JP7800341B2 - Rotating machines and electric compressors - Google Patents
Rotating machines and electric compressorsInfo
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Description
本発明は回転機械及び電動圧縮機に関する。 The present invention relates to rotary machines and electric compressors.
特許文献1に従来の回転機械の一例が開示されている。この回転機械は、筒状のモータハウジングと、モータハウジング内に設けられ、駆動軸心周りに回転可能な駆動軸と、モータハウジング内に設けられ、駆動軸を回転させる電動モータとを備えている。 Patent Document 1 discloses an example of a conventional rotating machine. This rotating machine includes a cylindrical motor housing, a drive shaft that is provided within the motor housing and is rotatable around the drive shaft center, and an electric motor that is provided within the motor housing and rotates the drive shaft.
電動モータは、ステータと、ステータ内に配置されるとともに駆動軸が固定されたロータとを有している。 The electric motor has a stator and a rotor that is disposed within the stator and has a drive shaft fixed thereto.
ステータは、ステータコアと、コイルとを有している。ステータコアは、モータハウジングの内周面に固定され、駆動軸心方向に延びる筒状をなしている。コイルは、ステータコアに巻回され、ステータコアから駆動軸心方向に突出するコイルエンドを有している。 The stator has a stator core and a coil. The stator core is fixed to the inner surface of the motor housing and has a cylindrical shape extending in the direction of the drive shaft. The coil is wound around the stator core and has coil ends that protrude from the stator core in the direction of the drive shaft.
モータハウジングは、ステータコアが固定されるコア外周対向部と、コイルエンドの外周に対向するエンド外周対向部とを有している。 The motor housing has a core outer periphery facing portion to which the stator core is fixed, and an end outer periphery facing portion that faces the outer periphery of the coil end.
この回転機械は、筒状の外側ハウジングをさらに備えている。外側ハウジングは、モータハウジングの外周側に設けられ、ステータを冷却するための冷却液が供給される冷却流路をモータハウジングとの間に形成する。冷却流路は、コア外周対向部の領域及びエンド外周対向部の領域に亘って、駆動軸心方向に沿って螺旋状に延びて設けられている。 This rotary machine further includes a cylindrical outer housing. The outer housing is located on the outer periphery of the motor housing, and forms a cooling flow path between the outer housing and the motor housing, through which a coolant is supplied to cool the stator. The cooling flow path extends spirally along the drive shaft centerline, spanning the area facing the core outer periphery and the area facing the end outer periphery.
この回転機械では、コイルエンドを効率的に冷却すべく、コア外周対向部における冷却流路の相当直径よりもエンド外周対向部における冷却流路の相当直径を小さく設定している。これにより、エンド外周対向部における冷却流路の熱伝達率を向上させて、コイルエンドを効率的に冷却するようにしている。 In this rotating machine, to efficiently cool the coil ends, the equivalent diameter of the cooling flow passages at the end outer periphery facing portion is set smaller than the equivalent diameter of the cooling flow passages at the core outer periphery facing portion. This improves the heat transfer coefficient of the cooling flow passages at the end outer periphery facing portion, allowing the coil ends to be cooled efficiently.
また、特許文献2に開示された他の従来の回転機械では、コイルと共にコイルとステータコアとの間隙を伝熱性の樹脂でモールドしている。コイルで発生した熱を樹脂モールドを介してステータコアに伝え、ステータコアを固定するモータハウジングの外周に設けられた放熱フィンから、ステータコアの熱を空気中に放散する。これにより、コイルの冷却効果を高めている。 In another conventional rotating machine disclosed in Patent Document 2, the gap between the coil and the stator core, along with the coil, is molded with heat-conductive resin. Heat generated in the coil is transferred to the stator core via the resin mold, and the heat from the stator core is dissipated into the air from heat dissipation fins attached to the outer periphery of the motor housing that secures the stator core. This enhances the cooling effect of the coil.
しかし、特許文献1に開示の回転機械では、コイルエンドがモータハウジングに当接していないので、エンド外周対向部における冷却流路の熱伝達率を向上させたとしても、コイルエンドの冷却効果を高めることには限界がある。 However, in the rotating machine disclosed in Patent Document 1, the coil ends do not abut against the motor housing, so even if the heat transfer coefficient of the cooling flow passages in the end outer periphery facing portions is improved, there is a limit to how effectively the coil ends can be cooled.
また、特許文献2に開示の回転機械では、コイルから樹脂モールドに伝わった熱をステータコアを介してモータハウジングに伝えているので、ステータコアを介する分だけ伝熱効率が悪い。伝熱効率を高めてコイルエンドの冷却効果をより高める上では、コイルから樹脂モールドに伝わった熱を直接モータハウジングに伝える方が有利である。しかしそのためには、樹脂モールドをモータハウジングに当接させる必要があり、その場合高価な樹脂材料の使用量が多くなり、製造コストの高騰化を招く。 In addition, in the rotating machine disclosed in Patent Document 2, heat transferred from the coil to the resin mold is transferred to the motor housing via the stator core, resulting in poor heat transfer efficiency due to the need to pass through the stator core. To improve heat transfer efficiency and enhance the cooling effect of the coil ends, it would be advantageous to transfer the heat transferred from the coil to the resin mold directly to the motor housing. However, this requires the resin mold to abut against the motor housing, which requires the use of a large amount of expensive resin material and leads to higher manufacturing costs.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、樹脂モールドにおける樹脂の使用量を抑えてコストの低廉化を図りつつ、コイルの冷却効果を高めた回転機械及びそのような回転機械を備えた電動圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned conventional situation, and aims to provide a rotary machine that reduces the amount of resin used in the resin mold, thereby reducing costs, while improving the cooling effect of the coil, and an electric compressor equipped with such a rotary machine.
本発明の回転機械は、筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジング内に設けられ、駆動軸心周りに回転可能な駆動軸と、
前記モータハウジング内に設けられ、前記駆動軸を回転させる電動モータと、を備えた回転機械であって、
前記モータハウジングは、前記駆動軸及び前記電動モータを収容するモータ室を有し、
前記電動モータは、ステータと、前記ステータ内に配置されるとともに前記駆動軸が固定されたロータと、を有し、
前記ステータは、前記モータハウジングの内周面に固定された筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルと、を有し、
前記コイルは、前記ステータコアの一方側に突出する第1コイルエンドと、前記ステータコアの他方側に突出する第2コイルエンドと、を有し、
前記モータハウジングは、前記ステータコアが固定されるコア外周対向部と、前記第1コイルエンドの外周に対向する第1エンド外周対向部と、前記第2コイルエンドの外周に対向する第2エンド外周対向部と、を有し、
前記回転機械は、前記第1コイルエンド及び前記第2コイルエンドを覆うとともに、前記第1エンド外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と当接する伝熱性の樹脂モールドを有し、
前記ステータを冷却するための冷却液が供給される冷却流路が、前記第1エンド外周対向部、前記コア外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と、前記モータハウジングの外側に設けられた外側ハウジングとの間に形成され、
前記第2エンド外周対向部は、前記コア外周対向部よりも内径が小さく、
前記モータ室は、前記第1コイルエンドと、前記ステータコアにおける前記駆動軸心方向の一方を向く第1ステータコア端面と、前記第1コイルエンド及び前記第1ステータコア端面と前記駆動軸心方向に対向する第1エンド軸心方向対向部と、前記第1エンド外周対向部とによって区画された第1室と、前記第2コイルエンドと、前記ステータコアにおける前記駆動軸心方向の他方を向く第2ステータコア端面と、前記第2コイルエンド及び前記第2ステータコア端面と前記駆動軸心方向に対向する第2エンド軸心方向対向部と、前記第2エンド外周対向部とによって区画された第2室とを有し、
前記樹脂モールドは、前記第1室に充填されるとともに、前記第1コイルエンドの外面全体と、前記第1ステータコア端面とを覆う第1樹脂モールドと、前記第2室に充填されるとともに、前記第2コイルエンドの外面全体と、前記第2ステータコア端面とを覆う第2樹脂モールドとを有していることを特徴とする。
The rotary machine of the present invention comprises: a cylindrical motor housing;
a drive shaft provided in the motor housing and rotatable about a drive axis;
an electric motor provided in the motor housing and configured to rotate the drive shaft,
the motor housing has a motor chamber that accommodates the drive shaft and the electric motor,
the electric motor includes a stator and a rotor disposed within the stator and to which the drive shaft is fixed;
The stator includes a cylindrical stator core fixed to an inner peripheral surface of the motor housing and a coil wound around the stator core,
The coil has a first coil end that protrudes from one side of the stator core and a second coil end that protrudes from the other side of the stator core,
the motor housing has a core outer periphery facing portion to which the stator core is fixed, a first end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the first coil end, and a second end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the second coil end,
the rotating machine has a heat-conductive resin mold that covers the first coil end and the second coil end and abuts against the first end outer circumferential facing portion and the second end outer circumferential facing portion,
a cooling flow path through which a coolant for cooling the stator is supplied is formed between the first end outer periphery facing portion, the core outer periphery facing portion, the second end outer periphery facing portion, and an outer housing provided outside the motor housing,
the second end outer periphery facing portion has an inner diameter smaller than that of the core outer periphery facing portion,
the motor chamber has a first chamber defined by the first coil end, a first stator core end face of the stator core facing one side in the drive shaft direction, a first end axially opposing portion opposing the first coil end and the first stator core end face in the drive shaft direction, and the first end outer peripheral opposing portion; and a second chamber defined by the second coil end, a second stator core end face of the stator core facing the other side in the drive shaft direction, a second end axially opposing portion opposing the second coil end and the second stator core end face in the drive shaft direction, and the second end outer peripheral opposing portion,
The resin mold is characterized by having a first resin mold that is filled into the first chamber and covers the entire outer surface of the first coil end and the end face of the first stator core, and a second resin mold that is filled into the second chamber and covers the entire outer surface of the second coil end and the end face of the second stator core .
本発明の回転機械では、第1コイルエンドを覆う伝熱性の樹脂モールドがモータハウジングの第1エンド外周対向部に当接している。同様に、第2コイルエンドを覆う伝熱性の樹脂モールドがモータハウジングの第2エンド外周対向部に当接している。このため、第1コイルエンドから樹脂モールドに伝わった熱は、ステータコアを介することなく直接モータハウジングに伝わる。同様に、第2コイルエンドから樹脂モールドに伝わった熱は、ステータコアを介することなく直接モータハウジングに伝わる。また、ステータコアの熱はステータコアからモータハウジングに直接伝わる。モータハウジングに伝わった熱は、第1エンド外周対向部、コア外周対向部及び第2エンド外周対向部における冷却流路を流れる冷却液に奪われる。こうして、冷却流路を流れる冷却液によってステータを効果的に冷却することができる。 In the rotating machine of the present invention, a heat-conductive resin mold covering the first coil end abuts against the first end outer periphery facing portion of the motor housing. Similarly, a heat-conductive resin mold covering the second coil end abuts against the second end outer periphery facing portion of the motor housing. Therefore, heat transferred from the first coil end to the resin mold is transferred directly to the motor housing without passing through the stator core. Similarly, heat transferred from the second coil end to the resin mold is transferred directly to the motor housing without passing through the stator core. Furthermore, heat from the stator core is transferred directly from the stator core to the motor housing. The heat transferred to the motor housing is absorbed by the coolant flowing through the cooling passages in the first end outer periphery facing portion, the core outer periphery facing portion, and the second end outer periphery facing portion. In this way, the stator can be effectively cooled by the coolant flowing through the cooling passages.
そして、この回転機械では、モータハウジングの第2エンド外周対向部の内径がコア外周対向部の内径よりも小さくされている。そして、この第2エンド外周対向部におけるモータハウジングの内周面に、第2コイルエンドを覆う樹脂モールドの外周面が当接している。 In this rotating machine, the inner diameter of the second end outer periphery facing portion of the motor housing is smaller than the inner diameter of the core outer periphery facing portion. The outer periphery of the resin mold covering the second coil end abuts against the inner periphery of the motor housing at this second end outer periphery facing portion.
この場合、第2エンド外周対向部の内径が小さくなった分だけ、第2コイルエンドと第2エンド外周対向部との間の樹脂モールドの樹脂の使用量を減少させることができる。 In this case, the amount of resin used in the resin mold between the second coil end and the second end outer periphery facing portion can be reduced by the amount of the smaller inner diameter of the second end outer periphery facing portion.
また、第2エンド外周対向部の内径が小さくなった分だけ、樹脂モールドにおける第2コイルエンドからモータハウジングへの伝熱距離が短くなる。第2コイルエンドと第2エンド外周対向部との間の樹脂モールドにおける伝熱距離が短くなれば、第2コイルエンドから樹脂モールドを介してモータハウジングの第2エンド外周対向部に熱が伝わり易くなるので、第2コイルエンドの冷却効果が高まる。第2コイルエンドの冷却効果が高まれば、コイル全体の冷却効果も高まる。 In addition, the heat transfer distance from the second coil end to the motor housing in the resin mold is shortened by the amount of the inner diameter of the second end outer periphery facing portion. Shortening the heat transfer distance in the resin mold between the second coil end and the second end outer periphery facing portion makes it easier for heat to be transferred from the second coil end to the second end outer periphery facing portion of the motor housing via the resin mold, thereby improving the cooling effect of the second coil end. An improved cooling effect for the second coil end also improves the cooling effect for the entire coil.
