特許ウォッチ

公開番号2025117804
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024012721
出願日2024-01-31
発明の名称電動コンプレッサ装置
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F04D 29/58 20060101AFI20250805BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ステータコイルを効果的に冷却できる電動コンプレッサ装置を提供する。
【解決手段】電動コンプレッサ装置は、回転軸と、回転軸に設けられるコンプレッサインペラと、コンプレッサインペラの背面側で回転軸に設けられる回転子と、回転子の周囲に配置されるステータコイルとを含むモータと、回転子とコンプレッサインペラの間で回転軸を回転可能に支持するジャーナル軸受と、ジャーナル軸受を収容する軸受ハウジングであって、ステータコイルとコンプレッサインペラとの間で回転軸の径方向に延在する径方向延在壁部を含む軸受ハウジングとを備える。径方向延在壁部の内部には、軸受ハウジングの外部から導入されたコイル用冷却空気をステータコイルに導くための冷却空気流路が形成される。冷却空気流路の全部位は、ジャーナル軸受よりも径方向の外側に位置する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸に設けられるコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラの背面側で前記回転軸に設けられる回転子と、前記回転子の周囲に配置されるステータコイルとを含むモータと、
前記回転子と前記コンプレッサインペラの間で前記回転軸を回転可能に支持するジャーナル軸受と、
前記ジャーナル軸受を収容する軸受ハウジングであって、前記ステータコイルと前記コンプレッサインペラとの間で前記回転軸の径方向に延在する径方向延在壁部を含む軸受ハウジングと
を備え、
前記径方向延在壁部の内部には、前記軸受ハウジングの外部から導入されたコイル用冷却空気を前記ステータコイルに導くための冷却空気流路が形成されており、
前記冷却空気流路の全部位は、前記ジャーナル軸受よりも前記径方向の外側に位置する
電動コンプレッサ装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記冷却空気流路は、
前記径方向または前記回転軸の軸方向の少なくとも一方に沿って延在する入口流路と、
前記入口流路の下流端に接続すると共に、前記回転軸を取り囲むように延在する周方向延在流路と、
前記周方向延在流路よりも前記ステータコイル側において前記回転軸の周方向に間隔を空けて配置されると共に、前記周方向延在流路内の前記コイル用冷却空気を前記ステータコイルに向けて噴射するように各々が構成された複数の噴射口と、
を有する
請求項１に記載の電動コンプレッサ装置。
【請求項３】
前記複数の噴射口は、前記ステータコイルの径方向範囲の中心よりも内側に配置される複数の内側噴射口を有する
請求項２に記載の電動コンプレッサ装置。
【請求項４】
前記径方向延在壁部は、
前記入口流路が内部に形成される本体部と、
前記周方向延在流路に対して前記ステータコイル側で前記径方向に延在すると共に、前記複数の噴射口が形成されている延在部と、
を有し、
前記本体部の前記ステータコイル側の端面は、
前記コンプレッサインペラ側に向けて凹むと共に、前記入口流路の前記下流端が接続される凹面を含み、
前記延在部は、前記本体部とは別体に構成されており、前記凹面と協働して前記周方向延在流路を規定するように前記本体部に取り付けられている
請求項２または３の何れか１項に記載の電動コンプレッサ装置。
【請求項５】
前記軸受ハウジングは、
前記径方向延在壁部の前記径方向の内側端部から前記回転軸の軸方向に前記回転子側に向かって延在する円筒壁部であって、前記ジャーナル軸受を取り囲む円筒内周面を有する円筒壁部と、
前記円筒壁部の円筒外周面上で前記軸方向に沿って延在する軸方向延在部を有する旋回防止板と、
をさらに含む
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動コンプレッサ装置。
【請求項６】
前記旋回防止板は、
前記軸方向延在部の前記回転子側の端部に接続される傾斜延在部であって、前記回転子側に向かうほど前記回転軸の回転方向の上流側に向かうように延在する傾斜延在部をさらに有する
請求項５に記載の電動コンプレッサ装置。
【請求項７】
前記ジャーナル軸受と前記コンプレッサインペラとの間で前記回転軸を回転可能に支持すると共に、前記軸受ハウジングに収容されるスラスト軸受をさらに備え、
前記軸受ハウジングの内部には、前記軸受ハウジングの外部から導入された軸受用冷却空気を前記スラスト軸受に向けて導くための軸受上流側流路がさらに形成されており、
