电动压缩机的制作方法

本发明涉及电动压缩机。

背景技术：

公知有压缩部与马达一体化的电动压缩机。例如，在专利文献1中公开了制冷剂压缩用电动式压缩机，其具备：用于收容马达的壳体、和马达驱动电路等控制电路。控制电路搭载于基板板部，基板板部固定于壳体的围壁的外表面。另一方面，在壳体内存在作为制冷剂流路的制冷剂气体的吸入路径，在壳体的围壁设置有朝向内侧突出的散热片。通过散热片能够获得用于冷却壳体的表面积。

专利文献1:日本特开2002-174178号公报

然而，在现有技术中虽然对壳体的冷却有利，但在经由壳体而间接地被冷却的控制电路的冷却方面遗留有课题。

技术实现要素：

本发明对借助共通的制冷剂流路而高效并且有效地对壳体和控制电路双方进行冷却的电动压缩机进行说明。

本发明的一个方式的电动压缩机，具备：马达，其使叶轮的旋转轴旋转；壳体，其收容马达；板，其安装于壳体，并且搭载有用于驱动控制马达的控制电路；以及制冷剂流路，其设置在壳体与板之间，制冷剂流路的至少一部分由设置于壳体和板的至少一方的散热片形成。

根据本发明的几个方式，能够借助共通的制冷剂流路高效并且有效地冷却壳体和控制电路的双方。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的电动压缩机的剖视图。

图2是实施方式的制冷剂流路的剖视图，(a)图是沿着图1的i-ii线的剖视图，(b)图是沿着(a)图的b-b线的剖视图。

图3是与图2对应的图，是示出制冷剂流路的第一变形例的剖视图。

图4是与图2对应的图，是示出制冷剂流路的第二变形例的剖视图。

具体实施方式

本发明的一个方式的电动压缩机，具备：马达，其使叶轮的旋转轴旋转；壳体，其收容马达；板，其安装于壳体，并且搭载有用于驱动控制马达的控制电路；以及制冷剂流路，其设置在壳体与板之间，制冷剂流路的至少一部分由设置于壳体和板的至少一方的散热片形成。

在该电动压缩机中，在壳体与板之间形成有制冷剂流路，能够有效地对搭载于板的控制电路和壳体的双方进行冷却。此外，制冷剂流路由散热片形成，散热片设置于壳体和板的至少一方。其结果，能够将散热片积极地设置于壳体和控制电路中的欲优先冷却的一方，能够高效地冷却壳体和控制电路。

在几个方式中，能够成为散热片设置于壳体和板的双方的电动压缩机。能够更有效地冷却配置于壳体和板的控制电路的双方。

在几个方式中，能够成为设置于壳体侧的散热片和设置于板侧的散热片交替地排列的电动压缩机。制冷剂流路形成于交替地配置的散热片与散热片之间。其结果，在无偏向地对配置于壳体和板的控制电路双方进行冷却方面有利。

在几个方式中，能够成为如下的电动压缩机，该电动压缩机还具备隔着马达配置并支承旋转轴的一对轴承，壳体在一对轴承中靠近板侧的一个轴承与板之间具备分隔壁，在分隔壁的内侧设置有支承一个轴承的轴承支承部，在与轴承支承部对置的分隔壁的外侧设置有制冷剂流路。也能够经由轴承支承部有效地冷却一个轴承。

在几个方式中，能够成为制冷剂流路是具备折返部的一个通路的弯曲流路并且折返部弯曲的电动压缩机。通过使折返部弯曲，能够抑制通过制冷剂流路的制冷剂的滞留。

在几个方式中，能够成为板侧面对制冷剂流路的表面积大于壳体侧面对制冷剂流路的表面积的电动压缩机。能够有效地冷却配置于板的控制电路。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在附图的说明中对相同要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。

参照图1对一个实施方式的电动压缩机1进行说明。如图1所示，例如电动压缩机1为应用于车辆、船舶的内燃机的压缩机。电动压缩机1具备压缩机7。电动压缩机1利用转子部13和定子部14的相互作用而使压缩机叶轮(叶轮的一个例子)8旋转，来压缩空气等流体，产生压缩空气。由转子部13和定子部14形成马达5。

电动压缩机1具备：在壳体2内被支承为能够旋转的旋转轴12、和固定于旋转轴12的前端部(一端部)12a的压缩机叶轮8。壳体2具备：收纳马达5(转子部13和定子部14)的马达壳体3、和封闭马达壳体3的另一端侧(图示右侧)的开口的变频器壳体4。在马达壳体3的一端侧(图示左侧)设置有收纳压缩机叶轮8的压缩机壳体6。压缩机壳体6包括吸入口9、涡旋部10以及排出口11。

