電動馬達(dá)及渦輪壓縮的制造方法
【專利摘要】電動馬達(dá)具備：馬達(dá)殼體；轉(zhuǎn)子，其收放在馬達(dá)殼體內(nèi)，能以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)；定子，其設(shè)在馬達(dá)殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)子的周圍，在定子鐵芯上卷繞定子線圈而構(gòu)成；以及第一噴射噴嘴，其設(shè)在馬達(dá)殼體內(nèi)，朝向馬達(dá)殼體的內(nèi)周面噴射液狀的冷卻劑。定子線圈具有從定子鐵芯向旋轉(zhuǎn)軸的方向突出的第一線圈終端。第一噴射噴嘴使冷卻劑在內(nèi)周面濺回，并擴(kuò)散為霧狀而落到第一線圈終端。第一線圈終端由落下的霧狀致冷劑的氣化熱量充分地冷卻。
【專利說明】電動馬達(dá)及渦輪壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備轉(zhuǎn)子與設(shè)在該轉(zhuǎn)子的周圍的定子，并用液狀的冷卻劑冷卻上述定子的電動馬達(dá)、以及使用該電動馬達(dá)的渦輪壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往已知為了防止由電動馬達(dá)的長時間運(yùn)轉(zhuǎn)時的定子、轉(zhuǎn)子的溫度上升引起的線圈、絕緣材料的燒損、轉(zhuǎn)子的熱變形，使用液狀冷卻劑(致冷劑)對內(nèi)部進(jìn)行冷卻的電動馬達(dá)。下述專利文獻(xiàn)I公開了向旋轉(zhuǎn)的有底圓筒狀的轉(zhuǎn)子的內(nèi)部供給液體致冷劑的電動馬達(dá)。在該電動馬達(dá)中，利用液體致冷劑的氣化熱量冷卻轉(zhuǎn)子。另外，下述專利文獻(xiàn)2公開了控制致冷劑供給量的電動馬達(dá)。在該電動馬達(dá)中，通過控制致冷劑供給量，防止由過度冷卻、液體致冷劑混入潤滑油弓I起的潤滑不良。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本國特開2009-118693號公報
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本國特開2009-300008號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]在上述電動馬達(dá)中，冷卻了轉(zhuǎn)子，但未充分冷卻定子。在轉(zhuǎn)子中未完全氣化的液體致冷劑在向排水管落下的途中下降到定子上，定子只由該液體致冷劑冷卻。尤其在專利文獻(xiàn)I所公開的電動馬達(dá)中，由于轉(zhuǎn)子底側(cè)的線圈終端只由熱傳導(dǎo)冷卻，因此未充分地冷卻。因此，無法消除電動馬達(dá)燒損的可能性。
[0009]本發(fā)明的目的在于提供能夠充分地冷卻定子線圈的線圈終端的電動馬達(dá)。
[0010]本發(fā)明的第一方案提供一種電動馬達(dá)，具備:馬達(dá)殼體；轉(zhuǎn)子，其收放在上述馬達(dá)殼體內(nèi)，能以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)；定子，其設(shè)在上述馬達(dá)殼體內(nèi)的上述轉(zhuǎn)子的周圍，在定子鐵芯上卷繞定子線圈而構(gòu)成；以及第一噴射噴嘴，其設(shè)在上述馬達(dá)殼體內(nèi)，朝向上述馬達(dá)殼體的內(nèi)周面噴射液狀的冷卻劑，上述定子線圈具有從上述定子鐵芯向上述旋轉(zhuǎn)軸的方向突出的第一線圈終端，上述第一噴射噴嘴使上述冷卻劑在上述內(nèi)周面濺回，并擴(kuò)散為霧狀而落到上述第一線圈終端。
[0011]在上述第一方案中，從第一噴射噴嘴向馬達(dá)殼體的內(nèi)周面噴射冷卻劑，冷卻劑在內(nèi)周面濺回并擴(kuò)散為霧狀。擴(kuò)散后的霧狀冷卻劑落到第一線圈終端，利用其氣化熱量冷卻線圈終端。因此，與利用熱傳導(dǎo)冷卻線圈終端相比，能充分地冷卻第一線圈終端，能夠消除由電動馬達(dá)的溫度上升引起的燒損。其結(jié)果，提高了電動馬達(dá)的可靠性。另外，所產(chǎn)生的霧狀的冷卻劑以低速落到第一線圈終端，因此能夠防止定子線圈的絕緣覆膜損傷。