前記冷却空気流路は、前記軸受上流側流路から抽気した前記軸受用冷却空気を、前記コイル用冷却空気として前記ステータコイルに導くように構成されている
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動コンプレッサ装置。
【請求項８】
前記コンプレッサインペラは、前記回転軸の一方側に設けられる低圧コンプレッサインペラであり、
前記電動コンプレッサ装置は、
前記回転軸の他方側に設けられる高圧コンプレッサインペラと、
前記低圧コンプレッサインペラによって送出される圧縮空気を前記高圧コンプレッサインペラに導くための中間配管と
をさらに備え、
前記冷却空気流路は、前記中間配管から抽気された前記圧縮空気を前記コイル用冷却空気として前記ステータコイルに導くように構成されている
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動コンプレッサ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動コンプレッサ装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮空気を利用してステータコイルを冷却する電動コンプレッサ装置が知られている。例えば、特許文献１に開示される電動圧縮機は低圧側軸受ハウジングを備えており、低圧側軸受ハウジングの内部には、冷却空気として機能する圧縮空気の流路が形成される。圧縮空気は、一方面側環状流路、径方向流路、環状流路、および、軸方向流路を順に流れた後、ステータコイルに到達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開２０２３／１６２１６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の冷却空気は、電動圧縮機の軸心に近い位置まで径方向の内側に流れた後、径方向の外側に位置する軸方向流路まで流れる。そのため、ステータコイルに到達する時点において、冷却空気は、電動圧縮機の種々の構成要素と既に熱交換を行っている。より具体的な一例として、低圧側軸受ハウジング内のスラスト軸受またはスラスト軸受の近くのジャーナル軸受などと冷却空気は熱交換を行っており、その温度は比較的高い。よって、ステータコイルを効果的に冷却することが困難となる可能性がある。
【０００５】
本開示の目的は、ステータコイルを効果的に冷却できる電動コンプレッサ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係る電動コンプレッサ装置は、
回転軸と、
前記回転軸に設けられるコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラの背面側で前記回転軸に設けられる回転子と、前記回転子の周囲に配置されるステータコイルとを含むモータと、
前記回転子と前記コンプレッサインペラの間で前記回転軸を回転可能に支持するジャーナル軸受と、
前記ジャーナル軸受を収容する軸受ハウジングであって、前記ステータコイルと前記コンプレッサインペラとの間で前記回転軸の径方向に延在する径方向延在壁部を含む軸受ハウジングと
を備え、
前記径方向延在壁部の内部には、前記軸受ハウジングの外部から導入されたコイル用冷却空気を前記ステータコイルに導くための冷却空気流路が形成されており、
前記冷却空気流路の全部位は、前記ジャーナル軸受よりも前記径方向の外側に位置する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、ステータコイルを効果的に冷却できる電動コンプレッサ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係る電動コンプレッサ装置の概略図である。
一実施形態に係る低圧側軸受ハウジングの概略図である。
図２の部分拡大図である。
一実施形態に係る旋回防止板の概略的な斜視図である。
一実施形態に係る噴射口と旋回防止板の概略図である。
他の実施形態に係る旋回防止板の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
【００１０】
＜電動コンプレッサ装置１０の概要＞
図１は、本開示の一実施形態に係る電動コンプレッサ装置１０の概略図である。本例の電動コンプレッサ装置１０は、車両に搭載される燃焼電池に圧縮空気を送るための２段圧縮式のコンプレッサである。電動コンプレッサ装置１０は、回転軸１２と、回転軸１２の一方側に設けられる低圧コンプレッサインペラ１３と、回転軸１２の他方側に設けられる高圧コンプレッサインペラ１４とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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