したがって、本発明の回転機械では、樹脂モールドにおける樹脂の使用量を減少させてコストの低廉化を図りつつ、コイルの冷却効果を高めることができる。 Therefore, the rotating machine of the present invention can reduce the amount of resin used in the resin mold, thereby reducing costs, while improving the cooling effect of the coil.
第2エンド外周対向部における冷却流路の内周端は、ステータコアの外周端よりもステータコアの内周側に位置していることが好ましい。 It is preferable that the inner peripheral end of the cooling flow passage in the second end outer peripheral facing portion be located closer to the inner peripheral side of the stator core than the outer peripheral end of the stator core.
この場合、冷却流路と、第2コイルエンドと第2エンド外周対向部との間の樹脂モールドとの距離が短くなるので、第2コイルエンドの冷却効果をより高めることができる。 In this case, the distance between the cooling flow path and the resin mold between the second coil end and the second end outer periphery facing portion is shortened, thereby further improving the cooling effect of the second coil end.
冷却流路は、コア外周対向部の領域及び第2エンド外周対向部の領域に亘って、駆動軸心方向に沿って螺旋状に延びて設けられていることが好ましい。そして、第2エンド外周対向部における冷却流路の駆動軸心方向の幅は、コア外周対向部における冷却流路の駆動軸心方向の幅よりも小さくされていることが好ましい。 It is preferable that the cooling flow passage extends spirally along the drive shaft centerline across the core outer periphery facing portion and the second end outer periphery facing portion. It is also preferable that the width of the cooling flow passage in the drive shaft centerline at the second end outer periphery facing portion is smaller than the width of the cooling flow passage in the drive shaft centerline at the core outer periphery facing portion.
第2エンド外周対向部における冷却流路の内周端がステータコアの外周端よりステータコアの内周側に位置する場合、第2エンド外周対向部における冷却流路は、コア外周対向部における冷却流路よりも、駆動軸心方向に対して直角な方向である軸心直角方向における冷却流路の長さが長くなり得る。冷却流路の軸心直角方向における長さが長くなると、その分だけ冷却流路の流路断面積が増大する。冷却流路の流路断面積が増大すれば、冷却流路を流れる冷却液の流速が低下して、冷却液による冷却効果が低下する。このため、第2エンド外周対向部における冷却流路の内周端がステータコアの外周端よりステータコアの内周側に位置する場合、第2エンド外周対向部における冷却流路を流れる冷却液による冷却効果が、コア外周対向部における冷却流路を流れる冷却液による冷却効果よりも低下し得る。 When the inner circumferential end of the cooling flow passage at the second end outer circumferential facing portion is located closer to the stator core's inner circumferential side than the outer circumferential end of the stator core, the cooling flow passage at the second end outer circumferential facing portion may be longer in the transverse direction, which is perpendicular to the drive shaft direction, than the cooling flow passage at the core outer circumferential facing portion. As the length of the cooling flow passage in the transverse direction increases, the cross-sectional area of the cooling flow passage increases accordingly. As the cross-sectional area of the cooling flow passage increases, the flow rate of the coolant flowing through the cooling flow passage decreases, reducing the cooling effect of the coolant. Therefore, when the inner circumferential end of the cooling flow passage at the second end outer circumferential facing portion is located closer to the stator core's outer circumferential side than the outer circumferential end of the stator core, the cooling effect of the coolant flowing through the cooling flow passage at the second end outer circumferential facing portion may be less than the cooling effect of the coolant flowing through the cooling flow passage at the core outer circumferential facing portion.
この点、冷却流路の駆動軸心方向の幅が小さくされていれば、その分だけ冷却流路の流路断面積が減少する。このため、第2エンド外周対向部における冷却流路の内周端がステータコアの外周端より内周側に位置する場合であっても、第2エンド外周対向部における冷却流路の駆動軸心方向の幅が、コア外周対向部における冷却流路の駆動軸心方向の幅よりも小さくされていれば、流路断面積の増大によって冷却効果が低下してしまうことを抑えることができる。 In this regard, if the width of the cooling flow passage in the drive axis direction is reduced, the flow passage cross-sectional area of the cooling flow passage is reduced accordingly. Therefore, even if the inner peripheral end of the cooling flow passage at the second end outer periphery facing portion is located more inward than the outer periphery end of the stator core, as long as the width of the cooling flow passage in the drive axis direction at the second end outer periphery facing portion is smaller than the width of the cooling flow passage in the drive axis direction at the core outer periphery facing portion, it is possible to prevent a decrease in cooling effect due to an increase in the flow passage cross-sectional area.
外側ハウジングは、第2エンド軸心方向対向部との間にも冷却流路を形成することが好ましい。 Preferably, the outer housing also defines a cooling flow passage between itself and the second end axially opposed portion .
この場合、第2コイルエンドを覆う樹脂モールドの駆動軸心方向の端面が第2エンド軸心方向対向部におけるモータハウジングの第2コイルエンド側の端面に当接している。このため、第2コイルエンドから樹脂モールドに伝わった熱が駆動軸心方向にも移動して直接モータハウジングに伝わる。モータハウジングに伝わった熱は、第2エンド軸心方向対向部における冷却流路を流れる冷却液に奪われる。このため、第2コイルエンドをより一層効果的に冷却することができる。 In this case, the end face of the resin mold covering the second coil end in the drive shaft direction abuts against the end face of the motor housing on the second coil end side at the axially opposing portion of the second end. Therefore, heat transferred from the second coil end to the resin mold also travels in the drive shaft direction and is transferred directly to the motor housing. The heat transferred to the motor housing is absorbed by the coolant flowing through the cooling flow path at the axially opposing portion of the second end. This allows the second coil end to be cooled even more effectively.
本発明の第1の電動圧縮機は、本発明の回転機械を備え、
前記モータハウジング及び前記外側ハウジングを含むハウジングを備え、
前記駆動軸は、前記ロータを間に挟んで前記駆動軸心の一方側に延びる一端部及び他方側に延びる他端部を有し、
前記第1コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の一端部側に配置され、
前記第2コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の他端部側に配置され、
前記ハウジング内に設けられるとともに前記一端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記ハウジング内に吸入された流体を圧縮する第1圧縮部と、
前記ハウジング内に設けられるとともに前記他端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記第1圧縮部で圧縮された流体をさらに圧縮する第2圧縮部と、を備えることを特徴とする。
本発明の第2の電動圧縮機は、筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジング内に設けられ、駆動軸心周りに回転可能な駆動軸と、
前記モータハウジング内に設けられ、前記駆動軸を回転させる電動モータと、を備えた回転機械であって、
前記電動モータは、ステータと、前記ステータ内に配置されるとともに前記駆動軸が固定されたロータと、を有し、
前記ステータは、前記モータハウジングの内周面に固定された筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルと、を有し、
前記コイルは、前記ステータコアの一方側に突出する第1コイルエンドと、前記ステータコアの他方側に突出する第2コイルエンドと、を有し、
前記モータハウジングは、前記ステータコアが固定されるコア外周対向部と、前記第1コイルエンドの外周に対向する第1エンド外周対向部と、前記第2コイルエンドの外周に対向する第2エンド外周対向部と、を有し、
前記回転機械は、前記第1コイルエンド及び前記第2コイルエンドを覆うとともに、前記第1エンド外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と当接する伝熱性の樹脂モールドを有し、
前記ステータを冷却するための冷却液が供給される冷却流路が、前記第1エンド外周対向部、前記コア外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と、前記モータハウジングの外側に設けられた外側ハウジングとの間に形成され、
前記第2エンド外周対向部は、前記コア外周対向部及び前記第1エンド外周対向部よりも内径が小さくされた前記回転機械を備える電動圧縮機であって、
前記モータハウジング及び前記外側ハウジングを含むハウジングを備え、
前記駆動軸は、前記ロータを間に挟んで前記駆動軸心の一方側に延びる一端部及び他方側に延びる他端部を有し、
前記第1コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の一端部側に配置され、
前記第2コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の他端部側に配置され、
前記ハウジング内に設けられるとともに前記一端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記ハウジング内に吸入された流体を圧縮する第1圧縮部と、
前記ハウジング内に設けられるとともに前記他端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記第1圧縮部で圧縮された流体をさらに圧縮する第2圧縮部と、を備えることを特徴とする。
A first electric compressor of the present invention includes the rotary machine of the present invention,
a housing including the motor housing and the outer housing;
the drive shaft has one end extending to one side of the drive shaft center and another end extending to the other side, with the rotor sandwiched therebetween;
the first coil end is disposed on one end side of the drive shaft within the housing,
the second coil end is disposed on the other end side of the drive shaft within the housing,
a first compression unit provided in the housing and connected to the one end, the first compression unit compressing fluid drawn into the housing by rotation of the drive shaft;
a second compression section that is provided within the housing and connected to the other end, and that further compresses the fluid compressed in the first compression section as the drive shaft rotates.
A second electric compressor of the present invention includes a cylindrical motor housing,
a drive shaft provided in the motor housing and rotatable about a drive axis;
an electric motor provided in the motor housing and configured to rotate the drive shaft,
the electric motor includes a stator and a rotor disposed within the stator and to which the drive shaft is fixed;
The stator includes a cylindrical stator core fixed to an inner peripheral surface of the motor housing and a coil wound around the stator core,
The coil has a first coil end that protrudes from one side of the stator core and a second coil end that protrudes from the other side of the stator core,
the motor housing has a core outer periphery facing portion to which the stator core is fixed, a first end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the first coil end, and a second end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the second coil end,
the rotating machine has a heat-conductive resin mold that covers the first coil end and the second coil end and abuts against the first end outer circumferential facing portion and the second end outer circumferential facing portion,
a cooling flow path through which a coolant for cooling the stator is supplied is formed between the first end outer periphery facing portion, the core outer periphery facing portion, and the second end outer periphery facing portion and an outer housing provided outside the motor housing,
an inner diameter of the second end outer periphery facing portion is smaller than an inner diameter of the core outer periphery facing portion and an inner diameter of the first end outer periphery facing portion;
a housing including the motor housing and the outer housing;
the drive shaft has one end extending to one side of the drive shaft center and another end extending to the other side, with the rotor sandwiched therebetween;
the first coil end is disposed on one end side of the drive shaft within the housing,
the second coil end is disposed on the other end side of the drive shaft within the housing,
a first compression unit provided in the housing and connected to the one end, the first compression unit compressing fluid drawn into the housing by rotation of the drive shaft;
a second compression section that is provided within the housing and connected to the other end, and that further compresses the fluid compressed in the first compression section as the drive shaft rotates.
本発明の第1及び第2の電動圧縮機では、第1圧縮部で圧縮された流体が第2圧縮機でさらに圧縮される。このため、ハウジング内において、第1圧縮部よりも第2圧縮部の方が高温になる。その結果、駆動軸心方向において、第1圧縮部側に位置する第1コイルエンドよりも、第2圧縮部側に位置する第2コイルエンドの方が高温になり易い。この点、これらの電動圧縮機では、第2コイルエンドを効果的に冷却することができるため、コイルを効果的に冷却することができる。 In the first and second electric compressors of the present invention, the fluid compressed in the first compression section is further compressed in the second compressor. Therefore, the second compression section within the housing has a higher temperature than the first compression section. As a result, the second coil end located closer to the second compression section in the axial direction of the drive shaft is more likely to become hotter than the first coil end located closer to the first compression section. In this regard, in these electric compressors, the second coil end can be effectively cooled, thereby effectively cooling the coil.
本発明の回転機械は、樹脂モールドにおける樹脂の使用量を減少させてコストの低廉化を図りつつ、コイルの冷却効果を高めることができる。 The rotating machine of the present invention can reduce the amount of resin used in the resin mold, thereby reducing costs, while improving the cooling effect of the coil.
本発明の電動圧縮機は、本発明の回転機械を備えるので、樹脂モールドにおける樹脂の使用量を減少させてコストの低廉化を図りつつ、コイルの冷却効果を高めることができる。 The electric compressor of the present invention is equipped with the rotary machine of the present invention, which reduces the amount of resin used in the resin mold, thereby reducing costs, while improving the cooling effect of the coil.
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。実施例のターボ式流体機械は、本発明の電動圧縮機の具体的態様の一例である。このターボ式流体機械は、本発明の回転機械の具体的態様の一例である回転機械100を備えている。このターボ式流体機械は、燃料電池車に搭載されており、燃料電池スタックと接続している。なお、燃料電池車及び燃料電池スタックの図示は省略する。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. The turbo fluid machine of the embodiment is a specific example of an electric compressor of the present invention. This turbo fluid machine includes a rotary machine 100, which is a specific example of a rotary machine of the present invention. This turbo fluid machine is mounted on a fuel cell vehicle and is connected to a fuel cell stack. The fuel cell vehicle and fuel cell stack are not shown in the drawings.
図1及び図2に示すように、実施例のターボ式流体機械は、ハウジング1と、電動モータ3と、駆動軸5と、第1インペラ7と、第2インペラ9と、を備えている。 As shown in Figures 1 and 2, the turbo fluid machine of this embodiment includes a housing 1, an electric motor 3, a drive shaft 5, a first impeller 7, and a second impeller 9.
