本發(fā)明涉及一種壓縮制冷劑的冷凍循環(huán)用的壓縮機，特別涉及一種將電動馬達設(shè)為動力源的電動壓縮機。

背景技術(shù)：

冷凍循環(huán)中使用的壓縮機吸入低溫低壓的制冷劑，排出利用壓縮而成為高溫高壓的制冷劑。在壓縮機之中，存在有一種作為制冷劑的壓縮機構(gòu)的動力源而具有電動馬達的電動壓縮機，在電動壓縮機中，設(shè)有利用變換器將來自電源的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并向電動馬達供給的驅(qū)動電路。

變換器具有igbt(insulatedgatebipolartransistor、絕緣柵極雙極型晶體管)、mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor、金屬氧化膜半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等電力用開關(guān)元件。

電力用開關(guān)元件因開閉時的損耗(開關(guān)損耗)而發(fā)熱。若電力用開關(guān)元件的溫度因該發(fā)熱而上升到超過耐熱溫度，則電力用開關(guān)元件損傷。于是，一直以來提案以下方法：在將壓縮機構(gòu)的收容空間和驅(qū)動電路的收容空間分隔開的壁部的兩個面分別配置電力用開關(guān)元件和低溫低壓的吸入制冷劑的流路，利用吸入制冷劑隔著分隔壁冷卻電力用開關(guān)元件(參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-224809號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，在所述以往的技術(shù)中，由于在電動壓縮機停止時，排出側(cè)的高壓制冷劑向吸入側(cè)流入，因此，在電力用開關(guān)元件最大程度發(fā)熱的電動壓縮機的啟動時，自排出側(cè)流入到吸入側(cè)的高溫高壓制冷劑可能到達吸入制冷劑的流路，導(dǎo)致成為無法充分地冷卻電力用開關(guān)元件的狀態(tài)。

本發(fā)明正是鑒于所述情況而做成的，目的在于提供一種能夠利用吸入制冷劑的流路的制冷劑充分地冷卻電力用開關(guān)元件的電動壓縮機。

用于解決問題的方案

為了達成上述目的，本發(fā)明的一方案提供一種電動壓縮機，該電動壓縮機利用電動馬達驅(qū)動制冷劑的壓縮機構(gòu)，其特征在于，該電動壓縮機包括：主體外殼，其收容有所述壓縮機構(gòu)和電動馬達；電路外殼，其收容有所述電動馬達的驅(qū)動電路，利用分隔壁與所述主體外殼隔開；吸入制冷劑通路，其設(shè)于所述分隔壁的向所述主體外殼暴露的一側(cè)的面，使自所述主體外殼的外部經(jīng)由吸入口流入的制冷劑通過制冷劑出口吸入所述主體外殼的內(nèi)部；止回閥，其設(shè)于所述吸入制冷劑通路內(nèi)，阻止制冷劑在所述吸入制冷劑通路內(nèi)的自所述制冷劑出口朝向所述吸入口的逆流；以及電力用開關(guān)元件，其抵接于所述分隔壁的向所述電路外殼暴露的另一側(cè)的面中的抵接部位，該抵接部位與所述吸入制冷劑通路的比所述止回閥靠所述吸入口側(cè)的部分相對。

另外，在本發(fā)明的一方式所涉及的電動壓縮機中，也可以是，所述止回閥具有：閥芯，其能夠沿著所述吸入制冷劑通路的制冷劑通過方向移動；閥座構(gòu)件，其固定于所述吸入制冷劑通路的內(nèi)周面，具有供所述閥芯自所述制冷劑出口側(cè)接觸或分離的閥座部；以及彈簧，其對所述閥芯向與所述閥座部抵接的閉閥方向施力，所述閥座構(gòu)件在所述制冷劑通過方向上的尺寸形成為，使所述內(nèi)周面中比所述閥座構(gòu)件靠所述吸入口側(cè)的部分暴露。

在本發(fā)明的一方式所涉及的電動壓縮機中，也可以是，所述止回閥具有：閥芯，其能夠沿著所述吸入制冷劑通路的制冷劑通過方向移動；閥座構(gòu)件，其固定于所述吸入制冷劑通路的內(nèi)周面，具有供所述閥芯自所述制冷劑出口側(cè)接觸或分離的閥座部；以及彈簧，其對所述閥芯向與所述閥座部抵接的閉閥方向施力，所述閥座構(gòu)件具有使所述內(nèi)周面中的比所述閥座部靠所述吸入口側(cè)的部分暴露的開口部。

