JP4728872B2

JP4728872B2 - 電動圧縮機

Info

Publication number: JP4728872B2
Application number: JP2006130481A
Authority: JP
Inventors: 信明小川; 雅彦牧野; 幸弘藤原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-05-09
Also published as: US7708532B2; JP2006348936A; US20060275156A1

Description

本発明は、流体の吸入、圧縮及び吐出を行う圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動するモータとを容器内に収納し、モータをモータ駆動回路部により駆動する電動圧縮機に関する。

従来この種の圧縮機では、モータのリード線を密封端子側へ引出す技術として、圧縮機構部の外周部を切欠き、その切欠きと容器との間に設けた冷媒用の連通路を、リード線の引出し用の配線通路として兼用することが従来から行われている（例えば、特許文献１参照）。
図３は、従来の縦型の電動圧縮機の断面図であり、図４は、図３の電動圧縮機の平面図である。
図３において、圧縮機構部１０１の吐出孔１０２から吐出室１０３に吐出された圧縮冷媒は、圧縮機構部１０１に設けられた下降用連通路１０４を通って下部のモータ空間１０５に入り、さらに圧縮機構部１０１を切り欠いた切欠きと密閉容器１０６との間に設けた上昇用連通路１０７を通って、上部の密封端子側空間１０８に入り、吐出管１０９より吐出される。
図４において、密封端子１１０とモータ１１１とは、上昇用連通路１０７を通るリード線１１２により電気的に接続されており、すなわち、冷媒用の上昇用連通路１０７は配線通路として兼用されている。
特開２００１−０２０８６５号公報

しかしながら、従来の構成では、リード線の配線通路と冷媒の連絡通路とが兼用されているため、圧縮機構部から吐出されたガス冷媒がリード線の周囲を流れ、その脈動流によりリード線が振動して圧縮機構部の切欠き部を形成する鋳肌面や容器内面と擦れ、リード線が損傷するおそれがあった。
またこれらを防ぐため、リード線をチューブで保護したり、リード線を特別に固定したり、また切欠きを切削加工して切欠きの面粗度を改善したりする方法があるが、その場合はコストがアップするという課題を有していた。

したがって本発明は、上記従来の課題を解決するもので、モータのリード線引出し接続部と冷媒用の連絡通路とを分離し、リード線の損傷を防止して信頼性を向上させた電動圧縮機を提供することを目的としている。

請求項１記載の本発明の電動圧縮機は、容器内にはモータと圧縮機構部とが収納され、前記圧縮機構部が駆動軸によって前記モータと連結され、前記圧縮機構部によって前記容器内が第１の空間と第２の空間に分離され、前記第１の空間には前記モータが配置される電動圧縮機であって、前記第２の空間を、隔壁によって吐出室と接続空間とに分離し、前記吐出室には前記圧縮機構部の吐出孔が連通し、吐出ガスが占める空間となる前記接続空間には密封端子を配置し、前記第１の空間と前記接続空間とを連通する配線通路を前記圧縮機構部の外周部に形成し、前記モータと前記密封端子とを接続するリード線を、前記配線通路に配設したことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の電動圧縮機において、前記第１の空間に連通する吐出口を形成し、前記第１の空間と前記吐出室とを連通する連絡通路を前記圧縮機構部の外周部に形成したことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の電動圧縮機において、前記隔壁を、前記容器と一体に形成したことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１に記載の電動圧縮機において、前記駆動軸を水平方向として用いる電動圧縮機であって、前記接続空間及び前記配線通路を前記容器内に貯留される潤滑油の油面より上部に形成したことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の電動圧縮機において、前記接続空間及び前記配線通路を、前記モータ及び前記圧縮機構部の回転中心より上部に形成したことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項４に記載の電動圧縮機において、前記隔壁を傾斜させ、前記配線通路を前記密封端子よりも下方位置に形成したことを特徴とする。
請求項７記載の本発明の電動圧縮機は、容器内にはモータと圧縮機構部とが収納され、前記圧縮機構部が駆動軸によって前記モータと連結され、前記圧縮機構部によって前記容器内が第１の空間と第２の空間に分離され、前記第１の空間には前記モータが配置され、前記第１の空間に連通する吐出口を形成し、前記第１の空間と吐出室とを連通する連絡通路を前記圧縮機構部の外周部に形成した電動圧縮機であって、前記第２の空間を、隔壁によって前記吐出室と接続空間とに分離し、前記吐出室には前記圧縮機構部の吐出孔が連通し、前記接続空間には密封端子を配置し、前記第１の空間と前記接続空間とを連通する配線通路を前記圧縮機構部の外周部に形成し、前記モータと前記密封端子とを接続するリード線を、前記配線通路に配設したことを特徴とする。