本実施例では、図1及び図2に示す実線矢印によって、ターボ式流体機械の前後方向を規定している。この前後方向は、本発明における「駆動軸心方向」の一例である。なお、ターボ式流体機械は、搭載される車両に応じて、自己の姿勢を適宜変更可能である。 In this embodiment, the front-to-rear direction of the turbo fluid machine is defined by the solid arrows shown in Figures 1 and 2. This front-to-rear direction is an example of the "drive shaft direction" in the present invention. Note that the turbo fluid machine can change its own attitude as appropriate depending on the vehicle in which it is installed.
ハウジング1はアルミニウム合金製である。図1に示すように、ハウジング1は、モータハウジング10と、第1プレート11と、第2プレート12と、第3プレート13と、第1コンプレッサハウジング14と、第2コンプレッサハウジング15と、外側ハウジング16とからなる。 The housing 1 is made of an aluminum alloy. As shown in Figure 1, the housing 1 consists of a motor housing 10, a first plate 11, a second plate 12, a third plate 13, a first compressor housing 14, a second compressor housing 15, and an outer housing 16.
モータハウジング10は、端壁10aと、第1周壁10bと、第2周壁10cとを有している。モータハウジング10は、アルミニウム合金製とされている。 The motor housing 10 has an end wall 10a, a first peripheral wall 10b, and a second peripheral wall 10c. The motor housing 10 is made of an aluminum alloy.
端壁10aは、モータハウジング10の後端に位置しており、モータハウジング10の径方向に延びている。この径方向は、後述する駆動軸心O方向に対して直角な方向である軸心直角方向に一致する。 The end wall 10a is located at the rear end of the motor housing 10 and extends radially of the motor housing 10. This radial direction coincides with the axis-perpendicular direction, which is perpendicular to the direction of the drive axis O described below.
端壁10aは、前方に面する第1端面101と、第1端面101の反対側に位置して後方に面する第2端面102とを有している。第2端面102は、モータハウジング10の後端面を構成している。 The end wall 10a has a first end surface 101 facing forward and a second end surface 102 facing rearward, located opposite the first end surface 101. The second end surface 102 forms the rear end surface of the motor housing 10.
第1周壁10bは、端壁10aと一体をなしており、端壁10aから前方に向かって筒状に延びている。第2周壁10cは、第1周壁10bと一体をなしており、第1周壁10bから前方に向かって筒状に延びている。第1周壁10bは、第2周壁10cよりも小径に形成されている。第2周壁10cは、前方が開口している。これらの端壁10a、第1周壁10b及び第2周壁10cにより、モータハウジング10は有底の筒状をなしている。また、第2周壁10cの前端にはフランジ部10dが形成されている。フランジ部10dは、第2周壁10cの外周面よりもモータハウジング10の径方向に突出している。 The first peripheral wall 10b is integral with the end wall 10a and extends forward from the end wall 10a in a cylindrical shape. The second peripheral wall 10c is integral with the first peripheral wall 10b and extends forward from the first peripheral wall 10b in a cylindrical shape. The first peripheral wall 10b has a smaller diameter than the second peripheral wall 10c. The second peripheral wall 10c is open at the front. The end wall 10a, first peripheral wall 10b, and second peripheral wall 10c form the motor housing 10 in a cylindrical shape with a bottom. A flange portion 10d is formed at the front end of the second peripheral wall 10c. The flange portion 10d protrudes radially from the motor housing 10 beyond the outer circumferential surface of the second peripheral wall 10c.
ここに、第1周壁10bの内径は、第2周壁10cの内径、すなわち後述するステータコア33の外径よりも小さくされている。 Here, the inner diameter of the first peripheral wall 10b is smaller than the inner diameter of the second peripheral wall 10c, i.e., the outer diameter of the stator core 33 described below.
外側ハウジング16は、外側ハウジング端壁16aと、外側ハウジング周壁16bとを有している。外側ハウジング16は、鉄鋼製とされている。 The outer housing 16 has an outer housing end wall 16a and an outer housing peripheral wall 16b. The outer housing 16 is made of steel.
外側ハウジング端壁16aは、モータハウジング10よりも後方に位置しており、モータハウジング10の径方向に延びている。外側ハウジング端壁16aは、前方に面する第1外側ハウジング端面161と、第1外側ハウジング端面161の反対側に位置して後方に面する第2外側ハウジング端面162とを有している。第2外側ハウジング端面162は、外側ハウジング16の後端面を構成している。 The outer housing end wall 16a is located rearward of the motor housing 10 and extends radially from the motor housing 10. The outer housing end wall 16a has a first outer housing end surface 161 that faces forward and a second outer housing end surface 162 that faces rearward and is located opposite the first outer housing end surface 161. The second outer housing end surface 162 forms the rear end surface of the outer housing 16.
外側ハウジング周壁16bは、外側ハウジング端壁16aと一体をなしており、外側ハウジング端壁16aから前方に向かって一定の内径で筒状に延びている。外側ハウジング周壁16bは、前方が開口している。これらの外側ハウジング端壁16a及び外側ハウジング周壁16bにより、外側ハウジング16は有底の筒状をなしている。 The outer housing peripheral wall 16b is integral with the outer housing end wall 16a and extends forward from the outer housing end wall 16a in a cylindrical shape with a constant inner diameter. The outer housing peripheral wall 16b is open at the front. The outer housing end wall 16a and the outer housing peripheral wall 16b form the outer housing 16 in a cylindrical shape with a bottom.
第1プレート11はモータハウジング10の前方に位置している。第1プレート11は、前方に位置する第1前面11aと、後方に位置する第1後面11bとを有している。第1プレート11は、第1後面11bをフランジ部10d及び外側ハウジング16と当接させつつ、フランジ部10d及び外側ハウジング16と連結されている。これにより、第1プレート11は、第2周壁10c及び外側ハウジング16の開口を閉塞している。第2周壁10cの前端面と第1プレート11の第1後面11bとの間は、Oリング20により封止されている。こうして、端壁10a、第1周壁10b、第2周壁10c及び第1後面11bによって、モータハウジング10の内部にモータ室30が区画されている。 The first plate 11 is located in front of the motor housing 10. The first plate 11 has a first front surface 11a located in the front and a first rear surface 11b located in the rear. The first plate 11 is connected to the flange portion 10d and the outer housing 16 with the first rear surface 11b abutting against the flange portion 10d and the outer housing 16. As a result, the first plate 11 closes the openings of the second peripheral wall 10c and the outer housing 16. An O-ring 20 seals the gap between the front end surface of the second peripheral wall 10c and the first rear surface 11b of the first plate 11. In this way, the end wall 10a, first peripheral wall 10b, second peripheral wall 10c, and first rear surface 11b define a motor chamber 30 inside the motor housing 10.
第1プレート11には、第1ボス部11cと、第1凹部11dと、第1軸孔11eとが形成されている。第1ボス部11cは、第1後面11bから後方に向かって円筒状に突出しており、モータ室30内に延びている。第1ボス部11cの内部には、第1ラジアル軸受21aが設けられている。 The first plate 11 is formed with a first boss portion 11c, a first recess portion 11d, and a first shaft hole 11e. The first boss portion 11c protrudes rearward in a cylindrical shape from the first rear surface 11b and extends into the motor chamber 30. A first radial bearing 21a is provided inside the first boss portion 11c.
第1凹部11dは、第1前面11aから後方に向かって凹設されている。第1凹部11dの内部には、第1スラスト軸受23a及び第2スラスト軸受23bが設けられている。第1軸孔11eは、第1プレート11の中央部に位置しており、第1プレート11を前後方向に貫通している。これにより、第1軸孔11eは、前端で第1凹部11dと連通しており、後端で第1ボス部11cと連通している。これらの第1ボス部11c、第1凹部11d及び第1軸孔11eは、互いに同軸をなしている。 The first recess 11d is recessed rearward from the first front surface 11a. A first thrust bearing 23a and a second thrust bearing 23b are provided inside the first recess 11d. The first shaft hole 11e is located in the center of the first plate 11 and penetrates the first plate 11 in the front-to-rear direction. As a result, the first shaft hole 11e is connected to the first recess 11d at its front end and to the first boss portion 11c at its rear end. The first boss portion 11c, first recess 11d, and first shaft hole 11e are coaxial with one another.
また、外側ハウジング16の外側ハウジング端壁16aには、第1外側ハウジングボス部16cと、第2外側ハウジングボス部16dと、第2軸孔16eとが形成されている。第1外側ハウジングボス部16cは、第1外側ハウジング端面161の内周端から前方に向かって円筒状に突出しており、モータ室30内に延びている。第2外側ハウジングボス部16dは、第1外側ハウジングボス部16cからさらに前方に向かって円筒状に突出している。第2外側ハウジングボス部16dは、第1外側ハウジングボス部16cよりも小径に形成されている。第2外側ハウジングボス部16dの内部には、第2ラジアル軸受21bが設けられている。第2軸孔16eは、外側ハウジング端壁16aの中央部に位置しており、外側ハウジング端壁16aを前後方向に貫通している。これにより、第2軸孔16eは、前端で第2外側ハウジングボス部16dと連通している。第1外側ハウジングボス部16c、第2外側ハウジングボス部16d及び第2軸孔16eは、第1ボス部11c、第1凹部11d及び第1軸孔11eと同軸をなしている。 The outer housing end wall 16a of the outer housing 16 is formed with a first outer housing boss 16c, a second outer housing boss 16d, and a second shaft hole 16e. The first outer housing boss 16c protrudes forward cylindrically from the inner circumferential edge of the first outer housing end face 161 and extends into the motor chamber 30. The second outer housing boss 16d protrudes further forward cylindrically from the first outer housing boss 16c. The second outer housing boss 16d has a smaller diameter than the first outer housing boss 16c. A second radial bearing 21b is provided inside the second outer housing boss 16d. The second shaft hole 16e is located in the center of the outer housing end wall 16a and penetrates the outer housing end wall 16a in the front-to-rear direction. As a result, the front end of the second shaft hole 16e is connected to the second outer housing boss 16d. The first outer housing boss portion 16c, the second outer housing boss portion 16d, and the second axial hole 16e are coaxial with the first boss portion 11c, the first recess portion 11d, and the first axial hole 11e.
第2プレート12は第1プレート11の前方に位置している。第2プレート12は、前方に位置する第2前面12aと、後方に位置する第2後面12bとを有している。第2プレート12は、第2後面12bを第1前面11aに当接させつつ、第1プレート11と連結されている。 The second plate 12 is located in front of the first plate 11. The second plate 12 has a second front surface 12a located in the front and a second rear surface 12b located in the rear. The second plate 12 is connected to the first plate 11 with the second rear surface 12b abutting against the first front surface 11a.
第2プレート12には、第2凹部12cと第3軸孔12dとが形成されている。第2凹部12cは、第2前面12aから後方に向かって凹設されている。第2凹部12cは第1凹部11dよりも小径に形成されている。第2凹部12cの内部には、第1シール部材25aが設けられている。第3軸孔12dは、第2プレート12の中央部に位置しており、第2プレート12を前後方向に貫通している。これにより、第3軸孔12dは、前端で第2凹部12cと連通しており、後端で第1凹部11dと連通している。第2凹部12c及び第3軸孔12dは、第1ボス部11c、第1凹部11d及び第1軸孔11eと同軸をなしている。 The second plate 12 is formed with a second recess 12c and a third shaft hole 12d. The second recess 12c is recessed rearward from the second front surface 12a. The second recess 12c has a smaller diameter than the first recess 11d. A first seal member 25a is provided inside the second recess 12c. The third shaft hole 12d is located in the center of the second plate 12 and penetrates the second plate 12 in the front-to-rear direction. As a result, the third shaft hole 12d is connected to the second recess 12c at its front end and to the first recess 11d at its rear end. The second recess 12c and the third shaft hole 12d are coaxial with the first boss portion 11c, the first recess 11d, and the first shaft hole 11e.
第3プレート13は外側ハウジング16の後方に位置している。第3プレート13は、前方に位置する第3前面13aと、後方に位置する第3後面13bとを有している。第3プレート13は、第3前面13aを外側ハウジング端壁16aの第2外側ハウジング端面162に当接させつつ、外側ハウジング16と連結されている。 The third plate 13 is located rearward of the outer housing 16. The third plate 13 has a third front surface 13a located forward and a third rear surface 13b located rearward. The third plate 13 is connected to the outer housing 16 with the third front surface 13a abutting against the second outer housing end surface 162 of the outer housing end wall 16a.
第3プレート13には、第3凹部13cと第4軸孔13dとが形成されている。第3凹部13cは、第3後面13bから前方に向かって凹設されている。第3凹部13cは第2凹部12cと同径に形成されている。第3凹部13cの内部には、第2シール部材25bが設けられている。第4軸孔13dは、第3プレート13の中央部に位置しており、第3プレート13を前後方向に貫通している。これにより、第4軸孔13dは、前端で第2軸孔16eと連通しており、後端で第3凹部13cと連通している。第3凹部13c及び第4軸孔13dは、第2外側ハウジングボス部16d及び第2軸孔16eと同軸をなしている。つまり、第3凹部13c及び第4軸孔13dは、第1ボス部11c、第1凹部11d、第1軸孔11e、第2凹部12c及び第3軸孔12dと同軸をなしている。 The third plate 13 is formed with a third recess 13c and a fourth shaft hole 13d. The third recess 13c is recessed forward from the third rear surface 13b. The third recess 13c is formed with the same diameter as the second recess 12c. A second seal member 25b is provided inside the third recess 13c. The fourth shaft hole 13d is located in the center of the third plate 13 and penetrates the third plate 13 in the front-to-rear direction. As a result, the fourth shaft hole 13d is connected to the second shaft hole 16e at its front end and to the third recess 13c at its rear end. The third recess 13c and the fourth shaft hole 13d are coaxial with the second outer housing boss portion 16d and the second shaft hole 16e. In other words, the third recess 13c and the fourth axial hole 13d are coaxial with the first boss portion 11c, the first recess 11d, the first axial hole 11e, the second recess 12c, and the third axial hole 12d.