[0012]本發(fā)明的第二方案提供一種渦輪壓縮機(jī)，其利用上述第一方案的電動馬達(dá)驅(qū)動葉輪，上述馬達(dá)殼體的內(nèi)部被劃分為位于上述轉(zhuǎn)子及上述定子的一側(cè)的第一空間、位于上述轉(zhuǎn)子及上述定子的另一側(cè)的第二空間，上述第一線圈終端向上述第一空間內(nèi)突出，上述第一噴射噴嘴設(shè)在上述第一空間內(nèi)，向上述第一空間內(nèi)噴射上述冷卻劑，上述電動馬達(dá)還具備向上述第二空間噴射高壓氣體的氣體噴射噴嘴，上述高壓氣體是由上述葉輪壓縮的氣體狀的上述冷卻劑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是具備電動馬達(dá)(渦輪壓縮機(jī))的第一實(shí)施方式的冷凍循環(huán)的方框圖。
[0014]圖2是上述電動馬達(dá)的側(cè)視圖。
[0015]圖3是沿圖2中的II1-1II線的剖視圖。
[0016]圖4是沿圖3中的IV-1V線的縱剖視圖。
[0017]圖5是上述電動馬達(dá)的噴射噴嘴的俯視圖。
[0018]圖6是沿圖5中的V1-VI線的剖視圖。
[0019]圖7是具備電動馬達(dá)(渦輪壓縮機(jī))的第二實(shí)施方式的冷凍循環(huán)的方框圖。
[0020]圖8是上述電動馬達(dá)的縱剖視圖。
[0021]圖9是沿圖8中的IX-1X線的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面，參照【專利附圖】

【附圖說明】實(shí)施方式。首先，參照圖1?圖6說明第一實(shí)施方式的電動馬達(dá)I (渦輪壓縮機(jī)20)。
[0023]如圖1所示，電動馬達(dá)I作為渦輪冷凍機(jī)2的冷凍循環(huán)中的渦輪壓縮機(jī)20的驅(qū)動源而設(shè)置。潤輪冷凍機(jī)2是用于生成空調(diào)用冷卻水(coolant for air conditioning)的裝置。潤輪冷凍機(jī)2具備壓縮機(jī)20、蒸發(fā)器(evaporator)21、冷凝器(condenser)22、節(jié)約裝置(economizer) 26。這些設(shè)備利用供致冷劑(refrigerant)(冷卻劑(cooling fluid):氟利昂(chlorofluorocarbon))循環(huán)的致冷劑管25a?25e連接。
[0024]冷凝器22通過流道25a與壓縮機(jī)20連接，并且，通過配置有膨脹閥(減壓器(pressure reducer))23的流道25b與節(jié)約裝置26連接。通過流道25a向冷凝器22供給由壓縮機(jī)20壓縮的氣體致冷劑(refrigerant gas)。冷凝器22將被壓縮的氣體致冷劑冷凝為液體致冷劑(refrigerant liquid)(殘留一部分氣體致冷劑)。在冷凝器22中被冷凝的液體致冷劑(或氣液混合狀態(tài)的致冷劑)在通過流道25b由膨脹閥23減壓后，供給到節(jié)約裝置26。
[0025]節(jié)約裝置26通過配置有膨脹閥(減壓器)27的流道25c與蒸發(fā)器21連接，并且通過流道25d與壓縮機(jī)20連接。節(jié)約裝置26暫時貯存在流道25c上由膨脹閥(減壓閥)23減壓的液體致冷劑(一部分是氣體致冷劑)。貯存在節(jié)約裝置26中的致冷劑(氣液混合狀態(tài))的氣相成分(gas-phase component)(氣體致冷劑)通過流道25d供給到壓縮機(jī)20的第二壓縮級(second compression stage)(第二葉輪)20b。另一方面,忙存在節(jié)約裝置26中的致冷劑(氣液混合狀態(tài))的液相成分(liquid-phase component)(液體致冷劑)在流道25c上由膨脹閥27減壓后供給到蒸發(fā)器21。