在本發(fā)明的一方式所涉及的電動壓縮機中，也可以是，所述分隔壁中設(shè)有所述吸入制冷劑通路的部分的厚度為比所述分隔壁中的所述吸入制冷劑通路的周緣部的厚度小的尺寸。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的一方式所涉及的電動壓縮機，在分隔壁的一側(cè)的面中的與分隔壁的另一側(cè)的面的電力用開關(guān)元件的抵接部位相對的部分設(shè)置吸入制冷劑通路。此時，利用自吸入口流入并朝向制冷劑出口流動而通過吸入制冷劑通路的低溫低壓制冷劑隔著分隔壁冷卻抵接于抵接部位的電力用開關(guān)元件。

在此，利用止回閥能夠阻止因電動壓縮機停止而欲自制冷劑出口流入吸入制冷劑通路的主體外殼的內(nèi)部的高溫高壓制冷劑向吸入制冷劑通路的流入。因此，在吸入制冷劑通路中的與電力用開關(guān)元件的抵接部位相對的部分始終存在自吸入口流入的低溫低壓制冷劑。

因而，即使在電動壓縮機停止的過程中，也能夠利用吸入制冷劑通路的低溫低壓制冷劑隔著分隔壁冷卻抵接于與吸入制冷劑通路相對的抵接部位的電力用開關(guān)元件。由此，能夠利用吸入制冷劑流路的制冷劑充分地冷卻電力用開關(guān)元件。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一實施方式所涉及的電動壓縮機的局部剖切主視圖。

圖2是從圖1的變換器殼體的蓋部側(cè)觀察的側(cè)視圖。

圖3是從圖1的變換器殼體的電路收容部側(cè)觀察的側(cè)視圖。

圖4是示意性地示出設(shè)于圖2的吸入制冷劑通路內(nèi)的止回閥的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖5是從圖1的變換器殼體的蓋部側(cè)觀察的側(cè)視圖。

圖6的(a)～圖6的(c)是表示圖4的止回閥的具體的結(jié)構(gòu)例的說明圖。

圖7是表示圖2的吸入制冷劑通路的附近處的分隔壁的厚度的主要部位放大剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。

圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的電動壓縮機的概略結(jié)構(gòu)的局部剖切主視圖，圖2和圖3是圖1所示的變換器殼體的側(cè)視圖。圖1所示的本實施方式的電動壓縮機1利用電動馬達5驅(qū)動壓縮機構(gòu)3來壓縮制冷劑。

而且，如圖1所示，本實施方式的電動壓縮機1除壓縮機構(gòu)3和電動馬達5以外，還具有收容壓縮機構(gòu)3和電動馬達5的外殼7(相當(dāng)于技術(shù)方案中的主體外殼)和收容電動馬達5的驅(qū)動電路即變換器電路9(相當(dāng)于技術(shù)方案中的驅(qū)動電路)的變換器殼體11。

壓縮機構(gòu)3具有一對側(cè)部件(日語：サイドブロック)3a、3b、被該一對側(cè)部件3a、3b夾持的缸體3c以及收容于形成在缸體3c的內(nèi)部的橢圓形的缸室3d的圓柱狀的轉(zhuǎn)子3e。在轉(zhuǎn)子3e的周面以能夠伸出或沒入的方式支承有多個葉片(未圖示)。

在利用電動馬達5使轉(zhuǎn)子3e在缸室3d內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子3e的各葉片貼著缸室3d的內(nèi)周面伸出或沒入。由此，由缸室3d、轉(zhuǎn)子3e和相鄰的兩個葉片構(gòu)成的空間的容積變化。而且，在空間的容積增加的過程中，通過形成于側(cè)部件3a的吸入口(未圖示)吸入低壓的制冷劑。被吸入的制冷劑隨著空間的容積的減小被壓縮。壓縮后的高壓的制冷劑被自形成于側(cè)部件3b的排出口(未圖示)排出。

外殼7呈一端被封閉的圓筒狀。在該外殼7內(nèi)收容有壓縮機構(gòu)3。而且，外殼7的內(nèi)部被所收容的壓縮機構(gòu)3分隔為側(cè)部件3b暴露的封閉側(cè)的密封的壓縮室7a、和側(cè)部件3a暴露的開口側(cè)的吸入室7b。在該吸入室7b收容有電動馬達5。吸入室7b被安裝于外殼7的開口7c的變換器殼體11密封。