本発明の電動圧縮機によれば、モータのリード線の損傷を防ぎ、信頼性を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態による電動圧縮機は、第２の空間を、隔壁によって吐出室と接続空間とに分離し、吐出室には圧縮機構部の吐出孔が連通し、吐出ガスが占める空間となる接続空間には密封端子を配置し、第１の空間と接続空間とを連通する配線通路を圧縮機構部の外周部に形成し、モータと密封端子とを接続するリード線を、配線通路に配設したものである。本実施の形態によって、ガス脈動によるリード線の振動を抑え、リード線の損傷を防いで電動圧縮機の信頼性を向上させることができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による電動圧縮機において、第１の空間に連通する吐出口を形成し、第１の空間と吐出室とを連通する連絡通路を圧縮機構部の外周部に形成したものである。本実施の形態によって、吐出室に吐出された冷媒を、連絡通路によってモータ周辺に導いて吐出口から容器外へ流出させて、潤滑油を冷媒から分離することで、潤滑油が容器外へ流出することを防止することができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態による電動圧縮機において、隔壁を容器と一体に形成したものである。本実施の形態によって、構造の簡略化が図れるとともにコストを低減することができる。
本発明の第４の実施の形態は、第１の実施の形態による電動圧縮機において、駆動軸を水平方向として用いる電動圧縮機であって、接続空間及び配線通路を容器内に貯留される潤滑油の油面より上部に形成したものである。本実施の形態によって、密封端子とリード線との接続部への潤滑油の流入を防ぎ、絶縁抵抗の低下を防止することができる。
本発明の第５の実施の形態は、第４の実施の形態による電動圧縮機において、接続空間及び配線通路をモータ及び圧縮機構部の回転中心より上部に形成したものである。本実施の形態によって、特に潤滑油の溜まりやすい低速での運転時においても油面が配線通路および接続空間に届くことがないので、絶縁抵抗の低下に伴う信頼性低下を防止することができる。
本発明の第６の実施の形態は、第４の実施の形態による電動圧縮機において、隔壁を傾斜させ、配線通路を密封端子よりも下方位置に形成したものである。本実施の形態によって、運転中のミスト状態の潤滑油が接続空間内に入り込むことがあっても、配線通路から流出するので接続空間内に溜まることがなく、絶縁抵抗の低下を防止することができる。
本発明の第７の実施の形態による電動圧縮機は、第２の空間を、隔壁によって吐出室と接続空間とに分離し、吐出室には圧縮機構部の吐出孔が連通し、接続空間には密封端子を配置し、第１の空間と接続空間とを連通する配線通路を圧縮機構部の外周部に形成し、モータと密封端子とを接続するリード線を、配線通路に配設したものである。本実施の形態によって、リード線が通る圧縮機構部の配線通路を冷媒用の連絡通路とは分離したことで、ガス脈動によるリード線の振動を抑え、リード線の損傷を防いで電動圧縮機の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の実施例について、図１および図２を参照しながら説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の第１の実施例における電動圧縮機の断面図、図２は、図１の電動圧縮機の側面図である。
図１および図２に示す本実施例の電動圧縮機の構成を以下に説明する。
電動圧縮機１は、主容器３及び副容器８０から成る容器と、作動流体を吸入、圧縮及び吐出する圧縮機構部４と、圧縮機構部４を駆動するモータ５と、圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する潤滑油７を貯留する貯液部６と、給油装置１９と、密封端子９０とから構成される。
容器内には圧縮機構部４とモータ５とが収納されている。圧縮機構部４とモータ５とは駆動軸１４によって連結されている。圧縮機構部４によって容器内の第１の空間と第２の空間とに分離され、第１の空間にはモータ５が配置されている。
また、圧縮機構部４の反モータ５側に位置する第２の空間は、副容器８０と一体に形成する隔壁８０ｂによって吐出室６２と接続空間６５とに分離されている。吐出室６２には圧縮機構部４の吐出孔３１が連通し、接続空間６５には密封端子９０が配置されている。そして、第１の空間と接続空間６５とを連通する配線通路６３が、圧縮機構部４の外周部に形成され、モータ５と密封端子９０とを接続するリード線５ｃが、その配線通路６４に配設されている。
即ち、本実施例では、圧縮機構部４の反モータ５側に位置して吐出ガスが占める空間としての第２の空間を、密封端子９０及びリード線５ｃを接続する接続空間６５と吐出室６２とに仕切る隔壁８０ｂを設けている。
さらに、第１の空間に連通する吐出口９が主容器３に形成され、第１の空間と吐出室６２とを連通する連絡通路６３が圧縮機構部４の外周部に形成されている。