[0026]蒸發(fā)器21通過流道25e與壓縮機(jī)20的第一壓縮級(first compression stage)(第一葉輪)20a連接。蒸發(fā)器21將在流道25c上由膨脹閥27減壓的液體致冷劑向氣體致冷劑蒸發(fā)。在蒸發(fā)器21中蒸發(fā)的氣體致冷劑通過流道21e供給到壓縮機(jī)20的第一壓縮級20a。
[0027]壓縮機(jī)20通過流道25a與冷凝器22連接，具有上述第一壓縮級20a及第二壓縮級20b。壓縮機(jī)20利用第一壓縮級20a壓縮通過流道25e供給的氣體致冷劑并排出到流道25d，并且利用第二壓縮級20b壓縮通過流道25d供給的氣體致冷劑(包括從第一壓縮級20a排出的氣體致冷劑)并向流道25a排出。在壓縮級20中壓縮的氣體致冷劑通過流道25a供給到冷凝器22?？照{(diào)用冷卻水通過在蒸發(fā)器21中與致冷劑進(jìn)行熱交換而被冷卻。
[0028]本實(shí)施方式的渦輪冷凍機(jī)2除了上述冷凍循環(huán)外，還具備使用了冷凍循環(huán)的致冷劑的電動馬達(dá)I的冷卻系統(tǒng)。在冷凝器22中被冷凝的液體致冷劑(或氣液混合狀態(tài)的致冷劑)通過流道25f供給到電動馬達(dá)I。液體致冷劑在流道25f上利用控制器(regulator)24(流量控制閥、孔等)控制向電動馬達(dá)I的供給量。供給到電動馬達(dá)I的液體致冷劑在冷卻了電動馬達(dá)I后，返回到蒸發(fā)器21 (冷凍循環(huán))。在電動馬達(dá)I中，液體致冷劑的一部分在定子5 (參照圖4)的周圍循環(huán)，剩下的一部分從后述的第一噴射噴嘴7a噴射到電動馬達(dá)I的內(nèi)部。
[0029]詳細(xì)說明電動馬達(dá)I。如圖2?圖4所示，電動馬達(dá)I具備鑄造馬達(dá)殼體3、能以旋轉(zhuǎn)軸40為中心旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子4、設(shè)在轉(zhuǎn)子4的周圍的定子5。
[0030]馬達(dá)殼體3包括圓筒狀的周壁(circumferential wall) 31、堵塞周壁31的兩端的端壁(end wall)32及貫通壁(pass-through wall)33。在馬達(dá)殼體3 (周壁31、端壁32及貫通壁33)的內(nèi)部形成內(nèi)部空間(inner chamber) 34。在周壁31的內(nèi)表面固定定子5。從端壁32的中心向內(nèi)部空間34突出設(shè)置支承筒部(support cylinder)32a。在支承筒部32a的端部設(shè)有球軸承(ball bearing) 60A與迷宮式密封件61A。另一方面，在貫通壁33的中心設(shè)有筒孔(cylindrical hole)33a。在筒孔33a上設(shè)有滾子軸承(roller bearing)60B與迷宮式密封件61B。球軸承60A及滾子軸承60B能旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)軸40。
[0031]內(nèi)部空間34利用轉(zhuǎn)子4及定子5劃分為位于轉(zhuǎn)子4及定子5的一側(cè)(圖4左側(cè))的第一空間(first chamber) 34A與位于另一側(cè)(圖4右側(cè))的第二空間(second chamber)34B。如圖3及圖4所示，在馬達(dá)殼體3上設(shè)有朝向第一空間34A內(nèi)的內(nèi)周面30噴射液體致冷劑8的第一噴射噴嘴7a。第一噴射噴嘴7a朝向向第一空間34A內(nèi)突出的第一線圈終端51沿馬達(dá)殼體3的徑向配置。第一噴射噴嘴7a稍后詳細(xì)說明。另外，在圖4中，第一噴射噴嘴7a位于截面的跟前，因此以虛線表示。
[0032]定子5具備層疊多個電磁鋼板而成的筒狀的定子鐵芯53、卷繞在定子鐵芯53的齒上的定子線圈50。在定子線圈50的表面形成漆(varnish)等絕緣覆膜。另外,定子線圈50具有沿旋轉(zhuǎn)軸40的軸向向第一空間34A突出的第一線圈終端、沿旋轉(zhuǎn)軸40的軸向向第二空間34B突出的第二線圈終端52。