第1コンプレッサハウジング14は第2プレート12の前方に位置している。第1コンプレッサハウジング14は筒状をなしており、第2プレート12の第2前面12aと当接しつつ第2プレート12に連結されている。これにより、第1コンプレッサハウジング14は、ハウジング1の前端部を構成している。また、第1コンプレッサハウジング14には、第1吸入口14aと、第1吐出口14bとが形成されている。 The first compressor housing 14 is located in front of the second plate 12. The first compressor housing 14 is cylindrical and is connected to the second plate 12 while abutting against the second front surface 12a of the second plate 12. As a result, the first compressor housing 14 forms the front end of the housing 1. The first compressor housing 14 also has a first intake port 14a and a first discharge port 14b formed therein.
第1吸入口14aは、第3軸孔12dと同軸をなしており、第1コンプレッサハウジング14の内部を前後方向に延びている。第1吸入口14aは、前端が第1コンプレッサハウジング14の前端面140に開口している。第1吸入口14aには、吸入配管17が接続されている。第1吸入口14aには、吸入配管17を通じてハウジング1の外部から、酸素を含む空気が吸入される。空気は本発明における「流体」の一例である。 The first intake port 14a is coaxial with the third axial hole 12d and extends in the front-to-rear direction inside the first compressor housing 14. The front end of the first intake port 14a opens to the front end face 140 of the first compressor housing 14. An intake pipe 17 is connected to the first intake port 14a. Air containing oxygen is drawn into the first intake port 14a from outside the housing 1 through the intake pipe 17. Air is an example of a "fluid" in the present invention.
第1吐出口14bは、第1コンプレッサハウジング14の内部を径方向に延びており、第1コンプレッサハウジング14の外周面141に開口している。第1吐出口14bには、後述する連絡配管8が接続されている。 The first discharge port 14b extends radially inside the first compressor housing 14 and opens to the outer peripheral surface 141 of the first compressor housing 14. The first discharge port 14b is connected to the communication pipe 8, which will be described later.
また、第1コンプレッサハウジング14と第2前面12aとの間には、第1インペラ室27aと、第1吐出室27bと、第1ディフューザ流路27cとが形成されている。第1インペラ室27aは第1吸入口14aに連通している。第1吐出室27bは、第1インペラ室27aの周囲で第1吸入口14aの軸心周りに延びている。第1吐出室27bは第1吐出口14bと連通している。第1ディフューザ流路27cは、第1インペラ室27aと第1吐出室27bとを連通している。これにより、第1インペラ室27aは、第1ディフューザ流路27c及び第1吐出室27bを通じて第1吐出口14bと連通している。第1インペラ室27a、第1吐出室27bと、第1ディフューザ流路27c及び第1インペラ7は、本発明における「第1圧縮部」の一例である。 Furthermore, a first impeller chamber 27a, a first discharge chamber 27b, and a first diffuser passage 27c are formed between the first compressor housing 14 and the second front surface 12a. The first impeller chamber 27a is connected to the first suction port 14a. The first discharge chamber 27b extends around the axis of the first suction port 14a around the periphery of the first impeller chamber 27a. The first discharge chamber 27b is connected to the first discharge port 14b. The first diffuser passage 27c connects the first impeller chamber 27a and the first discharge chamber 27b. As a result, the first impeller chamber 27a is connected to the first discharge port 14b via the first diffuser passage 27c and the first discharge chamber 27b. The first impeller chamber 27a, the first discharge chamber 27b, the first diffuser passage 27c, and the first impeller 7 are an example of the "first compression section" in the present invention.
第2コンプレッサハウジング15は第3プレート13の後方に位置している。第1コンプレッサハウジング14と同様、第2コンプレッサハウジング15も筒状をなしている。第2コンプレッサハウジング15は、第3プレート13の第3後面13bと当接しつつ第3プレート13に連結されている。これにより、第2コンプレッサハウジング15は、ハウジング1の後端部を構成している。また、第2コンプレッサハウジング15には、第2吸入口15aと、第2吐出口15bとが形成されている。 The second compressor housing 15 is located behind the third plate 13. Like the first compressor housing 14, the second compressor housing 15 is also cylindrical. The second compressor housing 15 is connected to the third plate 13 while abutting against the third rear surface 13b of the third plate 13. As a result, the second compressor housing 15 forms the rear end of the housing 1. The second compressor housing 15 also has a second intake port 15a and a second discharge port 15b formed therein.
第2吸入口15aは、第1吸入口14aと同軸をなしており、第2コンプレッサハウジング15の内部を前後方向に延びている。また、第2吸入口15aは、後端が第2コンプレッサハウジング15の後端面150に開口している。第2吸入口15aには、後述する連絡配管8が接続されている。 The second intake port 15a is coaxial with the first intake port 14a and extends in the front-to-rear direction inside the second compressor housing 15. The rear end of the second intake port 15a opens to the rear end face 150 of the second compressor housing 15. The second intake port 15a is connected to the communication pipe 8, which will be described later.
第2吐出口15bは第2コンプレッサハウジング15の内部を第2コンプレッサハウジング15の径方向に延びており、第2コンプレッサハウジング15の外周面151に開口している。第2吐出口15bには、吐出配管18が接続している。この吐出配管18を通じて、ターボ式流体機械は、燃料電池スタックと接続している。 The second discharge port 15b extends radially inside the second compressor housing 15 and opens to the outer peripheral surface 151 of the second compressor housing 15. A discharge pipe 18 is connected to the second discharge port 15b. The turbo fluid machine is connected to the fuel cell stack through this discharge pipe 18.
また、第2コンプレッサハウジング15と第3後面13bとの間には、第2インペラ室29aと、第2吐出室29bと、第2ディフューザ流路29cとが形成されている。第2インペラ室29aは第2吸入口15aに連通している。第2吐出室29bは、第2インペラ室29aの周囲で第2吸入口15aの軸心周りに延びている。第2吐出室29bは第2吐出口15bと連通している。第2ディフューザ流路29cは、第2インペラ室29aと第2吐出室29bとを連通している。これにより、第2インペラ室29aは、第2ディフューザ流路29c及び第2吐出室29bを通じて第2吐出口15bと連通している。第2インペラ室29a、第2吐出室29bと、第2ディフューザ流路29c及び第2インペラ9は、本発明における「第2圧縮部」の一例である。 Furthermore, a second impeller chamber 29a, a second discharge chamber 29b, and a second diffuser passage 29c are formed between the second compressor housing 15 and the third rear surface 13b. The second impeller chamber 29a is connected to the second suction port 15a. The second discharge chamber 29b extends around the axis of the second suction port 15a around the periphery of the second impeller chamber 29a. The second discharge chamber 29b is connected to the second discharge port 15b. The second diffuser passage 29c connects the second impeller chamber 29a and the second discharge chamber 29b. As a result, the second impeller chamber 29a is connected to the second discharge port 15b via the second diffuser passage 29c and the second discharge chamber 29b. The second impeller chamber 29a, the second discharge chamber 29b, the second diffuser passage 29c, and the second impeller 9 are an example of the "second compression section" in the present invention.
このように、ハウジング1では、第1インペラ室27aと第2インペラ室29aとが前後方向に離隔しており、第1インペラ室27aと第2インペラ室29aとの間にモータ室30が配置されている。 In this way, in the housing 1, the first impeller chamber 27a and the second impeller chamber 29a are separated in the front-to-rear direction, and the motor chamber 30 is located between the first impeller chamber 27a and the second impeller chamber 29a.
電動モータ3は、モータ室30内に収容されて駆動軸5を回転させる。電動モータ3は、ステータ31と、ロータ32とを有している。ステータ31は、モータハウジング10に固定されている。ステータ31は、ハウジング1の外部に設けられた給電装置(図示略)と接続されている。 The electric motor 3 is housed in the motor chamber 30 and rotates the drive shaft 5. The electric motor 3 has a stator 31 and a rotor 32. The stator 31 is fixed to the motor housing 10. The stator 31 is connected to a power supply device (not shown) provided outside the housing 1.
ステータ31は、ステータコア33と、コイル34とを有している。ステータコア33は、前後方向に円筒状に延びて形成されており、モータハウジング10の内周面に固定されている。詳しくは、ステータコア33の外周面33aが第2周壁10cの内周面10eに固定されている。 The stator 31 has a stator core 33 and a coil 34. The stator core 33 is formed cylindrically extending in the front-to-rear direction and is fixed to the inner circumferential surface of the motor housing 10. More specifically, the outer circumferential surface 33a of the stator core 33 is fixed to the inner circumferential surface 10e of the second circumferential wall 10c.
コイル34は、ステータコア33に巻回されている。コイル34は、ステータコア33から前方に突出する第1コイルエンド34aと、ステータコア33から後方に突出する第2コイルエンド34bとを有している。 The coil 34 is wound around the stator core 33. The coil 34 has a first coil end 34a that protrudes forward from the stator core 33 and a second coil end 34b that protrudes rearward from the stator core 33.
このステータ31は、ステータコア33の内周面33b、ステータコア33の前後の両端面、第1コイルエンド34a及び第2コイルエンド34bの全体が伝熱性を有する樹脂によって覆われるように、コイル34と共にコイル34とステータコア33との間隙が伝熱性を有する樹脂によりモールドされている。こうして、第1コイルエンド34aの外面全体及びステータコア33の前端面が第1樹脂モールド61により覆われている。同様に、第2コイルエンド34bの外面全体及びステータコア33の後端面が第2樹脂モールド62により覆われている。また、ステータコア33の内周面33bが第3樹脂モールド63で覆われている。 This stator 31 is molded with a heat-conductive resin, including the coils 34 and the gap between the coils 34 and the stator core 33, so that the inner circumferential surface 33b of the stator core 33, both front and rear end surfaces of the stator core 33, and the first and second coil ends 34a and 34b are entirely covered with the heat-conductive resin. Thus, the entire outer surface of the first coil end 34a and the front end surface of the stator core 33 are covered with a first resin mold 61. Similarly, the entire outer surface of the second coil end 34b and the rear end surface of the stator core 33 are covered with a second resin mold 62. Furthermore, the inner circumferential surface 33b of the stator core 33 is covered with a third resin mold 63.
これらの第1樹脂モールド61、第2樹脂モールド62及び第3樹脂モールド63は、樹脂の射出成形により一体的に形成されている。すなわち、ステータ31を第2周壁10cの開口から挿入するとともにステータコア33をモータハウジング10の内周面10eに圧入により固定した後、この一体品を所定の成形型にセットして樹脂を射出成形することにより、第1樹脂モールド61、第2樹脂モールド及び第3樹脂モールド63が形成されている。第1樹脂モールド61、第2樹脂モールド及び第3樹脂モールド63に用いる樹脂としては、伝熱性の高いエポキシ樹脂やポリエステル樹脂等を採用することができる。また、これらの樹脂に、アルミナやシリカ等の樹脂よりも伝熱性の高い粉末を混入したものを採用してもよい。第1樹脂モールド61、第2樹脂モールド62及び第3樹脂モールド63は、本発明における「樹脂モールド」の一例である。 The first resin mold 61, second resin mold 62, and third resin mold 63 are integrally formed by resin injection molding. Specifically, the stator 31 is inserted through the opening in the second peripheral wall 10c, and the stator core 33 is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface 10e of the motor housing 10. This integrated assembly is then placed in a predetermined mold and resin is injection-molded to form the first resin mold 61, second resin mold, and third resin mold 63. Resins with high thermal conductivity, such as epoxy resin or polyester resin, can be used for the first resin mold 61, second resin mold, and third resin mold 63. These resins may also be mixed with powders, such as alumina or silica, that have higher thermal conductivity than resin. The first resin mold 61, second resin mold 62, and third resin mold 63 are examples of the "resin mold" defined in the present invention.
ロータ32は、ステータ31よりも小径をなして前後方向に延びる円筒状に形成されている。ロータ32は、ステータ31内に配置されている。ロータ32には、駆動軸5が固定されている。 The rotor 32 is cylindrical and has a smaller diameter than the stator 31, extending in the front-to-rear direction. The rotor 32 is disposed within the stator 31. The drive shaft 5 is fixed to the rotor 32.