なお、本実施例では、電動圧縮機１はその胴部の周りにある取付け脚２によって横向きに設置される横型の圧縮機を用い、圧縮機構部４はスクロール方式を用いている。また、モータ５は、モータ駆動回路部（図示せず）によって駆動する。また、取り扱う作動流体は冷媒であり、各摺動部の潤滑や圧縮機構部４の摺動部のシールに供する潤滑油７は、冷媒に対する相溶性を有する。

主容器３内には、軸線方向の一方の端部壁３ａ側から、容積型ポンプ１３と、副ベアリング４１と、モータ５と、主ベアリング４２を持った主軸受部材５１とを配置している。
蓋体５２は、端部壁３ａの外面から容積型ポンプ１３に嵌め付けている。そして、蓋体５２と端部壁３ａとの間に、ポンプ室５３を形成している。このポンプ室５３は、吸上げ通路５４を介して貯液部６に通じている。
また、副ベアリング４１は端部壁３ａにて支持され、端部壁３ａは、副ベアリング４１を介して容積型ポンプ１３に連結している側の駆動軸１４を軸支している。
そして、モータ５は、主容器３の内周に焼き嵌めなどして固定された固定子５ａと駆動軸１４に固定された回転子５ｂとによって、駆動軸１４を回転駆動するように構成されている。

駆動軸１４の圧縮機構部４側の端面には、偏心軸１４ａが一体形成されており、偏心軸１４ａにはブッシュ３０が嵌合されている。このブッシュ３０には、固定スクロール１１と対向する旋回スクロール１２の、偏心ベアリング４３を介した円滑な旋回運動を可能にする働きがある。
また、旋回スクロール１２の旋回スクロール鏡板１２ａの背面には、筒部１２ｂが突設されており、この筒部１２ｂ内に偏心ベアリング４３が収容されている。この偏心ベアリング４３の内輪は、ブッシュ３０に嵌合されており、偏心ベアリング４３の外輪は、筒部１２ｂに嵌合されている。
そして、固定スクロール１１には、吸入孔（図示せず）が設けられていて、その吸入孔と背圧室２０との連通を遮断する弁装置（図示せず）が設けられている。

主軸受部材５１は、副容器８０の内周にボルト（図示せず）などにて固定され、主ベアリング４２を介して圧縮機構部４側の駆動軸１４を軸支している。そして、主軸受部材５１の外周面に固定スクロール１１の外周面を取付け、主軸受部材５１と固定スクロール１１との間に旋回スクロール１２を挟み込み、且つ主軸受部材５１と旋回スクロール１２との間に、旋回スクロール１２の自転を防止して旋回運動させるためのオルダムリング２６を設けて、圧縮機構部４が構成されている。

副容器８０からはみ出て露出している圧縮機構部４の一部分（例えば主軸受部材５１）は、主容器３と副容器８０との開口同士を突き合わせて両者をボルト１８にて固定することにより、主容器３により覆われる。これによって主容器３の端部壁３ａは、副容器８０の端部壁８０ａの軸線方向の反対側に形成される。
また、圧縮機構部４は、副容器８０に設けた吸入口８と主容器３に設けた吐出口９との間に位置し、圧縮機構部４の固定スクロール１１に設けた吸入孔（図示せず）が吸入口８に直接連通している。
また、吐出孔３１が、リード弁３２を介して副容器８０に形成される吐出室６２に開口している。
そして、吐出室６２は、固定スクロール１１と主容器３との間及び主軸受部材５１と主容器３との間に形成した連絡通路６３を介して、圧縮機構部４と端部壁３ａとの間の第１の空間、すなわち、吐出口９に連通しているモータ５側の第１の空間に通じている。なお、連絡通路６３は、固定スクロール１１及び主軸受部材５１を貫通して形成してもよい。
モータ５のリード線５ｃは、固定スクロール１１と主容器３との間及び主軸受部材５１と主容器３との間に形成した配線通路６４を通して引出され、副容器８０に貫装された密封端子９０に接続されている。そして、密封端子９０はモータ駆動回路部に接続されている。なお、配線通路６４は、固定スクロール１１及び主軸受部材５１を貫通して形成してもよい。