[0033]轉(zhuǎn)子4具備旋轉(zhuǎn)軸40、層疊多個電磁鋼板而成的筒狀的轉(zhuǎn)子鐵芯41、卷繞在轉(zhuǎn)子鐵芯41上的轉(zhuǎn)子線圈。旋轉(zhuǎn)軸40貫通轉(zhuǎn)子鐵芯41而固定在轉(zhuǎn)子鐵芯41上。另外，轉(zhuǎn)子4配置在定子5的內(nèi)部，通過旋轉(zhuǎn)軸40及軸承60A、60B能旋轉(zhuǎn)地支撐在端壁32及貫通壁33上。即，定子5在馬達(dá)殼體3內(nèi)設(shè)在轉(zhuǎn)子4的周圍。
[0034]另外，在電動馬達(dá)I上設(shè)有致冷劑流道35。致冷劑流道35使從外部供給的液體致冷劑8在電動馬達(dá)I的內(nèi)部循環(huán)。致冷劑流道35在周壁31的內(nèi)周面30上由面向定子線圈53形成的螺旋狀的槽構(gòu)成。在液體致冷劑8在致冷劑流道35中流動期間，定子線圈53由液體致冷劑8冷卻。
[0035]如圖5及圖6所示，第一噴射噴嘴7a在其內(nèi)部具有沿軸向延伸的供給路徑70，并且在其前端具有作為切口形成的排出口 71。供給路徑70將從馬達(dá)殼體3的外部供給的液體致冷劑8向排出口 71供給。供給的液體致冷劑8從排出口 71向馬達(dá)殼體3的內(nèi)周面30噴射。
[0036]如圖6所示，排出口 71的開口方向相對于第一噴射噴嘴7a的軸向設(shè)定為規(guī)定的傾斜角度Al。液體致冷劑8利用該傾斜角度Al向馬達(dá)殼體3的內(nèi)周面30噴射。此時，所噴射的液體致冷劑8保持傾斜角度Al，噴射范圍的厚度大致一定。另外，第一噴射噴嘴7a的排出口 71形成為沿旋轉(zhuǎn)軸40的軸向延伸的切口。因此，如圖5所示，所噴射的液體致冷劑8沿與旋轉(zhuǎn)軸40的軸向平行的面擴(kuò)散為扇狀(spread like a fan)(扇狀的中心角為規(guī)定的擴(kuò)散角度A2)。
[0037]第一噴射噴嘴7a在馬達(dá)殼體3上的安裝位置、傾斜角度Al、以及擴(kuò)散角度A2以使液體致冷劑8擴(kuò)散為更寬范圍，且在內(nèi)周面30濺回的霧狀(液滴狀)致冷劑8(refrigerantmists (refrigerant droplets)8 (splashed by the internal circumferentialsurface30)落到第一線圈終端51整體的方式，根據(jù)電動馬達(dá)I的尺寸、液體致冷劑8的噴射壓力等設(shè)定。
[0038]對冷卻動作進(jìn)行說明。首先，參照圖4說明利用致冷劑通道35的冷卻。從馬達(dá)殼體3的外部供給到致冷劑通道35的液體致冷劑8在致冷劑流道35中流動期間利用定子線圈53的熱量而氣化，并利用該氣化熱量冷卻定子線圈53。通過了致冷劑通道35的氣液混合狀態(tài)的致冷劑8排出到第二空間34B。排出到第二空間34B的液體致冷劑8落到第二線圈終端52上，利用第二線圈終端52的熱量氣化，并利用該氣化熱量冷卻第二線圈終端52。
[0039]利用由液體致冷劑8的氣化產(chǎn)生的氣體致冷劑8，第二空間34B內(nèi)的壓力上升，氣體致冷劑8通過定子線圈53與轉(zhuǎn)子線圈41之間的間隙向壓力低的第一空間34A移動。另夕卜，從致冷劑通道35向第二空間34B排出的液體致冷劑(霧狀致冷劑)8、貯存在第二空間34B的下部的液體致冷劑8的一部分也通過定子線圈53與轉(zhuǎn)子線圈41之間的間隙向第一空間34A移動。伴隨上述致冷劑8從第二空間34B向第一空間34A的移動，由致冷劑8冷卻轉(zhuǎn)子4 (及定子5)。
[0040]接著，對利用第一噴射噴嘴7a進(jìn)行的冷卻進(jìn)行說明。如上所述，第二空間34B內(nèi)的第二線圈終端52 (及定子5)由通過致冷劑通道35的致冷劑8冷卻。另一方面，第一噴射噴嘴7a為了利用液體致冷劑8冷卻第一空間34A內(nèi)的第一線圈終端51而設(shè)置。當(dāng)從第一噴射噴嘴7a的排出口 71向第一空間34A的內(nèi)周面30噴射液體致冷劑8時，液體致冷劑8在內(nèi)周面30濺回并成為霧狀(液滴狀)致冷劑8而擴(kuò)散為寬范圍。