駆動軸5は、軸方向、すなわち前後方向に延びる円柱状に形成されており、前方から後方に向かって順に、第1軸部5a、第2軸部5b、第3軸部5c、第4軸部5d及び第5軸部5eを有している。第1軸部5aと第5軸部5eとは同径に形成されており、駆動軸5において最も小径に形成されている。第2軸部5bと第4軸部5dとは同径に形成されており、第1、5軸部5a、5eよりも大径に形成されている。第2軸部5bは前端で第1軸部5aと接続している。第4軸部5dは後端で第5軸部5eと接続している。第3軸部5cは駆動軸5において最も大径に形成されている。第3軸部5cは前端で第2軸部5bと接続しており、後端で第4軸部5dと接続している。 The drive shaft 5 is cylindrical and extends axially, i.e., in the front-to-rear direction. It comprises, from front to rear, the first shaft portion 5a, the second shaft portion 5b, the third shaft portion 5c, the fourth shaft portion 5d, and the fifth shaft portion 5e. The first shaft portion 5a and the fifth shaft portion 5e have the same diameter and are the smallest diameters on the drive shaft 5. The second shaft portion 5b and the fourth shaft portion 5d have the same diameter and are larger than the first and fifth shaft portions 5a and 5e. The second shaft portion 5b is connected to the first shaft portion 5a at its front end. The fourth shaft portion 5d is connected to the fifth shaft portion 5e at its rear end. The third shaft portion 5c has the largest diameter on the drive shaft 5. The third shaft portion 5c is connected to the second shaft portion 5b at its front end and to the fourth shaft portion 5d at its rear end.
駆動軸5はハウジング1内に挿通されており、駆動軸心O周りで回転可能となっている。また、駆動軸5では、第1軸部5aが第1インペラ室27a内に延びている。なお、駆動軸心Oは、ターボ式流体機械の前後方向と平行に延びている。 The drive shaft 5 is inserted into the housing 1 and is rotatable around the drive axis O. The first shaft portion 5a of the drive shaft 5 extends into the first impeller chamber 27a. The drive axis O extends parallel to the front-to-rear direction of the turbo fluid machine.
第2軸部5bは、第3軸孔12d及び第1軸孔11eに挿通されつつ、第2凹部12c内及び第1凹部11d内に延びている。また、第2軸部5bは、第2凹部12c内において第1シール部材25aに挿通されている。これにより、第1シール部材25aは、第1インペラ室27aと第1凹部11d及びモータ室30との間を封止している。さらに、第2軸部5bは、第1凹部11d内において、第1、2スラスト軸受23a、23bに挿通されている他、支持プレート51に圧入されている。支持プレート51は、第1スラスト軸受23aと第2スラスト軸受23bとの間に位置している。これにより、支持プレート51は、第2後面12bとの間で第1スラスト軸受23aを前後方向に挟持しているとともに、第1凹部11dの壁面との間で第2スラスト軸受23bを前後方向に挟持している。 The second shaft portion 5b is inserted through the third shaft hole 12d and the first shaft hole 11e, and extends into the second recess 12c and the first recess 11d. The second shaft portion 5b is also inserted through the first seal member 25a within the second recess 12c. This allows the first seal member 25a to seal between the first impeller chamber 27a and the first recess 11d and the motor chamber 30. Furthermore, the second shaft portion 5b is inserted through the first and second thrust bearings 23a and 23b within the first recess 11d, and is press-fit into the support plate 51. The support plate 51 is located between the first thrust bearing 23a and the second thrust bearing 23b. As a result, the support plate 51 sandwiches the first thrust bearing 23a in the front-to-rear direction between itself and the second rear surface 12b, and sandwiches the second thrust bearing 23b in the front-to-rear direction between itself and the wall surface of the first recess 11d.
第3軸部5cはモータ室30内に延びており、ロータ32に挿通されつつロータ32に固定されている。また、第3軸部5cは、第1ボス部11c内において第1ラジアル軸受21aに支承されているとともに、第2外側ハウジングボス部16d内において第2ラジアル軸受21bに支承されている。 The third shaft portion 5c extends into the motor chamber 30 and is inserted into and fixed to the rotor 32. The third shaft portion 5c is supported by the first radial bearing 21a within the first boss portion 11c, and is supported by the second radial bearing 21b within the second outer housing boss portion 16d.
第4軸部5dは、第2軸孔16e及び第4軸孔13dに挿通されつつ、第3凹部13cに延びている。また、第4軸部5dは、第3凹部13c内において第2シール部材25bに挿通されている。これにより、第2シール部材25bは、第2インペラ室29aとモータ室30との間を封止している。そして、第5軸部5eは第2インペラ室29a内に延びている。 The fourth shaft portion 5d is inserted through the second shaft hole 16e and the fourth shaft hole 13d, and extends into the third recess 13c. The fourth shaft portion 5d is also inserted through the second seal member 25b within the third recess 13c. This allows the second seal member 25b to seal the gap between the second impeller chamber 29a and the motor chamber 30. The fifth shaft portion 5e extends into the second impeller chamber 29a.
モータハウジング10、第1プレート11、駆動軸5、電動モータ3、第1樹脂モールド61及び第2樹脂モールド6等により、回転機械100が構成される。 The rotating machine 100 is composed of the motor housing 10, first plate 11, drive shaft 5, electric motor 3, first resin mold 61, second resin mold 6, etc.
第1インペラ7は第1インペラ室27a内に収容されている。第1インペラ7は、前方から後方に向かうにつれて次第に拡径する略円錐形状に形成されている。一方、第2インペラ9は第2インペラ室29a内に収容されている。第2インペラ9は、第1インペラ7と前後方向に対称の形状をなしている。つまり、第2インペラ9は、前方から後方に向かうにつれて次第に縮径する略円錐形状に形成されている。第1インペラ7はアルミニウム合金製とされており、第2インペラ9は鉄鋼製とされている。 The first impeller 7 is housed in the first impeller chamber 27a. The first impeller 7 is formed in a generally conical shape that gradually increases in diameter from the front to the rear. Meanwhile, the second impeller 9 is housed in the second impeller chamber 29a. The second impeller 9 is symmetrical in shape to the first impeller 7 in the front-to-rear direction. In other words, the second impeller 9 is formed in a generally conical shape that gradually decreases in diameter from the front to the rear. The first impeller 7 is made of an aluminum alloy, and the second impeller 9 is made of steel.
第1インペラ7は駆動軸5の第1軸部5aに固定されている。そして、第2インペラ9は駆動軸5の第5軸部5eに固定されている。こうして駆動軸5は、第1、2インペラ7、9と電動モータ3とを連結している。第1吐出室14bと第2吸入口15aとは、連絡配管8により連通されている。第1軸部5aは、本発明における「第1端部」の一例である。第5軸部5eは、本発明における「第2端部」の一例である。 The first impeller 7 is fixed to the first shaft portion 5a of the drive shaft 5. The second impeller 9 is fixed to the fifth shaft portion 5e of the drive shaft 5. In this way, the drive shaft 5 connects the first and second impellers 7 and 9 to the electric motor 3. The first discharge chamber 14b and the second suction port 15a are connected by a connecting pipe 8. The first shaft portion 5a is an example of the "first end" in the present invention. The fifth shaft portion 5e is an example of the "second end" in the present invention.
モータハウジング10は、ステータコア33が固定されてステータコア33の外周に対向するコア外周対向部41と、第1コイルエンド34aの外周に対向する第1エンド外周対向部42と、第2コイルエンド34bの外周に対向する第2エンド外周対向部43と、第2コイルエンド34bの駆動軸心O方向に対向する第2エンド軸心方向対向部44とを有している。第2周壁10cのうちステータコア33の外周に対応する領域がコア外周対向部41に相当する。第2周壁10cのうちコア外周対向部41以外の領域が第1エンド外周対向部42に相当する。第1周壁10bが第2エンド外周対向部43に相当する。端壁10aが第2エンド軸心方向対向部44に相当する。このため、コア外周対向部41と第1エンド外周対向部42とは同一の内径とされている。第2エンド外周対向部43は、コア外周対向部41よりも小さい内径及び外径とされている。 The motor housing 10 has a core outer periphery facing portion 41, to which the stator core 33 is fixed and facing the outer periphery of the stator core 33, a first end outer periphery facing portion 42 facing the outer periphery of the first coil end 34a, a second end outer periphery facing portion 43 facing the outer periphery of the second coil end 34b, and a second end axially facing portion 44 facing the drive axis O of the second coil end 34b. The area of the second circumferential wall 10c that corresponds to the outer periphery of the stator core 33 corresponds to the core outer periphery facing portion 41. The area of the second circumferential wall 10c other than the core outer periphery facing portion 41 corresponds to the first end outer periphery facing portion 42. The first circumferential wall 10b corresponds to the second end outer periphery facing portion 43. The end wall 10a corresponds to the second end axially facing portion 44. Therefore, the core outer periphery facing portion 41 and the first end outer periphery facing portion 42 have the same inner diameter. The second end outer periphery facing portion 43 has smaller inner and outer diameters than the core outer periphery facing portion 41.
第2周壁10cのうちフランジ部10d以外の領域及び第1周壁10bの外周面には螺旋溝81が設けられている。螺旋溝81は、第1エンド外周対向部42の領域、コア外周対向部41の領域及び第2エンド外周対向部43の領域に亘って、駆動軸心O方向に沿って螺旋状に延びている。 A spiral groove 81 is provided on the outer peripheral surface of the first peripheral wall 10b and in the area of the second peripheral wall 10c other than the flange portion 10d. The spiral groove 81 extends spirally along the drive axis O, spanning the area of the first end outer peripheral facing portion 42, the area of the core outer peripheral facing portion 41, and the area of the second end outer peripheral facing portion 43.
端壁10aの第2端面102には、渦巻溝82が設けられている。渦巻溝82は、端壁10aの外周端から内周端に向かって駆動軸心O周りに渦巻状に延びている。螺旋溝81の後端と渦巻溝82の外周端とは連通している。 A spiral groove 82 is provided on the second end face 102 of the end wall 10a. The spiral groove 82 extends spirally around the drive axis O from the outer peripheral end to the inner peripheral end of the end wall 10a. The rear end of the spiral groove 81 and the outer peripheral end of the spiral groove 82 are connected.
モータハウジング10の外側は、外側ハウジング16により囲われている。フランジ部10dの外周面と外側ハウジング周壁16bの内周面とが当接するとともに、端壁10aの内周端面と第1外側ハウジングボス部16cの外周面とが当接している。フランジ部10dの外周面と外側ハウジング周壁16bの内周面との間はOリング21により封止されている。端壁10aの内周端面と第1外側ハウジングボス部16cの外周面との間はOリング22により封止されている。 The outside of the motor housing 10 is surrounded by the outer housing 16. The outer peripheral surface of the flange portion 10d abuts against the inner peripheral surface of the outer housing peripheral wall 16b, and the inner peripheral end face of the end wall 10a abuts against the outer peripheral surface of the first outer housing boss portion 16c. An O-ring 21 seals the gap between the outer peripheral surface of the flange portion 10d and the inner peripheral surface of the outer housing peripheral wall 16b. An O-ring 22 seals the gap between the inner peripheral end face of the end wall 10a and the outer peripheral surface of the first outer housing boss portion 16c.
こうして、モータハウジング10の外側には、外側ハウジング16との間に冷却流路80が形成されている。冷却流路80は、第1エンド外周対向部42の領域、コア外周対向部41の領域及び第2エンド外周対向部43の領域に亘って、駆動軸心O方向に沿って螺旋状に延びている。また、冷却流路80は、端壁10aの外周端から内周端に向かって駆動軸心O周りに渦巻状に延びている。冷却流路80は、第1エンド外周対向部42の領域に設けられた第1エンド流路部80aと、コア外周対向部41の領域に設けられたコア流路部80bと、第2エンド外周対向部43の領域に設けられた第2エンド流路部80cと、第2エンド軸心方向対向部44の領域に設けられた渦巻流路部80dとからなる。第1エンド流路部80aとコア流路部80bとは連通し、コア流路部80bと第2エンド流路部80cとは連通し、第2エンド流路部80cと渦巻流路部80dとは連通している。 A cooling flow passage 80 is thus formed between the outer housing 16 and the motor housing 10 on the outside. The cooling flow passage 80 extends spirally along the drive axis O, spanning the first end outer periphery facing portion 42, the core outer periphery facing portion 41, and the second end outer periphery facing portion 43. The cooling flow passage 80 also extends spirally around the drive axis O from the outer periphery end of the end wall 10a toward the inner periphery end. The cooling flow passage 80 is composed of a first end flow passage portion 80a provided in the first end outer periphery facing portion 42, a core flow passage portion 80b provided in the core outer periphery facing portion 41, a second end flow passage portion 80c provided in the second end outer periphery facing portion 43, and a spiral flow passage portion 80d provided in the second end axially facing portion 44. The first end flow path section 80a and the core flow path section 80b are connected, the core flow path section 80b and the second end flow path section 80c are connected, and the second end flow path section 80c and the spiral flow path section 80d are connected.
冷却流路80には、ステータ31を冷却するための冷却水が供給される。冷却水は、本発明における「冷却液」の一例である。外側ハウジング16には、冷却流路80に冷却水を供給・排出するための図示しない給・排水口及び給・排水流路が設けられている。給水流路は、冷却流路80の第1エンド流路部80aの前方端に連通している。また、排水流路は、冷却流路80の渦巻流路部80dの内周端に連通している。給水口には、ハウジング1の外部に設けられた図示しない給水装置から冷却水が供給される。 Cooling water is supplied to the cooling flow passage 80 to cool the stator 31. The cooling water is an example of the "coolant" in this invention. The outer housing 16 is provided with a water supply/drain port and a water supply/drain flow passage (not shown) for supplying and discharging cooling water to the cooling flow passage 80. The water supply flow passage is connected to the forward end of the first end flow passage portion 80a of the cooling flow passage 80. The water drain flow passage is connected to the inner peripheral end of the spiral flow passage portion 80d of the cooling flow passage 80. Cooling water is supplied to the water supply port from a water supply device (not shown) provided outside the housing 1.