转子部13固定于旋转轴12的轴向的中央部，包括安装于旋转轴12的一个或多个永久磁石(未图示)。定子部14以包围转子部13的方式固定于马达壳体3的内表面，并且包括导线卷绕而成的线圈部(未图示)。若交流电通过导线而在定子部14的线圈部流动，则利用转子部13与定子部14的相互作用，旋转轴12与压缩机叶轮8一体地旋转。若压缩机叶轮8旋转，则压缩机叶轮8通过吸入口9吸入外部的空气，通过涡旋部10来压缩空气，并从排出口11排出。从排出口11排出的压缩空气向上述内燃机供给。

电动压缩机1具备将旋转轴12以能够旋转的方式相对于壳体2支承的两个轴承20a、20b。例如，轴承20a、20b通过压入或具有间隙的嵌合而安装于旋转轴12。轴承20a、20b以隔着马达5的方式配置，并以双支承的方式支承旋转轴12。一个轴承20a设置于马达壳体3的压缩机叶轮8侧的端部。另一个轴承20b设置于从变频器壳体4沿旋转轴12的轴向突出的支承壁部23。

在变频器壳体4具备用于向定子部14供给驱动电流的机构。变频器壳体4包括：封闭马达壳体3的另一端侧的开口的圆板状的端壁部(分隔壁的一个例子)21、和将端壁部21的外周部与马达壳体3连接的周壁部22。在周壁部22内收容有与定子部14连接的导线14a。端壁部21例如为铝制，但也能够采用不锈钢、碳钢。

上述支承壁部(轴承支承部的一个例子)23具备：从端壁部21的中央向旋转轴12的轴向的内部侧突出的台座部41、从台座部41进一步向内侧突出的筒状的套筒座42、以及安装于套筒座42的外周的套筒43。轴承20b的外轮51通过嵌合而安装于套筒43。

在端壁部21的相对于内部侧的相反侧，即，在旋转轴12的轴向的外部侧固定有模块板31。在模块板31搭载有收容变频器等的控制部的模块(控制电路的一个例子)32。由模块32的控制部进行电动马达的驱动控制。在上述导线14a连接有母线33。母线33贯通端壁部21而与模块32连接。母线33是用于供给驱动电流的导电部件，例如是铜制。另外，模块板31能够采用铝、铜以及其他金属板。

在模块板31与端壁部21之间形成有制冷剂流路60。若更具体地说明，即在端壁部21的内侧设置有支承轴承20b的支承壁部23。在与支承壁部23对置的端壁部21的外侧，且在端壁部21与模块板31之间设置有制冷剂流路60。利用在制冷剂流路60通过的制冷剂re(例如制冷剂气体)，使模块板31的模块32和变频器壳体4的内部侧被冷却。在制冷剂流路60存在入口61和出口62(参照图2)。在入口61连接有制冷剂流路60的导入管61a，在出口62连接有制冷剂流路60的排出管62a。另外，排出管62a也可以与马达壳体3的制冷剂流路3a连接。在该情况下，制冷剂re例如通过变频器壳体4的制冷剂流路60，之后被导入马达壳体3的制冷剂流路3a。

如图2所示，模块板31配置为堵住制冷剂流路60。在本实施方式中，以通过一个通路将单一的入口61与单一的出口62连接的制冷剂流路60为例进行说明。然而，例如也可以是从单一的入口61分支为多个流路而与多个出口62连接的方式。另外，也可以是从多个入口61汇集于单一的流路而与单一的出口62连接的方式。另外，也可以是将多个入口61与多个出口620连接的方式。此外，制冷剂流路60也可以是独立的多个流路。

制冷剂流路60由形成于变频器壳体4的大致矩形的凹部63和配置于凹部63内的散热片64a、64b形成。另外，制冷剂re的入口61和出口62形成于变频器壳体4。另外，在变频器壳体4以包围凹部63的方式形成有密封槽4a。在密封槽内安装有o型环等密封部件4b。密封部件4b因变频器壳体4与模块板31的压焊而被夹持，来保持制冷剂流路60的气密性(或者液密性)。