[0041]鑄造馬達(dá)殼體3的鑄模的表面樣式(surface pattern of a casting mold)轉(zhuǎn)印在內(nèi)周面30上，內(nèi)周面30具有較細(xì)的凹凸(fine asperity)。因此，內(nèi)周面30適當(dāng)?shù)厥挂后w致冷劑8作為霧狀(液滴狀)致冷劑8而濺回。擴(kuò)散的霧狀致冷劑8利用重力落下，并向第一線圈終端51落下，利用第一線圈終端51的熱量氣化，利用該氣化熱冷卻第一線圈終端51。另外，為了有效地使霧狀致冷劑8落到第一線圈終端51，第一噴射噴嘴7a(排出口 71)優(yōu)選配設(shè)在第一線圈終端51的突出長度的大致中央位置。[0042]另外，液體致冷劑8從第一噴射噴嘴7a (排出口 71)向轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向(圖2中的逆時針方向)噴射。在馬達(dá)殼體3內(nèi)，利用轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)而形成沿旋轉(zhuǎn)方向流動的旋轉(zhuǎn)流。因此，當(dāng)使液體致冷劑8向轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向噴射時，在內(nèi)周面30濺回的霧狀致冷劑8由于旋轉(zhuǎn)軸而被搬運(yùn)到第一線圈終端51整體，能夠冷卻第一線圈終端51整體(及第一空間34A內(nèi)的其他部位)。因此，進(jìn)一步提高第一線圈終端51的冷卻效果。另外，從第一噴射噴嘴7a噴射且未氣化的液體致冷劑8流下，并通過設(shè)在周壁31下部的槽36，與氣體致冷劑8 一起從排出口(drain) 37排出到流道25g (參照圖1)，并返回蒸發(fā)機(jī)21 (冷凍循環(huán))。
[0043]根據(jù)本實(shí)施方式的電動馬達(dá)1，從第一噴射噴嘴7a向內(nèi)周面30噴射液體致冷劑8而生成霧狀致冷劑8，利用霧狀致冷劑8直接冷卻第一線圈終端51。因此，與如以往那樣主要利用熱傳導(dǎo)冷卻線圈終端相比，能夠充分地冷卻第一線圈終端51。其結(jié)果，能夠防止由電動馬達(dá)I的溫度上升引起的燒損或燒焦。
[0044]另外，霧狀致冷劑8以低速到達(dá)第一線圈終端51。因此，能夠防止第一線圈終端51的絕緣覆膜損傷。另外，通過利用內(nèi)周面30使液體致冷劑8濺回，能夠使霧狀致冷劑8擴(kuò)散為寬范圍，能夠利用霧狀致冷劑8冷卻第一線圈終端51整體。另外，由于使致冷劑8從形成為切口的排出口 71扇狀地擴(kuò)散并噴射，因此能夠使霧狀致冷劑8沿第一線圈終端51的突出方向?qū)挿秶財U(kuò)散，能夠有效地冷卻第一線圈終端51。
[0045]另外，在上述實(shí)施方式中，設(shè)有用于生成落到第一線圈終端51上的霧狀致冷劑8的第一噴射噴嘴7a的第一空間是電動馬達(dá)I的驅(qū)動力的輸出側(cè)(旋轉(zhuǎn)軸40從馬達(dá)殼體3突出的一側(cè):圖4的左側(cè))空間34A。但是，根據(jù)需要，也可以在與電動馬達(dá)I的輸出側(cè)相反側(cè)的空間34B設(shè)有第一噴射噴嘴7a (B卩，空間34B為第一空間)。或者，在雙方空間設(shè)有用于生成落到第一線圈終端51上的霧狀致冷劑的第一噴射噴嘴。
[0046]另外，在上述實(shí)施方式中，向與電動馬達(dá)I的輸出側(cè)相反側(cè)的空間(第二空間34B)排出來自致冷劑流道35的液體致冷劑8。但是，也可以以向電動馬達(dá)I的輸出側(cè)的空間34A排出液體致冷劑8的方式形成致冷劑流道35。在該場合，上述輸出側(cè)的空間34A內(nèi)的線圈終端51由來自致冷劑流道35的液體致冷劑8冷卻，因此優(yōu)選在上述相反側(cè)的空間34B中設(shè)有用于生成落到線圈終端52的霧狀致冷劑的第一噴射噴嘴(即，空間34B為第一空間)。