變換器殼體11具有堵塞外殼7的開口7c而密封吸入室7b的蓋部11a、和配置于蓋部11a所密封的吸入室7b(外殼7)的外側(cè)并收容變換器電路9的電路收容部11b(相當(dāng)于技術(shù)方案中的電路外殼)。

如圖2所示，蓋部11a具有在封閉了外殼7的開口7c的狀態(tài)下使外殼7的外部與吸入室7b連通的吸入口11c、以及使吸入室7b與電路收容部11b分隔的分隔壁11d。吸入口11c為自電動壓縮機1的外部(例如，冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器)向吸入室7b吸入利用壓縮機構(gòu)3壓縮的低溫低壓的制冷劑的口，吸入口11c一體地形成于分隔壁11d的在吸入室7b暴露的一側(cè)的面11e(相當(dāng)于技術(shù)方案中的一側(cè)的面)。

如圖3所示，電路收容部11b呈將分隔壁11d作為底部的有底的圓筒狀。如圖1所示，在分隔壁11d的在電路收容部11b暴露的另一側(cè)的面11f(相當(dāng)于技術(shù)方案中的另一側(cè)的面)固定有變換器電路9的電路板9a。電路收容部11b被安裝于其開口11g的蓋11h密封。

在電路板9a上安裝有構(gòu)成變換器電路9的igbt、mosfet等電力用開關(guān)元件9b。電力開關(guān)元件9b的框體與在分隔壁11d的另一側(cè)的面11f上形成的厚度較厚的抵接部11i(相當(dāng)于技術(shù)方案中的抵接部位)面接觸。

另外，在本實施方式中，為了在電路板9a與分隔壁11d的另一側(cè)的面11f之間設(shè)置較大的間隔而提高電路板9a的散熱性、且使電力用開關(guān)元件9b能夠與分隔壁11d的另一側(cè)的面11f接觸，將抵接部11i的厚度設(shè)為比分隔壁11d的其他部分厚。但是，也可以將抵接部11i的厚度設(shè)為與分隔壁11d的其他部分相同，并使電力用開關(guān)元件9b與該抵接部11i抵接。

在分隔壁11d的設(shè)有抵接部11i的另一側(cè)的面11f的相反側(cè)的一側(cè)的面11e形成有吸入制冷劑通路13。吸入制冷劑通路13為將通過了吸入口11c的來自電動壓縮機1的外部(例如，冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器)的制冷劑導(dǎo)入利用蓋部11a密封起來的吸入室7b的通路。

如圖2所示，吸入制冷劑通路13為供通過了吸入口11c的制冷劑朝向于分隔壁11d的在吸入室7b暴露的一側(cè)的面11e開口的出口13a(相當(dāng)于技術(shù)方案中的制冷劑出口)通過的通路。在該吸入制冷劑通路13內(nèi)設(shè)有止回閥15。

止回閥15阻止制冷劑在吸入制冷劑通路13內(nèi)自出口13a朝向吸入口11c的逆流，如圖4的說明圖中示意性地表示，止回閥15具有閥芯15a、閥座構(gòu)件15b以及彈簧15d。

閥芯15a呈外徑比吸入制冷劑通路13的內(nèi)徑小的圓柱狀，能夠沿著制冷劑在吸入制冷劑通路13內(nèi)的自吸入口11c朝向出口13a的通過方向a移動。

閥座構(gòu)件15b形成為內(nèi)徑比閥芯15a的外徑小的圓筒狀。該閥座構(gòu)件15b以使中心軸線方向朝向制冷劑的通過方向a的方式被從相對于閥芯15a位于吸入口11c的一側(cè)壓入于吸入制冷劑通路13，并在比出口13a略靠吸入口11c側(cè)的部位固定于吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b。自吸入口11c流入吸入制冷劑通路13并朝向出口13a流動的制冷劑在閥座構(gòu)件15b的內(nèi)部通過。

彈簧15d隔著閥芯15a配置于與閥座構(gòu)件15b相反的一側(cè)。該彈簧15d向閉閥方向?qū)εc閥座部15c抵接的閥芯15a施力，閥座部15c由閥座構(gòu)件15b的位于吸入制冷劑通路13的出口13a側(cè)的端面構(gòu)成。