在凹部63内配置有多个散热片64a、64b。多个散热片64a、64b中的一部分从变频器壳体4突出，其余从模块板31突出。在本实施方式中，例如三片散热片64a、64b并联地排列，中央的散热片为变频器壳体4侧的散热片64a。另外，以隔着中央的散热片64a的方式对置配置的二片散热片为模块板31侧的散热片64b。即，在本实施方式中，变频器壳体4侧的散热片64a和模块板31侧的散热片64b交替地排列配置。

将多个散热片64a、64b并联地排列配置，由此在散热片64a、64b彼此之间形成制冷剂流路60。例如，制冷剂流路60在三个位置具备沿着散热片64a、64b的端部64a环绕的折返部60a，形成弯曲流路(参照图2的(a))。另外，制冷剂re的入口61设置于制冷剂流路60的一个端部，出口62设置于另一个端部。其结果，制冷剂流路60成为一条(一个通路)流路。另外，在本实施方式中，为了防止制冷剂re的滞留而使折返部60a弯曲。若更详细地说明，即折返部60a的外周部60b为凹部63的一部分，该一部分成为凹状的曲面。

本实施方式的多个散热片64a、64b设置于变频器壳体4和模块板31双方。其结果，能够更有效地对配置于变频器壳体4和模块板31的模块32双方进行冷却。特别是在本实施方式中，变频器壳体4侧的散热片64a和模块板31侧的散热片64b交替地排列，并且制冷剂流路60形成于交替地配置的散热片64a与散热片64b之间。其结果，在无偏向地对配置于变频器壳体4和模块板31的模块32双方进行冷却方面有利。

另外，在本实施方式中，与变频器壳体4侧的散热片64a的片数相比，模块板31侧的散热片64b的片数多。即，模块板31侧面对制冷剂流路60的表面积大于变频器壳体4侧面对制冷剂流路60的表面积。其结果，在优先并且有效地对搭载于模块板31的模块32进行冷却方面有利。

另外，本实施方式的端壁部21将一对轴承20a、20b中靠近模块板31侧的轴承20b与模块板31之间进行分隔。在此，在端壁部21的内侧设置有支承轴承20b的支承壁部23。在与支承壁部23对置的端壁部21的外侧，以与支承壁部23重叠的方式设置有制冷剂流路60。在该情况下，也能够经由支承壁部23有效地对轴承20b进行冷却。

接下来，参照图3和图4对针对上述制冷剂流路60的第一和第二变型例进行说明。另外，在第一和第二变型例中，对与上述制冷剂流路60共通的要素、构造，标注相同的附图标记并省略说明，且以不同点为中心进行说明。

第一和第二变型例的制冷剂流路60与上述同样为一个通路的弯曲流路，由配置于变频器壳体4的凹部63内的多个散热片64a、64b形成。在此，第一变型例的制冷剂流路60的散热片全部为模块板31侧的散热片64b。另外，第二变型例的制冷剂流路60的散热片全部为变频器壳体4侧的散热片64a。

如第一变型例那样，将全部散热片设为模块板31侧的散热片64b，由此对模块32的冷却更有利地发挥作用。另一方面，如第二变型例那样，将全部散热片设为变频器壳体4侧的散热片64a，由此对变频器壳体4和变频器壳体4的内部侧的冷却更有利地发挥作用。

在上述电动压缩机1中具备形成于变频器壳体4(壳体2的一部分)与模块板31之间的共通的制冷剂流路60。利用该制冷剂流路60能够高效并且有效地对变频器壳体4和配置于模块板31的模块32的双方进行冷却。此外，制冷剂流路60由散热片64a、64b形成，散热片64a、64b设置于变频器壳体4和模块板31的至少一方。其结果，能够将散热片64a、64b积极地设置于变频器壳体4和模块32中的欲优先冷却的一方，能够高效地冷却变频器壳体4和模块32。

本发明能够以上述实施方式为代表，基于本领域技术人员的知识以各种变更、进行了改进后的各种方式来实施。另外，也能够利用上述实施方式记载的技术事项构成各实施例的变形例。也可以将各实施方式的结构适当地组合来使用。

另外，本发明并不限定于应用于汽车用电动压缩机，也可以应用于船舶等其他方面。

附图标记说明：1…电动压缩机；2…壳体；4…变频器壳体；5…马达；8…压缩机叶轮(叶轮)；12…旋转轴；20a，20b…轴承；21…端壁部(分隔壁)；23…支承壁部(轴承支承部)；31…模块板(板)；60…制冷剂流路；60a…折返部；64a、64b…散热片。