[发明专利]电动压缩机和冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及搭载于燃料电池车的电动压缩机和冷却系统。

背景技术

以往已知具备以燃料电池作为电源进行驱动的行驶用马达且通过行驶用马达的驱动来行驶的燃料电池车(例如，参见日本特开2015-159005号公报)。搭载于燃料电池车的燃料电池通过从储氢罐供给的氢与空气中的氧的化学反应进行发电。从吸入车外的空气并排放压缩后的空气的电动压缩机向燃料电池供给空气。电动压缩机例如具备旋转轴、使旋转轴旋转的电动马达、随着旋转轴的旋转而旋转来压缩空气的压缩部以及收容这些部件的壳体。

电动马达具备固定于旋转轴的转子和固定于壳体的定子。定子具备定子铁芯和卷绕于定子铁芯的线圈。

在燃料电池车中，根据加速器位置(节气门开度)控制在行驶用马达中流动的电流。成为行驶用马达的电源的燃料电池与加速器位置对应地进行发电。为了使燃料电池发电，从电动压缩机向燃料电池供给与加速器位置相对应的流量的空气。

然而，针对搭载于燃料电池车的电动压缩机，要求提高加速器位置变更时的响应性，即，在加速器位置变更时，迅速向燃料电池供给与变更后的加速器位置相对应的流量的空气。如果为了提高电动压缩机的响应性而将使旋转轴旋转的电动马达设定为高输出化，则在线圈流动的电流增大，电动马达的发热量增大。

发明内容

本发明的目的在于提供能够冷却电动马达的电动压缩机和冷却系统。

实现上述目的电动压缩机搭载于燃料电池车，向燃料电池供给空气。所述燃料电池车包括行驶用马达、成为所述行驶用马达的电源的所述燃料电池、以及具有对空调用制冷剂进行压缩的电动式空调用压缩机和蒸发器的空调装置。所述电动压缩机包括：旋转轴；电动马达，其使所述旋转轴旋转；压缩部，其随着所述旋转轴的旋转而旋转，由此压缩空气；壳体，其具有收容有所述电动马达的马达室和收容有所述压缩部的压缩室；以及密封部件，其限制流体在所述马达室与所述压缩室之间流通。所述壳体包括：吸入口，其用于将通过所述蒸发器后且到达所述空调用压缩机前的所述空调用制冷剂即低温制冷剂吸入所述马达室；和排出口，其用于将从所述吸入口吸入到所述马达室的所述低温制冷剂从所述马达室排出。

根据该结构，通过限制流体在马达室与压缩室之间流通，能够在马达室和压缩室流通不同种类的流体。通过蒸发器后且到达空调用压缩机前的空调用制冷剂即低温制冷剂在马达室中从吸入口向排出口流通。由此，能够直接实施低温制冷剂和电动马达之间的热交换，冷却电动马达。

优选，所述壳体进一步包括：划分壁，其划分出所述马达室；和水套，其覆盖所述划分壁的外侧的至少一部分，由此在与所述划分壁之间划分出供冷却水流通的通路。

根据该结构，通过使冷却水在通路流通而在划分壁和冷却水之间进行热交换。划分出马达室的划分壁与电动马达之间实施热交换，因此能够经由划分壁间接地实施冷却水与电动马达之间的热交换。因此，能够通过使低温制冷剂在马达室流通来冷却电动马达，也能够通过使冷却水在通路流通来冷却电动马达。

优选，所述壳体包括分隔壁部，其分隔所述马达室和所述压缩室，并且具有插通有所述旋转轴的贯通孔。

根据该结构，即使借助具有贯通孔的分隔壁部分隔马达室和压缩室，也能够由密封部件限制流体经由贯通孔流通。

实现上述目的冷却系统搭载于燃料电池车，对设置于所述电动压缩机的电动马达进行冷却。所述燃料电池车包括行驶用马达、成为所述行驶用马达的电源的燃料电池、包括对空调用制冷剂进行压缩的电动式空调用压缩机和蒸发器的空调装置、以及向所述燃料电池供给空气的所述电动压缩机。冷却系统包括：旋转轴；所述电动马达，其使所述旋转轴旋转；压缩部，其随着所述旋转轴的旋转而旋转，由此压缩空气；壳体，其具有收容有所述电动马达的马达室和收容有所述压缩部的压缩室；以及密封部件，其限制流体在所述马达室和所述压缩室之间的流通。所述壳体包括：吸入口，其用于将通过所述蒸发器后且到达所述空调用压缩机前的所述空调用制冷剂即低温制冷剂吸入到所述马达室；和排出口，其用于将从所述吸入口吸入到所述马达室的所述低温制冷剂从所述马达室排出。所述冷却系统进一步包括：吸入配管，其连接所述蒸发器和所述吸入口；排出配管，其连接所述排出口和所述空调用压缩机；以及切换部，其对是否使所述低温制冷剂经由所述吸入配管流通到所述吸入口进行切换。

如上所述，通过使低温制冷剂在马达室流通，能够冷却电动马达。然而，为了获得低温制冷剂而需要驱动空调用压缩机。为了驱动空调用压缩机而要消耗电力，因此假如无论电动马达的发热量为多少都始终使低温制冷剂在马达室内流通，则会消耗大量电力。