在電動壓縮機1工作時，由于制冷劑被吸入壓縮機構(gòu)3而使吸入室7b的制冷劑壓力下降，由此，這樣構(gòu)成的止回閥15克服彈簧15d的作用力使閥芯15a移動而開閥。由此，止回閥15容許自吸入口11c流入吸入制冷劑通路13的制冷劑自出口13a流入吸入室7b。此時，閥芯15a與吸入制冷劑通路13的出口13a成為圖2所示的位置關(guān)系。

另外，在電動壓縮機1停止時，止回閥15在彈簧15d的作用力的作用下使閥芯15a與閥座構(gòu)件15b的閥座部15c抵接而閉閥。此時，閥芯15a與吸入制冷劑通路13的出口13a成為圖5的側(cè)視圖所示的位置關(guān)系。

而且，在電動壓縮機1停止時，例如，在因自壓縮室7a流入的高溫高壓制冷劑而使吸入室7b的壓力上升時，該壓力作為使閉閥狀態(tài)下的閥芯15a與閥座構(gòu)件15b的閥座部15c抵接的力發(fā)揮作用。因此，閥芯15a保持為閉閥狀態(tài)，止回閥15阻止高溫高壓制冷劑自吸入室7b經(jīng)由出口13a逆流到吸入制冷劑通路13。

然而，止回閥15為了實現(xiàn)上述的功能，除了對閥芯15a施加閉閥方向上的較強的力以外，還需要將閥座構(gòu)件15b的閥座部15c固定于吸入制冷劑通路13內(nèi)的出口13a附近的位置。作為用于實現(xiàn)該功能的具體結(jié)構(gòu)，例如，考慮有圖6的(a)～圖6的(c)的說明圖所示的結(jié)構(gòu)。

首先，可以設(shè)為像圖6的(a)所示的止回閥15這樣的結(jié)構(gòu)：將閥座構(gòu)件15b的中心軸線方向上的尺寸設(shè)為與閥芯15a的閉閥位置和制冷劑管17的頂端17a之間的間隔相同，利用固定于吸入口11c的制冷劑管17的頂端按壓閥座構(gòu)件15b。

另外，還可以設(shè)為像圖6的(b)所示的止回閥15這樣的結(jié)構(gòu)：使制冷劑管17的頂端17a在吸入制冷劑通路13內(nèi)延伸到與閥座構(gòu)件15b抵接，并利用固定于吸入口11c的制冷劑管17的頂端按壓閥座構(gòu)件15b。

另外，還可以設(shè)為像圖6的(c)所示的止回閥15這樣的結(jié)構(gòu)：在吸入制冷劑通路13的中途形成臺階部13c，自與吸入口11c側(cè)相反的一側(cè)(出口13a側(cè))向吸入制冷劑通路13壓入閥座構(gòu)件15b，直到閥座構(gòu)件15b與臺階部13c抵接。

該情況下，在吸入制冷劑通路13形成用于將閥座構(gòu)件15b壓入于吸入制冷劑通路13的開口13d，在將閥座構(gòu)件15b、閥芯15a、彈簧15d依次收容于吸入制冷劑通路13之后，需要利用密封構(gòu)件13e密封開口13d。

在內(nèi)部設(shè)有上述結(jié)構(gòu)的止回閥15的制冷劑通路13中，期望在比嵌合于吸入口11c的制冷劑管17靠出口13a側(cè)的位置設(shè)置暴露了內(nèi)周面13b的部分。例如，在圖4的止回閥15中，通過縮短閥座構(gòu)件15b的中心軸線方向上的尺寸，并在制冷劑管17的頂端17a與閥座構(gòu)件15b之間空開較寬的間隔，從而能夠使吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b暴露。

另外，如圖6的(a)的止回閥15所示，在閥座構(gòu)件15b的周面形成貫通窗15e(相當(dāng)于技術(shù)方案中的開口部)，也能夠借助貫通窗15e使吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b暴露。另外，在圖6的(a)中，表示了形成有多個貫通窗15e的情況，貫通窗15e的數(shù)量也可以為一個。

在這樣使吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b暴露時，內(nèi)周面13b始終與自吸入口11c流入吸入制冷劑通路13并朝向出口13a流動的低溫低壓制冷劑接觸。即使自壓縮室7a向吸入室7b流入高溫高壓制冷劑，由于止回閥15在出口13a附近阻止高溫高壓制冷劑向吸入制冷劑通路13流入，因此，高溫高壓制冷劑也不會與吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b接觸。