[0047]接著，參照圖7?圖9說明第二實(shí)施方式的電動馬達(dá)I (渦輪壓縮機(jī)20)。本實(shí)施方式與上述第一實(shí)施方式相比，具有進(jìn)一步提高了冷卻性能的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，為了提高冷卻性能，在第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上追加了第二噴射噴嘴7b及氣體噴射噴嘴9。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同，因此對相同或同等的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同符號，省略其重復(fù)的說明。
[0048]如上所述，在馬達(dá)殼體3的內(nèi)部產(chǎn)生從第二空間34B向第一空間34A的致冷劑8(氣體致冷劑及霧狀致冷劑)的流，通過該流，冷卻轉(zhuǎn)子4 (及定子5)。在本實(shí)施方式中，為了增加該致冷劑8的流量，向第二空間34B噴射高壓氣體。在本實(shí)施方式中，如作為圖8中的IX-1X線剖視圖的圖9所示，將高壓氣體向第二空間34B噴射的氣體噴射噴嘴9設(shè)在馬達(dá)殼體3上。另外，在圖8中，氣體噴射噴嘴9位于支承筒部32a的背后，因此以虛線表示。
[0049]如圖7所示，在氣體噴射噴嘴9上，從壓縮機(jī)20的第二壓縮級(第二葉輪)20b下游側(cè)供給高壓的氣體致冷劑8。在渦輪冷凍機(jī)2的冷凍循環(huán)中，第二壓縮級(第二葉輪)20b下游側(cè)的氣體致冷劑8的壓力高，優(yōu)選為高壓氣體。另外，由于致冷劑8充滿馬達(dá)殼體3的內(nèi)部，因此優(yōu)選噴射到第二空間34B的內(nèi)部的高壓氣體為相同的致冷劑(高壓的氣體致冷劑)8。另外，噴射到第二空間34B的高壓的氣體致冷劑8是高溫度，但噴射量也少，并且在噴射后具有伴隨在第二空間34B內(nèi)的體積膨脹的溫度下降，不會對電動馬達(dá)I的冷卻性能帶來影響。
[0050]通過向第二空間34B噴射高壓的氣體致冷劑8，第二空間34B的壓力升高，促進(jìn)致冷劑8 (氣體致冷劑及霧狀致冷劑)從第二空間34B向第一空間34A流動。通過促進(jìn)致冷劑8的流動，增加致冷劑8與轉(zhuǎn)子4 (及定子5)的熱交換量，從而提高冷卻性能。
[0051]氣體噴射噴嘴9的結(jié)構(gòu)基本上具有與上述第一噴射噴嘴7a相同的結(jié)構(gòu)，因此省略詳細(xì)的說明。但是，相對于第一噴射噴嘴7a噴射液體致冷劑，氣體噴射噴嘴9噴射高壓氣體(高壓的氣體致冷劑)。因此，氣體噴射噴嘴9的內(nèi)部流道的截面積、排出口的形狀等優(yōu)選適合高壓氣體。例如，第一噴射噴嘴7a的排出口 71為了擴(kuò)散噴射液體致冷劑而形成為切口。相對于此，來自氣體噴射噴嘴9的高壓氣體的噴射h以促進(jìn)第二空間34B內(nèi)的致冷劑的流動為目的，因此氣體噴射噴嘴9的排出口可以不是切口，而形成為圓孔。
[0052]另外，在本實(shí)施方式中，為了進(jìn)一步提高冷卻性能，增加從第二空間34B向第一空間34A的致冷劑8流中所含的霧狀致冷劑8，設(shè)有與第一實(shí)施方式的第一噴射噴嘴7a相同結(jié)構(gòu)的第二噴射噴嘴7b。當(dāng)致冷劑8流所含的霧狀致冷劑8增加時，氣化熱量增加，因此致冷劑8與轉(zhuǎn)子4 (及定子5)的熱交換量進(jìn)一步增加，冷卻性能進(jìn)一步提高。
[0053]如圖9所示，在相對于旋轉(zhuǎn)軸40為氣體噴射噴嘴9的相反側(cè)(與第一噴射噴嘴7a相同側(cè))設(shè)有第二噴射噴嘴7b。第二噴射噴嘴7b具有與第一噴射噴嘴7a相同的結(jié)構(gòu)(參照圖5及圖6)，朝向第二空間34B的內(nèi)周面30噴射液體致冷劑8。所噴射的液體致冷劑8在內(nèi)周面30濺回而成為霧狀(液滴狀)，并擴(kuò)散到第二空間34B內(nèi)。擴(kuò)散的霧狀致冷劑8通過由從氣體噴射噴嘴9噴射的氣體致冷劑8 (高壓氣體)促進(jìn)的致冷劑8的流，從第二空間34B移動到第一空間34A，與轉(zhuǎn)子4 (及定子5)熱交換而提高冷卻性能。