上述のとおり、モータハウジング10の第2エンド外周対向部43は、コア外周対向部41よりも内径及び外径が小さくされている。すなわち、第2エンド外周対向部43の内径は、ステータコア33の外径よりも小さくされている。 As described above, the second end outer periphery facing portion 43 of the motor housing 10 has smaller inner and outer diameters than the core outer periphery facing portion 41. In other words, the inner diameter of the second end outer periphery facing portion 43 is smaller than the outer diameter of the stator core 33.
そして、第1樹脂モールド61の外周面61aは、第1エンド外周対向部42におけるモータハウジング10の内周面10eに当接している。また、第1樹脂モールド61の前端面61bは第1プレート11の第1後面11bに当接している。同様に、第2樹脂モールド62の外周面62aは、第2エンド外周対向部43におけるモータハウジング10の内周面10fに当接している。また、第2樹脂モールド62の後端面62bは端壁10aの第1端面101に当接している。 The outer peripheral surface 61a of the first resin mold 61 abuts against the inner peripheral surface 10e of the motor housing 10 at the first end outer peripheral facing portion 42. The front end surface 61b of the first resin mold 61 abuts against the first rear surface 11b of the first plate 11. Similarly, the outer peripheral surface 62a of the second resin mold 62 abuts against the inner peripheral surface 10f of the motor housing 10 at the second end outer peripheral facing portion 43. The rear end surface 62b of the second resin mold 62 abuts against the first end surface 101 of the end wall 10a.
ここに、冷却流路80が駆動軸心Oを含む平面により切断された流路軸心方向断面を想定する。図2に示すように、この流路軸心方向断面において、冷却流路80は略矩形をなしている。そして、流路軸心方向断面において、第2エンド外周対向部43における第2エンド流路部80cの内周端は、コア外周対向部41におけるコア流路部80bの内周端よりもモータハウジング10の内周側に位置している。さらに言えば、流路軸心方向断面において、第2エンド外周対向部43における第2エンド流路部80cの内周端は、ステータコア33の外周端である外周面33aよりもステータコア33の内周側に位置している。 Here, consider an axial cross section of the cooling flow passage 80 taken along a plane including the drive axis O. As shown in FIG. 2, the cooling flow passage 80 has a substantially rectangular shape in this axial cross section. Furthermore, in this axial cross section, the inner peripheral end of the second end flow passage portion 80c in the second end outer periphery facing portion 43 is located closer to the inner peripheral side of the motor housing 10 than the inner peripheral end of the core flow passage portion 80b in the core outer periphery facing portion 41. Furthermore, in this axial cross section, the inner peripheral end of the second end flow passage portion 80c in the second end outer periphery facing portion 43 is located closer to the inner peripheral side of the stator core 33 than the outer peripheral surface 33a, which is the outer peripheral end of the stator core 33.
また、流路軸心方向断面において、第2エンド外周対向部43における第2エンド流路部80cの駆動軸心O方向の幅d1は、コア外周対向部41におけるコア流路部80bの駆動軸心O方向の幅d2よりも小さくされている。なお、流路軸心方向断面において、第2エンド流路部80cの軸心直角方向の長さは、コア流路部80bの軸心直角方向の長さよりも長くされている。 In addition, in the cross section along the flow path axis, the width d1 of the second end flow path section 80c in the second end outer periphery opposing portion 43 in the direction of the drive axis O is smaller than the width d2 of the core flow path section 80b in the direction of the drive axis O in the core outer periphery opposing portion 41. In addition, in the cross section along the flow path axis, the length of the second end flow path section 80c in the direction perpendicular to the axis is longer than the length of the core flow path section 80b in the direction perpendicular to the axis.
以上のように構成されたこのターボ式流体機械では、給電装置から図1に示す電動モータ3に給電が行われることで、電動モータ3が作動し、駆動軸5が駆動軸心O周りで回転する。このため、第1インペラ室27a内で第1インペラ7が駆動軸心O周りで回転するとともに、第2インペラ室29a内で第2インペラ9が駆動軸心O周りで回転する。 In this turbo fluid machine configured as described above, when power is supplied from the power supply device to the electric motor 3 shown in FIG. 1, the electric motor 3 operates and the drive shaft 5 rotates around the drive axis O. As a result, the first impeller 7 rotates around the drive axis O within the first impeller chamber 27a, and the second impeller 9 rotates around the drive axis O within the second impeller chamber 29a.
これにより、このターボ式流体機械では、第1吸入口14aから吸入された空気を第1インペラ7及び第2インペラ9によって2段階で圧縮する。すなわち、第1吸入口14aから吸入された空気は第1インペラ室27a内で第1インペラ7によって圧縮されて第1圧縮空気となり、第1吐出室27bに吐出される。この第1圧縮空気は第1インペラ室27a内に吸入された際の空気よりも高温高圧となっている。そして、第1吐出室27から連絡配管8に吐出された第1圧縮空気は、第2吸入口15aから第2インペラ室29a内に供給される。第2インペラ室29a内に供給された第1圧縮空気は第2インペラ9によってさらに圧縮されて第2圧縮空気となり、第2吐出室29bに吐出される。この第2圧縮空気は、第1圧縮空気よりも高温高圧となっている。そして、この第2圧縮空気は、第2吐出口15bから吐出配管18内に吐出され、吐出配管18内を経て燃料電池スタックのカソードに供給される。 As a result, in this turbo fluid machine, air drawn in through the first suction port 14a is compressed in two stages by the first impeller 7 and the second impeller 9. That is, the air drawn in through the first suction port 14a is compressed by the first impeller 7 in the first impeller chamber 27a to become first compressed air, which is then discharged into the first discharge chamber 27b. This first compressed air is at a higher temperature and pressure than the air drawn into the first impeller chamber 27a. The first compressed air discharged from the first discharge chamber 27 to the connecting pipe 8 is then supplied from the second suction port 15a into the second impeller chamber 29a. The first compressed air supplied into the second impeller chamber 29a is further compressed by the second impeller 9 to become second compressed air, which is then discharged into the second discharge chamber 29b. This second compressed air is at a higher temperature and pressure than the first compressed air. This second compressed air is then discharged from the second discharge port 15b into the discharge pipe 18 and supplied to the cathode of the fuel cell stack via the discharge pipe 18.
このターボ式流体機械の作動中、給水装置から給水口に冷却水が供給される。給水口に供給された冷却水は、給水流路を介して冷却流路80に流入し、冷却流路80内を流れた後、排水流路を介して排水口からハウジング1の外部に排出される。 When this turbo fluid machine is in operation, cooling water is supplied from the water supply device to the water supply inlet. The cooling water supplied to the water supply inlet flows into the cooling flow path 80 via the water supply flow path, flows through the cooling flow path 80, and is then discharged from the drain outlet to the outside of the housing 1 via the drain flow path.
本実施例の回転機械100では、第1コイルエンド34aを覆う伝熱性の第1樹脂モールド61の外周面61aが第1エンド外周対向部42におけるモータハウジング10の内周面10eに当接している。同様に、第2コイルエンド34bを覆う伝熱性の第2樹脂モールド62の外周面62aが第2エンド外周対向部43におけるモータハウジング10の内周面10fに当接している。このため、第1コイルエンド34aから第1樹脂モールド61に伝わった熱は、ステータコア33を介することなく直接モータハウジング10の第1エンド外周対向部42に伝わる。同様に、第2コイルエンド34bから第2樹脂モールド62に伝わった熱は、ステータコア33を介することなく直接モータハウジング10の第2エンド外周対向部43に伝わる。さらに、第2コイルエンド34bから第2樹脂モールド62に伝わった熱は、モータハウジング10の第2エンド軸心方向対向部44に直接伝わる。また、ステータコア33の熱はステータコア33からモータハウジング10のコア外周対向部41に直接伝わる。モータハウジング10に伝わった熱は、第1エンド外周対向部42、コア外周対向部41、第2エンド外周対向部43及び第2エンド軸心方向対向部44における冷却流路80を流れる冷却水に奪われる。すなわち、モータハウジング10に伝わった熱は、第1エンド流路部80a、コア流路部80b、第2エンド流路部80c及び渦巻流路部80dを流れる冷却水に奪われる。こうして、冷却流路80を流れる冷却水によってステータ31を効果的に冷却することができる。 In the rotating machine 100 of this embodiment, the outer peripheral surface 61a of the heat-conductive first resin mold 61 covering the first coil end 34a abuts against the inner peripheral surface 10e of the motor housing 10 at the first end outer peripheral facing portion 42. Similarly, the outer peripheral surface 62a of the heat-conductive second resin mold 62 covering the second coil end 34b abuts against the inner peripheral surface 10f of the motor housing 10 at the second end outer peripheral facing portion 43. Therefore, heat transferred from the first coil end 34a to the first resin mold 61 is transferred directly to the first end outer peripheral facing portion 42 of the motor housing 10 without passing through the stator core 33. Similarly, heat transferred from the second coil end 34b to the second resin mold 62 is transferred directly to the second end outer peripheral facing portion 43 of the motor housing 10 without passing through the stator core 33. Furthermore, heat transferred from the second coil end 34b to the second resin mold 62 is transferred directly to the second end axially facing portion 44 of the motor housing 10. Heat from the stator core 33 is transferred directly from the stator core 33 to the core outer periphery facing portion 41 of the motor housing 10. The heat transferred to the motor housing 10 is absorbed by the cooling water flowing through the cooling passages 80 in the first end outer periphery facing portion 42, the core outer periphery facing portion 41, the second end outer periphery facing portion 43, and the second end axially facing portion 44. In other words, the heat transferred to the motor housing 10 is absorbed by the cooling water flowing through the first end passage portion 80a, the core passage portion 80b, the second end passage portion 80c, and the spiral passage portion 80d. In this way, the stator 31 can be effectively cooled by the cooling water flowing through the cooling passages 80.
特に、この回転機械100では、第2樹脂モールド62の後端面62bからモータハウジング10の端壁10aに駆動軸心O方向に熱が伝わるとともに、端壁10aに伝わった熱が渦巻流路部80dを流れる冷却水に奪われる。このため、第2コイルエンド34bをより一層効果的に冷却することができる。 In particular, in this rotating machine 100, heat is transferred from the rear end surface 62b of the second resin mold 62 to the end wall 10a of the motor housing 10 in the direction of the drive axis O, and the heat transferred to the end wall 10a is removed by the cooling water flowing through the spiral flow path section 80d. This allows the second coil end 34b to be cooled even more effectively.
そして、この回転機械100では、モータハウジング10の第2エンド外周対向部43の内径がコア外周対向部41の内径よりも小さくされている。そして、この第2エンド外周対向部43におけるモータハウジング10の内周面10fに、第2コイルエンド34bの外周を覆う第2樹脂モールド62の外周面62aが当接している。 In this rotating machine 100, the inner diameter of the second end outer periphery facing portion 43 of the motor housing 10 is smaller than the inner diameter of the core outer periphery facing portion 41. The outer periphery surface 62a of the second resin mold 62, which covers the outer periphery of the second coil end 34b, abuts against the inner periphery surface 10f of the motor housing 10 at this second end outer periphery facing portion 43.
この場合、第2エンド外周対向部43の内径が小さくなった分だけ、第2樹脂モールド62の樹脂の使用量を減少させることができる。 In this case, the amount of resin used in the second resin mold 62 can be reduced by the amount that the inner diameter of the second end outer periphery opposing portion 43 is reduced.
また、第2エンド外周対向部43の内径が小さくなった分だけ、第2樹脂モールド62における第2コイルエンド34bからモータハウジング10への伝熱距離が短くなる。第2樹脂モールド62における伝熱距離が短くなれば、第2コイルエンド34bから第2樹脂モールド62を介してモータハウジング10の第2エンド外周対向部43に熱が伝わり易くなるので、第2コイルエンド34bの冷却効果が高まる。第2コイルエンド34bの冷却効果が高まれば、コイル34全体の冷却効果も高まる。 In addition, the heat transfer distance from the second coil end 34b in the second resin mold 62 to the motor housing 10 is shortened by the amount of the reduced inner diameter of the second end outer periphery facing portion 43. A shorter heat transfer distance in the second resin mold 62 makes it easier for heat to be transferred from the second coil end 34b via the second resin mold 62 to the second end outer periphery facing portion 43 of the motor housing 10, thereby improving the cooling effect of the second coil end 34b. An improved cooling effect of the second coil end 34b also improves the cooling effect of the entire coil 34.
したがって、本実施例の回転機械100及びこの回転機械100を備えた本実施例のターボ式流体機械では、樹脂モールドにおける樹脂の使用量を減少させてコストの低廉化を図りつつ、コイル34の冷却効果を高めることができる。 Therefore, in the rotary machine 100 of this embodiment and the turbo fluid machine of this embodiment equipped with this rotary machine 100, the amount of resin used in the resin mold can be reduced, thereby reducing costs, while improving the cooling effect of the coil 34.