次に、本実施例の電動圧縮機の動作について説明する。
モータ５の駆動軸１４により、固定スクロール１１に対し旋回スクロール１２を旋回運動させたとき、圧縮機構部４の固定スクロール１１及び旋回スクロール１２を噛み合わせて形成した圧縮空間１０がその容積を変化させつつ移動する。この容積変化によって、外部サイクルから帰還する冷媒が、副容器８０の吸入口８から固定スクロール１１の吸入孔に導かれ、圧縮空間１０に吸入される。吸入された冷媒は、圧縮空間１０にて圧縮されて、吐出孔３１から吐出室６２に吐出される。
吐出室６２に吐出された冷媒は、反モータ５側の第２の空間から連絡通路６３を通りモータ５側の第１の空間に入り、モータ５を冷却しながら主容器３の吐出口９を通じて外部サイクルへ流出される。この冷媒の吸入・圧縮・吐出の過程で、冷媒は衝突、絞りなどの気液分離作用で潤滑油７を分離し、また冷媒に随伴している一部潤滑油７は副ベアリング４１の潤滑を行う。

一方、主容器３の貯液部６に貯留されている潤滑油７が、駆動軸１４にて駆動される容積型ポンプ１３にて、駆動軸１４の給油路１５を通して旋回スクロール１２の背面の液溜り２１に供給される。なお、潤滑油７の供給は主容器３内の差圧を利用して行うことも可能である。
この液溜り２１に供給された潤滑油７の一部は、旋回スクロール鏡板１２ａの背面を通り、絞り２３（などの減圧手段）によって所定の圧力に制限を受けて、旋回スクロール１２の外周部のラップ反対面に位置する背圧室２０に供給される。そして、固定スクロール１１に設けた弁装置により、背圧室２０の背圧を所定量に調整し、この所定圧力で旋回スクロール１２を押圧するとともに、潤滑油７を圧縮空間１０に導き、固定スクロール１１及び旋回スクロール１２間のシール及び潤滑を図っている。
また、潤滑油７は、旋回スクロール１２の内部を通り、旋回スクロール１２の渦巻状ラップにおける先端に供給される。即ち、固定スクロール１１と旋回スクロール１２との間をシールするチップシール２４を保持する保持溝２５に潤滑油７を供給して、固定スクロール１１及び旋回スクロール１２間のシール及び潤滑が図られている。
そして、液溜り２１に供給された潤滑油７の別の一部は、偏心ベアリング４３、液溜り２２、主ベアリング４２を経ながら、それらの主ベアリング４２や偏心ベアリング４３を潤滑した後、モータ５側の第１の空間に流出し、貯液部６へと回収される。

