趋势下，提供小型、轻型内置电动机的压缩机成为当务之急。为此，人们已在考虑使用图3所示设有铝制容器158的内置电动机的压缩机159。
电动机160由变换器控制驱动，以便在各种条件下进行空气调节。负责该变换器控制的变换器控制装置161与压缩机159一起安装在周围适当的固定构件上。如图3所示，压缩机159安装在发动机162上时，变换器控制装置161避开高温的发动机162，安装并固定在周围的其他固定构件163上。
但是，使用电压即使从以外的12V提高至42V，与目前家用空调所用的100V~200V左右的电压相比仍然很低。因此，如果要获得与100V~200V左右电压相同的输出，必须有大电流流过。为此，加大变换器控制装置161与设于容器158上的端子164间的供电用多根配线、端子164与电动机160间的供电用多根配线、电极的规格，这样，重量增加，噪音增大，对周围电子机器产生影响，从而影响到能否载设在汽车上。并且，尺寸增大会导致成本上升。
本发明的目的是提供一种缩短从变换器装置至电动机的配线距离、不会因配线而导致重量增加、成本上升、没有噪音问题、且适合载设于移动车上的内置电动机的压缩机及其载设有该压缩机的移动车。
为实现上述目的，本发明内置电动机的压缩机的第一个特征是，将压缩机及对压缩机进行驱动的电动机装在容器内，在容器的一部一体地设有对电动机进行变换控制的变换器控制装置并与电动机连接。
在这种构成中，为了利用变换器控制装置控制、驱动与压缩机一起内置于容器内的电动机，使压缩机在各种状态下运转，通过将变换器控制装置安装在容器的一部，不必使用较长的多根外部配线连接变换器控制装置与容器，同时可实现与变换器控制装置和电动机的连接共用一个端子，所以可减少1个端子。因此，载设于汽车上，使用12V及42V的低电压，即使配线及电极的尺寸变大，由于不需要外部配线，配线距离缩短，并且端子也减少了1个，所以与现有装置相比重量变轻，包括变换器控制装置在内的设置空间缩小，易于载设于汽车等上，在行驶负荷方面有利。并降低了成本。
本发明的内置电动机的压缩机的第2个特征是，在轴线方向并排容纳容器内压缩机与电动机的胴体部上一体地设有变换控制电动机的变换器控制装置并与电动机连接。
在这种构成中，由于变换器控制装置与装在容器胴体部的电动机间的电气连接部的距离更近，所以，可缩短容器内的配线长度，可避免由于配线引进重量及成本的上升。并且，即使安装变换器控制装置，也不会增加容器轴线方向的尺寸，所以易于载设在汽车等的狭小空间内。
本发明的其他目的和特征可通过下述具体说明以及附图清楚地加以了解。本发明的各特征在可能的范围内可单独或组合起来加以利用。
附图的简单说明
图1为示出本发明一实施例的载设于发动机上的内置电动机的压缩机安装在发动机上状态下的剖面图；图2为表示以往铁制容器中内置电动机的压缩机剖面图；图3为表示以往铝制容器中内置电动机的压缩机剖面图。
实施例下面参照附图具体说明本发明实施例内置电动机的压缩机与载设有该压缩机的移动车，以供对本发明的理解。
本实施例为载设于混合汽车发动机上的横式涡旋型内置电动机的压缩机。但本发明并不仅限于此，除适用于载设有发动机的、需要压缩机的普通移动车以外，还可适用于汽车及移动车以外的室内空调等，可发挥轻型、小型化的长处。压缩机也可使用旋转式压缩机以及往复式压缩机等各种压缩机。另外还可为竖式。
如图1所示，混合汽车27除设有以汽油等为燃料的发动机2外，还设有行驶用电动机3，通过电池给电进行驱动。电池1为充电电池。在利用发动机2驱动过程中，对电池1进行充电，当电池1充电容量饱和时，对电动机3供电，同时可大幅控制废气的排放。在利用发动机2行驶时，在由于遇到信号灯等而临时停车时，也可进行停止发动机2运转的控制。
本实施例适用于此类混合汽车时，由图1所示内置的由电动机13的压缩机11对车内空气进行调节，这样，即使在利用发动机行驶中遇到信号灯临时停车而关闭发动机2，也可利用电池1的供电启动压缩机1，车内空调不会停止。
如图1所示，压缩机11为在容器12内装有涡旋型压缩机构10和通过驱动轴14驱动压缩机10的电动机13。电动机13在变换器控制装置101的控制下，在接到经容器12的内外电气连接部的端子15传来的电力后运转，并驱动压缩机10。压缩机10通过容器12的吸入口16吸入经过冷冻循环的制冷剂进行压缩，并将压缩的制冷剂送出容器12内，并在冷却电动机13后通过容器12的送气口17送至容器12外的外部配管而供给空调用冷冻循环系统。此过程反复循环。端子15设有密封构造，利用密封材料如玻璃密封材料对相互连接的内侧端子15b及外侧端子15c穿过本体部15a的部分进行密封。
容器12内留有一些油18，这些油由驱动轴14驱动的泵19吸入，供向驱动轴14的压缩机10侧的主轴部14b的主轴承21与主轴部14b及压缩机10的连结部的轴承22，压缩机10的滑动部，进行润滑。同时，润滑后的油18在供给压的作用下从各润滑对象部渗出并返回容器12内。送至容器12内的部分制冷剂在相溶作用下与容器12的油滞留部24内的油18混合，对泵19无法供油18的副轴承23等部分进行润滑。副轴承23支承驱动轴14的压缩机10相反侧的副轴部14a。通过上述构成，本实施例的内置电动机的压缩机11可免于维护。