また、このターボ式流体機械では、第1インペラ7で圧縮した空気を第2インペラ9によってさらに圧縮する。このため、ハウジング1内において、第1インペラ7の周辺よりも第2インペラ9の周辺の方が高温になる。その結果、駆動軸心O方向において、第1インペラ7側に位置する第1コイルエンド34aよりも、第2インペラ9側に位置する第2コイルエンド34bの方が高温になり易い。 In addition, in this turbo fluid machine, the air compressed by the first impeller 7 is further compressed by the second impeller 9. As a result, the temperature inside the housing 1 becomes higher around the second impeller 9 than around the first impeller 7. As a result, in the direction of the drive axis O, the second coil end 34b located on the second impeller 9 side is more likely to become hotter than the first coil end 34a located on the first impeller 7 side.
この点、このターボ式流体機械では、第2コイルエンド34bをより効果的に冷却することができるため、コイル34全体を効果的に冷却することができる。 In this regard, with this turbo fluid machine, the second coil end 34b can be cooled more effectively, thereby allowing the entire coil 34 to be cooled more effectively.
特に、この回転機械100では、流路軸心方向断面において、第2エンド外周対向部43における冷却流路80の内周端、すなわち第2エンド流路部80cの内周端は、ステータコア33の外周端である外周面33aよりもステータコア33の内周側に位置している。 In particular, in this rotary machine 100, in a cross section along the flow path axis, the inner peripheral end of the cooling flow path 80 in the second end outer peripheral opposing portion 43, i.e., the inner peripheral end of the second end flow path portion 80c, is located closer to the inner peripheral side of the stator core 33 than the outer peripheral surface 33a, which is the outer peripheral end of the stator core 33.
この構成により、第2エンド流路部80cと第2樹脂モールド62との距離が短くなるので、第2コイルエンド34bの冷却効果をより高めることができる。 This configuration shortens the distance between the second end flow path section 80c and the second resin mold 62, thereby further enhancing the cooling effect of the second coil end 34b.
また、この回転機械100では、流路軸心方向断面において、第2エンド外周対向部43における第2エンド流路部80cの内周端がステータコア33の外周面33aよりステータコア33の内周側に位置しており、第2エンド流路部80cの軸心直角方向の長さがコア流路部80bの軸心直角方向の長さよりも長くなっている。この場合、流路軸心方向断面において、仮に第2エンド流路部80cの駆動軸心O方向の幅d1とコア流路部80bの駆動軸心O方向の幅d2とが同一ならば、軸心直角方向の長さが長い分だけ、コア流路部80bの流路断面積よりも第2エンド流路部80cの流路断面積の方が大きくなる。その結果、第2エンド流路部80cを流れる冷却水の流速が低下して、第2エンド流路部80cにおける冷却効果が低下する。 In addition, in this rotary machine 100, in the axial cross section, the inner peripheral end of the second end flow passage section 80c at the second end outer peripheral opposing portion 43 is located closer to the inner peripheral side of the stator core 33 than the outer peripheral surface 33a of the stator core 33, and the length of the second end flow passage section 80c in the direction perpendicular to the axis is longer than the length of the core flow passage section 80b in the direction perpendicular to the axis. In this case, if the width d1 of the second end flow passage section 80c in the direction of the drive axis O and the width d2 of the core flow passage section 80b in the direction of the drive axis O are the same in the axial cross section, the flow passage cross-sectional area of the second end flow passage section 80c is larger than the flow passage cross-sectional area of the core flow passage section 80b by the amount of the longer length in the direction perpendicular to the axis. As a result, the flow velocity of the cooling water flowing through the second end flow passage section 80c decreases, reducing the cooling effect in the second end flow passage section 80c.
この点、この回転機械100では、第2エンド流路部80cの幅d1がコア流路部80bの幅d2よりも小さくされているので、その分だけ第2エンド流路部80cの流路断面積が減少している。このため、第2コイルエンド34bの冷却効果をより高めるべく、第2エンド流路部80cの内周端を第2樹脂モールド62の外周面62aにより近づけて第2エンド流路部80cの軸心直角方向長さをより長くしたとしても、流路断面積の増大によって冷却効果が低下してしまうことを抑えることができる。 In this regard, in this rotary machine 100, the width d1 of the second end flow passage portion 80c is smaller than the width d2 of the core flow passage portion 80b, and therefore the flow passage cross-sectional area of the second end flow passage portion 80c is reduced accordingly. Therefore, even if the inner peripheral end of the second end flow passage portion 80c is brought closer to the outer peripheral surface 62a of the second resin mold 62 and the length of the second end flow passage portion 80c in the direction perpendicular to the axis is increased in order to further enhance the cooling effect of the second coil end 34b, it is possible to prevent a decrease in the cooling effect due to the increased flow passage cross-sectional area.
また、この回転機械100では、ステータ31は、ステータコア33の外周面33aがモータハウジング10の内周面10eに圧入され、ステータコア33の内周面33bが第3樹脂モールド63で覆われ、第1コイルエンド34aが第1樹脂モールド61で覆われ、第2コイルエンド34bが第2樹脂モールド62で覆われている。すなわち、ステータ31において、モータハウジング10の内周面10eに当接するステータコア33の外周面33a以外の外面が、第1樹脂モールド61、第2樹脂モールド62及び第3樹脂モールド63の一体物により覆われている。このため、ステータ31の密封性が高く、ステータ31の耐食性が高い。 In addition, in this rotating machine 100, the outer peripheral surface 33a of the stator core 33 of the stator 31 is press-fitted into the inner peripheral surface 10e of the motor housing 10, the inner peripheral surface 33b of the stator core 33 is covered with a third resin mold 63, the first coil end 34a is covered with a first resin mold 61, and the second coil end 34b is covered with a second resin mold 62. In other words, the outer surfaces of the stator 31 other than the outer peripheral surface 33a of the stator core 33 that abuts the inner peripheral surface 10e of the motor housing 10 are covered by the integrated first resin mold 61, second resin mold 62, and third resin mold 63. This provides the stator 31 with high sealing performance and corrosion resistance.
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 The present invention has been described above with reference to examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the above examples and can be modified and applied as appropriate without departing from the spirit of the invention.
実施例では、流路軸心方向断面において、第2エンド外周対向部43における第2エンド流路部80cの内周端がステータコア33の外周面33aよりステータコア33の内周側に位置しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、流路軸心方向断面において、第2エンド流路部80cの内周端は、コア外周対向部41におけるコア流路部80bの内周端とステータコア33の外周面33aとの間に位置していたり、コア流路部80bの内周端とモータハウジング10の径方向における同じ位置にあったりしてもよい。要は、第2エンド外周対向部43におけるモータハウジング10の内径がコア外周対向部41におけるモータハウジング10の内径よりも小さければよい。 In the embodiment, in the cross section along the flow path axis, the inner peripheral end of the second end flow path portion 80c at the second end outer periphery facing portion 43 is located closer to the inner peripheral side of the stator core 33 than the outer peripheral surface 33a of the stator core 33, but the present invention is not limited to this configuration. For example, in the cross section along the flow path axis, the inner peripheral end of the second end flow path portion 80c may be located between the inner peripheral end of the core flow path portion 80b at the core outer periphery facing portion 41 and the outer peripheral surface 33a of the stator core 33, or may be located at the same radial position of the motor housing 10 as the inner peripheral end of the core flow path portion 80b. Essentially, it is sufficient that the inner diameter of the motor housing 10 at the second end outer periphery facing portion 43 is smaller than the inner diameter of the motor housing 10 at the core outer periphery facing portion 41.
実施例では、外側ハウジング16の外側ハウジング周壁16bが一定の内径で前後方向に筒状に延びているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、外側ハウジング周壁16bにおいて、第2エンド外周対向部43に対応する部分の内径をコア外周対向部41に対応する部分の内径よりも小さくしてもよい。 In the embodiment, the outer housing peripheral wall 16b of the outer housing 16 extends cylindrically in the front-to-rear direction with a constant inner diameter, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the inner diameter of the portion of the outer housing peripheral wall 16b corresponding to the second end outer periphery facing portion 43 may be smaller than the inner diameter of the portion corresponding to the core outer periphery facing portion 41.
実施例では、回転機械100を備えるターボ式流体機械としているが、本発明の回転機械は、空調用の圧縮機、タービン、発電機や送風機等に適用してもよい。 In the embodiment, a turbo-type fluid machine is provided with the rotary machine 100, but the rotary machine of the present invention may also be applied to air conditioning compressors, turbines, generators, blowers, etc.
実施例のターボ式流体機械では、本発明における「流体」を空気としているが、これに限らず、空調に用いる冷媒等を本発明における「流体」としてもよい。また、本発明における「冷却液」として、冷却水以外の冷却液体を用いてもよい。 In the turbo fluid machines of the embodiments, the "fluid" in the present invention is air, but this is not limited to this, and the "fluid" in the present invention may also be a refrigerant used in air conditioning. Furthermore, the "coolant" in the present invention may be a cooling liquid other than cooling water.
(付記1)
筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジング内に設けられ、駆動軸心周りに回転可能な駆動軸と、
前記モータハウジング内に設けられ、前記駆動軸を回転させる電動モータと、を備えた回転機械であって、
前記電動モータは、ステータと、前記ステータ内に配置されるとともに前記駆動軸が固定されたロータと、を有し、
前記ステータは、前記モータハウジングの内周面に固定された筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルと、を有し、
前記コイルは、前記ステータコアの一方側に突出する第1コイルエンドと、前記ステータコアの他方側に突出する第2コイルエンドと、を有し、
前記モータハウジングは、前記ステータコアが固定されるコア外周対向部と、前記第1コイルエンドの外周に対向する第1エンド外周対向部と、前記第2コイルエンドの外周に対向する第2エンド外周対向部と、を有し、
前記回転機械は、前記第1コイルエンド及び前記第2コイルエンドを覆うとともに、前記第1エンド外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と当接する伝熱性の樹脂モールドを有し、
前記ステータを冷却するための冷却液が供給される冷却流路が、前記第1エンド外周対向部、前記コア外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と、前記モータハウジングの外側に設けられた外側ハウジングとの間に形成され、
前記第2エンド外周対向部は、前記コア外周対向部よりも内径が小さいことを特徴する回転機械。
(付記2)
前記第2エンド外周対向部における前記冷却流路の内周端は、前記ステータコアの外周端よりも前記ステータコアの内周側に位置している付記1記載の回転機械。
(付記3)
前記冷却流路は、前記コア外周対向部の領域及び前記第2エンド外周対向部の領域に亘って、前記駆動軸心方向に沿って螺旋状に延びて設けられ、
前記第2エンド外周対向部における前記冷却流路の前記駆動軸心方向の幅は、前記コア外周対向部における前記冷却流路の前記駆動軸心方向の幅よりも小さくされている付記2記載の回転機械。
(付記4)
前記モータハウジングは、前記第2コイルエンドと前記駆動軸心方向に対向する第2エンド軸心方向対向部をさらに有し、
前記外側ハウジングは、前記第2エンド軸心方向対向部との間にも前記冷却流路を形成し、
前記第2エンド軸心方向対向部と前記樹脂モールドとが当接している付記1乃至3のいずれか1項記載の回転機械。
(付記5)
付記1乃至4のいずれか1項記載の回転機械を備える電動圧縮機であって、
前記モータハウジング及び前記外側ハウジングを含むハウジングを備え、
前記駆動軸は、前記ロータを間に挟んで前記駆動軸心の一方側に延びる一端部及び他方側に延びる他端部を有し、
前記第1コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の一端部側に配置され、
前記第2コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の他端部側に配置され、
前記ハウジング内に設けられるとともに前記一端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記ハウジング内に吸入された流体を圧縮する第1圧縮部と、
前記ハウジング内に設けられるとともに前記他端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記第1圧縮部で圧縮された流体をさらに圧縮する第2圧縮部と、を備えることを特徴とする電動圧縮機。
(Appendix 1)
A cylindrical motor housing;
a drive shaft provided in the motor housing and rotatable about a drive axis;
an electric motor provided in the motor housing and configured to rotate the drive shaft,
the electric motor includes a stator and a rotor disposed within the stator and to which the drive shaft is fixed;
The stator includes a cylindrical stator core fixed to an inner peripheral surface of the motor housing and a coil wound around the stator core,
The coil has a first coil end that protrudes from one side of the stator core and a second coil end that protrudes from the other side of the stator core,
the motor housing has a core outer periphery facing portion to which the stator core is fixed, a first end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the first coil end, and a second end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the second coil end,
the rotating machine has a heat-conductive resin mold that covers the first coil end and the second coil end and abuts against the first end outer circumferential facing portion and the second end outer circumferential facing portion,
a cooling flow path through which a coolant for cooling the stator is supplied is formed between the first end outer periphery facing portion, the core outer periphery facing portion, the second end outer periphery facing portion, and an outer housing provided outside the motor housing,
The rotating machine, wherein the second end outer periphery facing portion has an inner diameter smaller than that of the core outer periphery facing portion.
(Appendix 2)
2. The rotary machine according to claim 1, wherein an inner peripheral end of the cooling flow passage in the second end outer peripheral facing portion is located more inward of the stator core than an outer peripheral end of the stator core.
(Appendix 3)
the cooling flow path is provided to extend spirally along the drive shaft center direction across the region of the core outer periphery facing portion and the region of the second end outer periphery facing portion,
3. The rotary machine according to claim 2, wherein a width of the cooling flow passage in the drive shaft direction at the second end outer periphery facing portion is smaller than a width of the cooling flow passage in the drive shaft direction at the core outer periphery facing portion.