而且，在本實施方式中，在吸入制冷劑通路13內(nèi)設(shè)置圖4的止回閥15，使吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b暴露。如圖3所示，使吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b暴露的部分位于電力用開關(guān)元件9b所抵接的分隔壁11d的另一側(cè)的面11f上的抵接部11i的正背面的位置。也就是說，電力用開關(guān)元件9b抵接于與吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b暴露的部分相對的抵接部11i。

因而，電力用開關(guān)元件9b利用由自吸入口11c朝向出口13a通過吸入制冷劑通路13的低溫低壓制冷劑經(jīng)由吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b和分隔壁11d傳遞到抵接部11i的熱量進行冷卻。

在此，如表示與制冷劑的通過方向a正交的方向上的分隔壁11d的主要部位放大剖視圖的圖7所示，分隔壁11d中的形成了吸入制冷劑通路13的部分的厚度、即吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b與分隔壁11d的另一側(cè)的面11f上的抵接部11i之間的厚度x，小于分隔壁11d的位于吸入制冷劑通路13的周緣部處的厚度y。

即，分隔壁11d需要能夠承受吸入室7b與電路收容部11b之間的壓差的強度，需要具有與其相對應(yīng)的厚度y。但是，在形成了吸入制冷劑通路13的部分處，構(gòu)成吸入制冷劑通路13的框體具有加強功能。由此，即使分隔壁11d的形成了吸入制冷劑通路13的部分的厚度x比吸入制冷劑通路13的周緣部處的厚度y薄，也能夠維持所需的強度。

而且，由于吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b與分隔壁11d另一側(cè)的面11f上的抵接部11i之間的厚度x比分隔壁11d的吸入制冷劑通路13的周緣部處的厚度y薄，因此，自吸入制冷劑通路13的內(nèi)周面13b向分隔壁11d的抵接部11i的熱傳導(dǎo)效率高，電力用開關(guān)元件9b的冷卻效率提高。

由此，根據(jù)本實施方式的電動壓縮機1，制冷劑自吸入口11c被吸入并通過吸入制冷劑通路13，對與吸入制冷劑通路13的背面?zhèn)鹊牡纸硬?1i抵接的電力用開關(guān)元件9b進行冷卻。此時，本實施方式的電動壓縮機1為利用止回閥15阻止自壓縮室7a流入吸入室7b的高溫高壓制冷劑向吸入制冷劑通路13逆流的結(jié)構(gòu)。因此，能夠使吸入制冷劑通路13內(nèi)始終存在低溫低壓制冷劑，能夠利用吸入制冷劑通路13內(nèi)的制冷劑有效地冷卻電力用開關(guān)元件9b。

另外，在本實施方式中，以在變換器殼體11上設(shè)置封閉外殼7的開口7c的蓋部11a、在蓋部11a設(shè)置向吸入室7b吸入制冷劑的吸入口11c、吸入制冷劑通路13的情況為例進行了說明。但是，還可以設(shè)為將吸入口11c和吸入制冷劑通路13中的一者或兩者設(shè)于外殼7側(cè)的結(jié)構(gòu)。

本申請基于2015年2月12日申請的日本國特許申請第2015-025291號主張優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過參照編入到本申請說明書中。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明能夠應(yīng)用于利用電動馬達驅(qū)動制冷劑的壓縮機構(gòu)的電動壓縮機。

附圖標記說明

1、電動壓縮機；3、壓縮機構(gòu)；3a、3b、側(cè)部件；3c、缸體；3d、缸室；3e、轉(zhuǎn)子；5、電動馬達；7、外殼(主體外殼)；7a、壓縮室；7b、吸入室；7c、開口(外殼的開口)；9、變換器電路(驅(qū)動電路)；9a、電路板；9b、電力用開關(guān)元件；11、變換器殼體；11a、蓋部；11b、電路收容部(電路外殼)；11c、吸入口；11d、分隔壁；11e、分隔壁面(一側(cè)的面)；11f、分隔壁面(另一側(cè)的面)；11g、電路收容部開口；11h、蓋；11i、抵接部(抵接部位)；13、吸入制冷劑通路；13a、出口(制冷劑出口)；13b、內(nèi)周面；13c、臺階部；13d、開口；13e、密封構(gòu)件；15、止回閥；15a、閥芯；15b、閥座構(gòu)件；15c、閥座部；15d、彈簧；15e、貫通窗(開口部)。