[0054]在此，第二噴射噴嘴7b也向轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向(圖9中的逆時針方向)噴射液體致冷劑8。如上所述，由于在馬達(dá)殼體3內(nèi)沿轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向形成旋轉(zhuǎn)流，因此當(dāng)向轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向噴射液體致冷劑8時，所產(chǎn)生的霧狀致冷劑8被旋轉(zhuǎn)流攪拌，容易包含于從第二空間34B向第一空間34A的致冷劑8的流中。
[0055]另外，氣體噴射噴嘴9也向轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)方向噴射氣體致冷劑8(高壓氣體)。其結(jié)果，促進(jìn)旋轉(zhuǎn)流，進(jìn)一步攪拌所產(chǎn)生的霧狀致冷劑8。其結(jié)果，霧狀致冷劑8容易進(jìn)一步包含于從第二空間34B向第一空間34A的致冷劑8的流中。另外，由于霧狀致冷劑8進(jìn)一步均勻地擴(kuò)散，因此能夠冷卻轉(zhuǎn)子4整體。另外，通過由氣體噴射噴嘴9產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸的促進(jìn)，從致冷劑流道35排出的致冷劑8也擴(kuò)散，能進(jìn)一步有效地冷卻第二線圈終端52整體。
[0056]在此，氣體噴射噴嘴9為了有效地產(chǎn)生從第二空間34B向第二線圈終端內(nèi)部的致冷劑8的流，優(yōu)選構(gòu)成為向比第二線圈終端52的端緣靠外側(cè)(突出外側(cè):圖8中的右側(cè))噴射氣體致冷劑8 (高壓氣體)。通過有效地產(chǎn)生從第二空間34B向第二線圈終端的內(nèi)部的致冷劑8的流，能夠有效地增加從第二空間34B向第一空間34A的致冷劑8的流量。
[0057]另外，通過構(gòu)成為氣體噴射噴嘴9向比第二線圈終端52的端緣靠外側(cè)噴射氣體致冷劑8 (高壓氣體)，能夠防止由從氣體噴射噴嘴9噴射的氣體致冷劑8 (高壓氣體)產(chǎn)生的第二線圈終端52的絕緣覆膜的損傷。另外，在本實(shí)施方式中，氣體噴射噴嘴9自身配設(shè)在比第二線圈終端52的端緣靠外側(cè)(圖8中的IX-1X截面的位置)。[0058]如上所述，第一噴射噴嘴7a為了有效地使生成的霧狀致冷劑8落到第一線圈終端51上，優(yōu)選配置在第一線圈終端51的突出長度的大致中央位置。相對于此，第二噴射噴嘴7b的主要目的在于，為了使生成的霧狀致冷劑8包含于從第二空間34B向第一空間34A的致冷劑8的流中，在第二空間34B內(nèi)擴(kuò)散。因此，在本實(shí)施方式中，第二噴射噴嘴7b設(shè)在沿旋轉(zhuǎn)軸40的軸向與氣體噴射噴嘴9相同位置(圖8的IX-1X截面的位置)。
[0059]但是，由第二噴射噴嘴7b產(chǎn)生的霧狀致冷劑8為了利用內(nèi)周面30濺回并充分地在第二空間34B內(nèi)擴(kuò)散，可以設(shè)在比第二線圈終端52的端緣靠內(nèi)側(cè)。另外，也可以使由第二噴射噴嘴7b產(chǎn)生的霧狀致冷劑8的一部分落到第二線圈終端52上而冷卻第二線圈終端52。
[0060]另外，在本實(shí)施方式中，作為從氣體噴射噴嘴9噴射的高壓氣體的氣體致冷劑8從壓縮機(jī)20的第二壓縮級(第二葉輪)20b下游側(cè)獲得。但是，只要壓力充分，則也可以從第一壓縮級(第一葉輪)20a下游側(cè)(B卩，第二壓縮級20b上游側(cè))獲得。
[0061]另外，本實(shí)施方式具備第一實(shí)施方式的全部結(jié)構(gòu)，由全部實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)由第一實(shí)施方式獲得的效果。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，用于氣體噴射噴嘴9及第二噴射噴嘴7b的配管增加，但能夠進(jìn)一步提高冷卻性能(尤其對轉(zhuǎn)子5的冷卻)。只要考慮電動馬達(dá)I的發(fā)熱特性研究是否需要設(shè)置噴射噴嘴9及第二噴射噴嘴7即可。