(Appendix 4)
the motor housing further includes a second end axially opposing portion that faces the second coil end in the drive shaft direction,
the outer housing also defines the cooling flow passage between itself and the second end axially opposed portion,
4. The rotary machine according to claim 1, wherein the second end axially opposing portion and the resin mold are in contact with each other.
(Appendix 5)
An electric compressor including the rotary machine according to any one of appendixes 1 to 4,
a housing including the motor housing and the outer housing;
the drive shaft has one end extending to one side of the drive shaft center and another end extending to the other side, with the rotor sandwiched therebetween;
the first coil end is disposed on one end side of the drive shaft within the housing,
the second coil end is disposed on the other end side of the drive shaft within the housing,
a first compression unit provided in the housing and connected to the one end, the first compression unit compressing fluid drawn into the housing by rotation of the drive shaft;
a second compression section that is provided within the housing and connected to the other end, and that further compresses the fluid compressed in the first compression section as the drive shaft rotates.
本発明は、燃料電池システムや空調装置等に利用可能である。 This invention can be used in fuel cell systems, air conditioning systems, etc.
1…ハウジング
3…電動モータ
5…駆動軸
5a…第1軸部(第1端部)
5e…第5軸部(第2端部)
7…第1インペラ(第1圧縮部)
9…第2インペラ(第2圧縮部)
10…モータハウジング
16…外側ハウジング
27a…第1インペラ室(第1圧縮部)
29a…第2インペラ室(第2圧縮部)
31…ステータ
32…ロータ
33…ステータコア
34…コイル
34a…第1コイルエンド
34b…第2コイルエンド
41…コア外周対向部
42…第1エンド外周対向部
43…第2エンド外周対向部
44…第2エンド軸心方向対向部
61…第1樹脂モールド(樹脂モールド)
62…第2樹脂モールド(樹脂モールド)
80…冷却流路
100…回転機械
REFERENCE SIGNS LIST 1... Housing 3... Electric motor 5... Drive shaft 5a... First shaft portion (first end portion)
5e...Fifth shaft part (second end part)
7...First impeller (first compression section)
9...Second impeller (second compression section)
10...motor housing 16...outer housing 27a...first impeller chamber (first compression section)
29a...Second impeller chamber (second compression section)
31... Stator 32... Rotor 33... Stator core 34... Coil 34a... First coil end 34b... Second coil end 41... Core outer periphery facing portion 42... First end outer periphery facing portion 43... Second end outer periphery facing portion 44... Second end axial direction facing portion 61... First resin mold (resin mold)
62...Second resin mold (resin mold)
80... Cooling passage 100... Rotating machine
Claims (9)
前記モータハウジング内に設けられ、駆動軸心周りに回転可能な駆動軸と、
前記モータハウジング内に設けられ、前記駆動軸を回転させる電動モータと、を備えた回転機械であって、
前記モータハウジングは、前記駆動軸及び前記電動モータを収容するモータ室を有し、
前記電動モータは、ステータと、前記ステータ内に配置されるとともに前記駆動軸が固定されたロータと、を有し、
前記ステータは、前記モータハウジングの内周面に固定された筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルと、を有し、
前記コイルは、前記ステータコアの一方側に突出する第1コイルエンドと、前記ステータコアの他方側に突出する第2コイルエンドと、を有し、
前記モータハウジングは、前記ステータコアが固定されるコア外周対向部と、前記第1コイルエンドの外周に対向する第1エンド外周対向部と、前記第2コイルエンドの外周に対向する第2エンド外周対向部と、を有し、
前記回転機械は、前記第1コイルエンド及び前記第2コイルエンドを覆うとともに、前記第1エンド外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と当接する伝熱性の樹脂モールドを有し、
前記ステータを冷却するための冷却液が供給される冷却流路が、前記第1エンド外周対向部、前記コア外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と、前記モータハウジングの外側に設けられた外側ハウジングとの間に形成され、
前記第2エンド外周対向部は、前記コア外周対向部よりも内径が小さく、
前記モータ室は、前記第1コイルエンドと、前記ステータコアにおける前記駆動軸心方向の一方を向く第1ステータコア端面と、前記第1コイルエンド及び前記第1ステータコア端面と前記駆動軸心方向に対向する第1エンド軸心方向対向部と、前記第1エンド外周対向部とによって区画された第1室と、前記第2コイルエンドと、前記ステータコアにおける前記駆動軸心方向の他方を向く第2ステータコア端面と、前記第2コイルエンド及び前記第2ステータコア端面と前記駆動軸心方向に対向する第2エンド軸心方向対向部と、前記第2エンド外周対向部とによって区画された第2室とを有し、
前記樹脂モールドは、前記第1室に充填されるとともに、前記第1コイルエンドの外面全体と、前記第1ステータコア端面とを覆う第1樹脂モールドと、前記第2室に充填されるとともに、前記第2コイルエンドの外面全体と、前記第2ステータコア端面とを覆う第2樹脂モールドとを有していることを特徴とする回転機械。 A cylindrical motor housing;
a drive shaft provided in the motor housing and rotatable about a drive axis;
an electric motor provided in the motor housing and configured to rotate the drive shaft,
the motor housing has a motor chamber that accommodates the drive shaft and the electric motor,
the electric motor includes a stator and a rotor disposed within the stator and to which the drive shaft is fixed;
The stator includes a cylindrical stator core fixed to an inner peripheral surface of the motor housing and a coil wound around the stator core,
The coil has a first coil end that protrudes from one side of the stator core and a second coil end that protrudes from the other side of the stator core,
the motor housing has a core outer periphery facing portion to which the stator core is fixed, a first end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the first coil end, and a second end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the second coil end,
the rotating machine has a heat-conductive resin mold that covers the first coil end and the second coil end and abuts against the first end outer circumferential facing portion and the second end outer circumferential facing portion,
a cooling flow path through which a coolant for cooling the stator is supplied is formed between the first end outer periphery facing portion, the core outer periphery facing portion, the second end outer periphery facing portion, and an outer housing provided outside the motor housing,
the second end outer periphery facing portion has an inner diameter smaller than that of the core outer periphery facing portion,
the motor chamber has a first chamber defined by the first coil end, a first stator core end face of the stator core facing one side in the drive shaft direction, a first end axially opposing portion opposing the first coil end and the first stator core end face in the drive shaft direction, and the first end outer peripheral opposing portion; and a second chamber defined by the second coil end, a second stator core end face of the stator core facing the other side in the drive shaft direction, a second end axially opposing portion opposing the second coil end and the second stator core end face in the drive shaft direction, and the second end outer peripheral opposing portion,
The resin mold has a first resin mold that is filled in the first chamber and covers the entire outer surface of the first coil end and the end face of the first stator core, and a second resin mold that is filled in the second chamber and covers the entire outer surface of the second coil end and the end face of the second stator core .
前記第2エンド外周対向部における前記冷却流路の前記駆動軸心方向の幅は、前記コア外周対向部における前記冷却流路の前記駆動軸心方向の幅よりも小さくされている請求項2記載の回転機械。 the cooling flow path is provided to extend spirally along the drive shaft center direction across the region of the core outer periphery facing portion and the region of the second end outer periphery facing portion,
The rotary machine according to claim 2 , wherein the width of the cooling flow passage in the second end outer periphery facing portion in the drive shaft center direction is smaller than the width of the cooling flow passage in the core outer periphery facing portion in the drive shaft center direction.
前記モータハウジング及び前記外側ハウジングを含むハウジングを備え、
前記駆動軸は、前記ロータを間に挟んで前記駆動軸心の一方側に延びる一端部及び他方側に延びる他端部を有し、
前記第1コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の一端部側に配置され、
前記第2コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の他端部側に配置され、
前記ハウジング内に設けられるとともに前記一端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記ハウジング内に吸入された流体を圧縮する第1圧縮部と、
前記ハウジング内に設けられるとともに前記他端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記第1圧縮部で圧縮された流体をさらに圧縮する第2圧縮部と、を備えることを特徴とする電動圧縮機。 An electric compressor including the rotary machine according to any one of claims 1 to 4,
a housing including the motor housing and the outer housing;
the drive shaft has one end extending to one side of the drive shaft center and another end extending to the other side, with the rotor sandwiched therebetween;
the first coil end is disposed on one end side of the drive shaft within the housing,
the second coil end is disposed on the other end side of the drive shaft within the housing,
a first compression unit provided in the housing and connected to the one end, the first compression unit compressing fluid drawn into the housing by rotation of the drive shaft;
a second compression section provided within the housing and connected to the other end, the second compression section further compressing the fluid compressed in the first compression section by rotation of the drive shaft.
前記モータハウジング内に設けられ、駆動軸心周りに回転可能な駆動軸と、a drive shaft provided in the motor housing and rotatable about a drive axis;
前記モータハウジング内に設けられ、前記駆動軸を回転させる電動モータと、を備えた回転機械であって、an electric motor provided in the motor housing and configured to rotate the drive shaft,
前記電動モータは、ステータと、前記ステータ内に配置されるとともに前記駆動軸が固定されたロータと、を有し、the electric motor includes a stator and a rotor disposed within the stator and to which the drive shaft is fixed;
前記ステータは、前記モータハウジングの内周面に固定された筒状のステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルと、を有し、The stator includes a cylindrical stator core fixed to an inner peripheral surface of the motor housing and a coil wound around the stator core,
前記コイルは、前記ステータコアの一方側に突出する第1コイルエンドと、前記ステータコアの他方側に突出する第2コイルエンドと、を有し、The coil has a first coil end that protrudes from one side of the stator core and a second coil end that protrudes from the other side of the stator core,
前記モータハウジングは、前記ステータコアが固定されるコア外周対向部と、前記第1コイルエンドの外周に対向する第1エンド外周対向部と、前記第2コイルエンドの外周に対向する第2エンド外周対向部と、を有し、the motor housing has a core outer periphery facing portion to which the stator core is fixed, a first end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the first coil end, and a second end outer periphery facing portion facing the outer periphery of the second coil end,
前記回転機械は、前記第1コイルエンド及び前記第2コイルエンドを覆うとともに、前記第1エンド外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と当接する伝熱性の樹脂モールドを有し、the rotating machine has a heat-conductive resin mold that covers the first coil end and the second coil end and abuts against the first end outer circumferential facing portion and the second end outer circumferential facing portion,
前記ステータを冷却するための冷却液が供給される冷却流路が、前記第1エンド外周対向部、前記コア外周対向部及び前記第2エンド外周対向部と、前記モータハウジングの外側に設けられた外側ハウジングとの間に形成され、a cooling flow path through which a coolant for cooling the stator is supplied is formed between the first end outer periphery facing portion, the core outer periphery facing portion, the second end outer periphery facing portion, and an outer housing provided outside the motor housing,
前記第2エンド外周対向部は、前記コア外周対向部及び前記第1エンド外周対向部よりも内径が小さくされた前記回転機械を備える電動圧縮機であって、an inner diameter of the second end outer peripheral facing portion is smaller than an inner diameter of the core outer peripheral facing portion and an inner diameter of the first end outer peripheral facing portion;
前記モータハウジング及び前記外側ハウジングを含むハウジングを備え、a housing including the motor housing and the outer housing;
前記駆動軸は、前記ロータを間に挟んで前記駆動軸心の一方側に延びる一端部及び他方側に延びる他端部を有し、the drive shaft has one end extending to one side of the drive shaft center and another end extending to the other side, with the rotor sandwiched therebetween;
前記第1コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の一端部側に配置され、the first coil end is disposed on one end side of the drive shaft within the housing,
前記第2コイルエンドは、前記ハウジング内における前記駆動軸の他端部側に配置され、the second coil end is disposed on the other end side of the drive shaft within the housing,
前記ハウジング内に設けられるとともに前記一端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記ハウジング内に吸入された流体を圧縮する第1圧縮部と、a first compression unit provided in the housing and connected to the one end, the first compression unit compressing fluid drawn into the housing by rotation of the drive shaft;
前記ハウジング内に設けられるとともに前記他端部に連結され、前記駆動軸の回転により前記第1圧縮部で圧縮された流体をさらに圧縮する第2圧縮部と、を備えることを特徴とする電動圧縮機。a second compression section provided within the housing and connected to the other end, the second compression section further compressing the fluid compressed in the first compression section by rotation of the drive shaft.
前記第2エンド外周対向部における前記冷却流路の前記駆動軸心方向の幅は、前記コア外周対向部における前記冷却流路の前記駆動軸心方向の幅よりも小さくされている請求項7記載の電動圧縮機。8. The electric compressor according to claim 7, wherein the width of the cooling flow passage in the second end outer periphery facing portion in the drive shaft center direction is smaller than the width of the cooling flow passage in the core outer periphery facing portion in the drive shaft center direction.
前記外側ハウジングは、前記第2エンド軸心方向対向部との間にも前記冷却流路を形成し、the outer housing also defines the cooling flow passage between itself and the second end axially opposed portion,
前記第2エンド軸心方向対向部と前記樹脂モールドとが当接している請求項7記載の電動圧縮機。8. The electric compressor according to claim 7, wherein the second end axially opposing portion and the resin mold are in contact with each other.
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