在本实施例中，特别是如图1所示，在容器12的一部一体地设有变换器控制装置101，在与电动机13之间通过内部配线连接上述端子15与位于电动机13的定子13a的线圈终端13b的连接端子104。为实现通过变换器控制装置101对与压缩机10一起内置于容器12内的电动机13进行变换控制、驱动，使压缩机10可在各种状态下运转，如上所述，通过将变换器控制装置101设于容器12的一部，从而不再需要以往用来连接变换器控制装置101与容器12的、图2和图3所示的较长的多根外部配线。由于变换器控制装置101与电动机13的连接共用1个端子15，所以可减少压缩机11与变换器控制装置101双方所需中的1个端子。因此，载设于汽车27上，使用12V及42V的低电压，即使配线及电极的尺寸变大，由于不需要外部配线，配线距离缩短，并且端子也减少了1个，所以与现有装置相比重量变轻，包括变换器控制装置101在内的设置空间缩小，易于载设于汽车27等上，并且在行驶负荷方面有利。同时降低了成本。
变换器控制装置101一体地设于容器12轴线方向装有压缩机10与电动机13的胴体部12a。这样，变换器控制装置101设于部分容器12上，变换器控制装置101与装在容器12胴体部12a内的电动机13的电气连接部即图例中端子15与连接端子104间的距离更近，可缩短容器12内的内部配线102的配线长度。从而减少了由于配线引起的重量和成本的上升。并且，即使安装变换器控制装置101，也不会增加容器12轴线方向的尺寸，故易于载设于汽车27等的狭小空间内。
如图1所示，变换器控制装置101设有相互电气连接的电极部105与变换器部106。变换器部106例如由作为层压电路的变换器芯片构成，而不管具体的电路构成。电极部105与容器12的高压部107相对，变换器部106与容器12的低压部108相对。将电极部105和变换器部106与容器12内形成的低压部108和高压部107分开设置，从而可防止从容器12溢出膨胀。同时，由于温度升高的变换器部106通过其与相对的低压部108处的低温制冷剂的温度差进行冷却，因高压部107处的高温制冷剂而位于与升温的电极部105分开位置，故不会受到或很难受到热影响，所以，可保证变换控制部的变换芯片等发热部的温度，长期稳定地发挥变换器控制功能。并且，由于与高压部107相对的电极部105冷却，易于与位于该位置处的电动机13连接。
高压部107为连接压缩机10的送出口31的送出管侧，低压部108为连接吸入口32的吸入管侧。这样，压缩机10在从容器12的吸入口16外经容器12将制冷剂吸入压缩机10内并进行压缩后送至容器12内，在对电动机13进行冷后从送出口17送至容器12外，可直接利用容器12内自然形成的低压部108与高压部107。因此，不需特别设计通道，电极部105与电动机13通过高压部107相对，可用很短的内部配线102连接。特别是由于低压部108就在吸入口16的正上面，所以可利用通道132连接。
高压部107与低压部108设于作为容器12同一构件部分的容器本体部111上。容器本体部111一体地设有容器12一侧的端部壁12b与胴体部12a，另一侧的端部壁112与另一开口12c抵接，并通过螺栓113连接而构成容器12。在此种构成中，作为容器12的同一构件的容器本体部111可保持高压部107与低压部108的压力差，所以，即使容器12内设有高压部107部与低压部108，在跨设于所连结的2个构件时，即使不采取特殊措施解决该连结部所产生的压差也可稳定保持变换器控制装置101。并且，如上所述，如果容器12由2个构件构成，与现有由3个构件构成并在2处连接的场合相比，由于连接的厚壁凸缘部33及连接螺栓113数目减少了一半，可实现轻量化，适合载设于汽车27上。
变换器控制装置101的电极部105与变换器部106设于同一印刷电路板114上。这样，即使是划分有电极部105与变换器部106的变换器控制装置101也可通过安装1个印刷电路板114轻松地装在容器12上，并与高压部107和低压部108相对。电极部105和变换器部106与容器12的高压侧及低压侧相对的部分相互间通过密封构件115分隔。这样，电极部105与变换器部106和高压部107与低压部108分别相互邻接相对，不必需要太大的空间，同时，即使高压部107与低压部108邻接，也不会发生制冷剂泄漏，影响发挥规定功能的高压状态与低压状态。通过一体地设于容器12上的一个脚部34分隔高压部107与低压部108。这样可避免为分隔而设置过多隔壁，导致重量增加。
如图1所示，高压部107与低压部108在容器12的轴线方向并排开口，从外部，变换器控制装置101抵接并安装于设有这种开口121、122的胴体部12a上的略向外侧突出的筒壁37。这样，易于从外部安装变换器控制装置101，使电极部105、变换器部106与高压部107、低压部108相对。这里，电极部105构成端子15的本体部15a。但并不仅限于此，也可将本体部15a与电极部105分开并加以连接。
特别是在图例中，将变换器控制装置101、更具体来说将印刷电路板114经密封构件123与筒壁37的开口端抵接，并用螺栓124螺接固定。为确保容器12内的压力条件，密封构件123采用耐压密封构造。电极部105与变换器部106位于容器12相反侧，即大气区域。这样，在与容器12之间确保仅在容器12内规定的高压部107与低压部108，由于容器12的相反侧在压力作用下可向大气开放，而成为无需采用考虑压力的特殊密封构造的简单的安装构造。