【權(quán)利要求】
1.一種電動馬達(dá)，其特征在于， 具備: 馬達(dá)殼體； 轉(zhuǎn)子，其收放在上述馬達(dá)殼體內(nèi)，能以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)； 定子，其設(shè)在上述馬達(dá)殼體內(nèi)的上述轉(zhuǎn)子的周圍，在定子鐵芯上卷繞定子線圈而構(gòu)成；以及 第一噴射噴嘴，其設(shè)在上述馬達(dá)殼體內(nèi)，朝向上述馬達(dá)殼體的內(nèi)周面噴射液狀的冷卻劑， 上述定子線圈具有從上述定子鐵芯向上述旋轉(zhuǎn)軸的方向突出的第一線圈終端， 上述第一噴射噴嘴構(gòu)成為，使上述冷卻劑在上述內(nèi)周面濺回，并擴(kuò)散為霧狀而落到上述第一線圈終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動馬達(dá)，其特征在于， 上述第一噴射噴嘴構(gòu)成為，向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向噴射上述冷卻劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動馬達(dá)，其特征在于， 上述馬達(dá)殼體的內(nèi)部被劃分為位于上述轉(zhuǎn)子及上述定子的一側(cè)的第一空間、位于上述轉(zhuǎn)子及上述定子的另一側(cè)的第二空間， 上述第一線圈終端向上述第一空間內(nèi)突出， 上述第一噴射噴嘴設(shè)在上述第一空間內(nèi)，向上述第一空間內(nèi)噴射上述冷卻劑， 上述電動馬達(dá)還具備向上述第二空間噴射高壓氣體的氣體噴射噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動馬達(dá)，其特征在于， 上述電動馬達(dá)在上述第二空間內(nèi)還具備向上述馬達(dá)殼體的內(nèi)周面噴射液狀的上述冷卻劑的第二噴射噴嘴， 上述第二噴射噴嘴構(gòu)成為，通過使上述冷卻劑在上述馬達(dá)殼體的內(nèi)周面濺回而向上述第二空間內(nèi)霧狀地擴(kuò)散。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動馬達(dá)，其特征在于， 上述第二噴射噴嘴構(gòu)成為，向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向噴射上述冷卻劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動馬達(dá)，其特征在于， 上述氣體噴射噴嘴構(gòu)成為，沿上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向噴射上述高壓氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求4?6任一項(xiàng)所述的電動馬達(dá)，其特征在于， 上述定子線圈具有第二線圈終端，該第二線圈終端從上述定子鐵芯向上述第二空間朝上述旋轉(zhuǎn)軸的方向突出， 上述氣體噴射噴嘴構(gòu)成為，向比第二線圈終端的端緣靠外側(cè)噴射上述高壓氣體，該第二線圈終端朝上述第二空間內(nèi)突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求3?7任一項(xiàng)所述的電動馬達(dá)，其特征在于， 上述高壓氣體通過上述冷卻劑氣化而成。
9.一種渦輪壓縮機(jī)，其由權(quán)利要求8所述的上述電動馬達(dá)驅(qū)動葉輪，該渦輪壓縮機(jī)的特征在于， 上述高壓氣體是由上述葉輪壓縮的氣體狀的上述冷卻劑。
【文檔編號】H02K3/24GK103650301SQ201280035177
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月21日
【發(fā)明者】小田兼太郎, 佐久間信義, 吉永誠一郎 申請人:株式會社Ihi