如上所述，即使变换器控制装置101可在大气区域压力开放，也可如图1所示，通过用盖126覆盖，避免受到灰尘及水的影响。从此种意义上来说，最好适用通过密封构件127等进行防尘及防水的密封构造。在图例中，盖126通过螺栓124与印刷电路板114螺接固定。在这里，密封构件127不需要耐压力功能。盖126可采用树脂制或橡胶制成，也可采用将钩、各种卡合部、嵌合部弹性卡合、嵌合于印刷电路板114及筒壁37的一部并临时固定的安装构造。
如图1所示，利用汇流条131连接电极部105与变换器部106。这样，可实现连接构造简洁化，降低成本，同时提高抗振动等的耐久性。
容器12采用铝系材料制成，可减轻重量，适合载设于汽车27等上面，并且，易于通过模型成形获得变换器控制装置101的各种安装形状，易于进行批量生产。
如上所述，上述内置电动机13的压缩机11适合同时使用可移动电池1的移动车，适合于载设有内置电动机13的压缩机11与电池1的汽车27等移动车。
汽车27无论是汽油车、混合汽车、电动汽车均可，本发明可适用于所有作业用及特殊用途的各种移动车。并且在防噪音方面，也适用于移动车以外的家用空调。
不需要以往连接变换器控制装置与容器的较长的多根外部配线，同时通过共用一个端子连接变换器控制装置与电动机，所以可减少1个端子。因此，在大幅缩短配线距离的基础上，与现有装置相比重量轻，包括变换器控制装置在内的设置空间小，易于载设于汽车等上，并且在行驶负荷方面有利。
根据本发明，由于变换器控制装置与设于容器胴体部的电动机间的电气连接部间的距离更近，所以可缩短容器内的配线长度，避免由于配线引起重量和成本的上升。并且，即使设有变换器控制装置，也不会增加容器轴线方向的尺寸，易于载设在汽车等的狭小空间内。
权利要求
1.一种内置电动机的压缩机，设有压缩机、驱动压缩机的电动机、以及容纳压缩机与电动机的容器，其特征在于，在容器的一部一体地设有对电动机进行变换控制的变换器控制装置并与电动机相连。
2.一种内置电动机的压缩机，设有压缩机、驱动压缩机的电动机、以及容纳压缩机与电动机的容器，其特征在于，在轴线方向并排容纳压缩机及电动机的容器胴体部上一体地设有对电动机进行变换控制的变换器控制装置，并与电动机相连。
3.如权利要求1、2所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述变换器控制装置设有相互电气连接的电极部与变换器部，所述电极部与容器的高压部相对，所述变换器部与容器的低压部相对。
4.如权利要求3所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述容器的高压部为压缩机构的送出通道侧，所述低压部为吸入通道侧。
5.如权利要求3所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述容器的高压部与低压部设于容器的同一构件部分。
6.如权利要求3所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述电极部和变换器部设于同一印刷电路板上。
7.如权利要求3所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述变换器控制装置的电极部和变换器部的容器的高压侧和低压侧相对的部分相互间用密封构件隔开。
8.如权利要求3所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述变换器控制装置安装成从外部与容器高压部与低压部并排开口的容器壁抵接。
9.如权利要求8所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，共用与容器一体成形的脚部进行分隔。
10.如权利要求3所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述电极部及变换器部位于大气压区域。
11.如权利要求10所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述电极部与变换器部通过汇流条连接。
12.如权利要求10所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述变换器控制装置位于大气区域并以罩盖覆盖。
13.如权利要求1或2所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述容器由铝系材料制成。
14.如权利要求1或2所述的内置电动机的压缩机，其特征在于，所述压缩机与移动电池同时使用。
15.一种移动车，其特征在于，所述移动车同时载设有权利要求1或2所述内置电动机的压缩机与电池。
全文摘要
一种内置电动机的压缩机，在轴线方向并排装有压缩机与电动机的容器胴体部，一体地设有对电动机进行变换控制的变换器控制装置，通过与电动机相连，可缩短变换器装置至电动机的配线距离，减轻重量，缩小设置空间，并减小噪音。
文档编号B60H1/32GK1391039SQ02122820
公开日2003年1月15日 申请日期2002年6月6日 优先权日2001年6月8日
发明者牧野雅彦, 阿部喜文, 樱林务 申请人:松下电器产业株式会社