以上のような本実施例の電動圧縮機の構成によると、圧縮機構部４からの吐出ガスが、密封端子９０及びモータ５のリード線５ｃを接続する接続空間６５に直接流入することを防止できる。即ち、リード線５ｃを通した配線通路６４に吐出ガスが充満するものの流通しないようにすることができる。
換言すれば、リード線５ｃが通る圧縮機構部４の配線通路６４を冷媒用の連絡通路６３とは分離することができる。
上記の作用効果によって、ガス脈動によるリード線５ｃの振動を抑え、リード線の損傷を防ぎ信頼性を向上させることができる。
この結果、リード線５ｃをチューブで保護したり、リード線５ｃを特別に固定したり、また配線通路６４の鋳肌面に切削加工を施しその面粗度を改善したりするといったコストアップに繋がる余分な作業を無くすことができる。
また、本実施例の電動圧縮機では、第１の空間に連通する吐出口９を形成し、第１の空間と吐出室６２とを連通する連絡通路６３を圧縮機構部４の外周部に形成している。この構成により、吐出室６２に吐出された冷媒を、連絡通路６３によってモータ５周辺に導き、吐出口９から主容器３外に流出することができるので、潤滑油７を冷媒から分離することで潤滑油７が主容器３外へ流出することを防止する。
また、本実施例の電動圧縮機では、隔壁８０ｂを副容器８０と一体で形成しているので構造がシンプルとなり、電動圧縮機のコストを低減することができる。
また、駆動軸１４を水平方向として用いる本実施例の電動圧縮機では、接続空間６５及び配線通路６４を、主容器３内に貯留される潤滑油７の油面より上部に形成している。この構成により、密封端子９０とリード線５ｃを接続する接続空間６５への潤滑油７の流入を防ぎ、潤滑油７による絶縁抵抗の低下を防止することができる。
また、本実施例の電動圧縮機では、図２に示すように、接続空間６５及び配線通路６４を、潤滑油７の油面より上部であって、且つモータ５及び圧縮機構部４の回転中心より上部に形成している。この形成により、特に潤滑油７の溜まりやすい低速での運転時において油面が上昇しモータ５の回転子５ｂにより攪拌されても、潤滑油７が配線通路６４及び接続空間６５に届くことはない。この構成によって、絶縁抵抗の低下に伴う電動圧縮機の信頼性低下を防止することができる。
また、本実施例の電動圧縮機では、図２に示すように、隔壁８０ｂを外周部に向かって水平もしくは下方に傾斜させ、配線通路６４を接続空間６５の最下部近傍を含む位置、例えば密封端子９０よりも下方位置に形成している。この形成により、運転中のミスト状態の潤滑油７が、接続空間６５内に入り込んでも、傾斜により配線通路６４から流出するので接続空間６５内に溜まることがない。この構成によって、潤滑油７による絶縁抵抗の低下を防止することができ、信頼性の高い電動圧縮機を提供することができる。

本発明にかかる電動圧縮機は、モータのリード線の損傷を防ぎ、信頼性を向上させることができるものであり、流体の吸入、圧縮及び吐出を行う圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動するモータとを容器内に収納し、モータをモータ駆動回路部により駆動する電動圧縮機に適用できるものである。

本発明の第１の実施例における電動圧縮機の断面図図１の電動圧縮機の側面図従来の縦型の電動圧縮機の断面図図３の電動圧縮機の平面図

符号の説明

１電動圧縮機
３主容器
４圧縮機構部
５モータ
５ｃリード線
７潤滑油
７ａ油面
９吐出口
１４駆動軸
３１吐出孔
６２吐出室
６３連絡通路
６４配線通路
６５接続空間
８０副容器
８０ｂ隔壁
９０密封端子

Claims

容器内にはモータと圧縮機構部とが収納され、前記圧縮機構部が駆動軸によって前記モータと連結され、前記圧縮機構部によって前記容器内が第１の空間と第２の空間に分離され、前記第１の空間には前記モータが配置される電動圧縮機であって、
前記第２の空間を、隔壁によって吐出室と接続空間とに分離し、
前記吐出室には前記圧縮機構部の吐出孔が連通し、
吐出ガスが占める空間となる前記接続空間には密封端子を配置し、
前記第１の空間と前記接続空間とを連通する配線通路を前記圧縮機構部の外周部に形成し、
前記モータと前記密封端子とを接続するリード線を、前記配線通路に配設したことを特徴とする電動圧縮機。
前記第１の空間に連通する吐出口を形成し、前記第１の空間と前記吐出室とを連通する連絡通路を前記圧縮機構部の外周部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
前記隔壁を、前記容器と一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
前記駆動軸を水平方向として用いる電動圧縮機であって、前記接続空間及び前記配線通路を前記容器内に貯留される潤滑油の油面より上部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
前記接続空間及び前記配線通路を、前記モータ及び前記圧縮機構部の回転中心より上部に形成したことを特徴とする請求項４に記載の電動圧縮機。
前記隔壁を傾斜させ、前記配線通路を前記密封端子よりも下方位置に形成したことを特徴とする請求項４に記載の電動圧縮機。
容器内にはモータと圧縮機構部とが収納され、前記圧縮機構部が駆動軸によって前記モータと連結され、前記圧縮機構部によって前記容器内が第１の空間と第２の空間に分離され、前記第１の空間には前記モータが配置され、前記第１の空間に連通する吐出口を形成し、前記第１の空間と吐出室とを連通する連絡通路を前記圧縮機構部の外周部に形成した電動圧縮機であって、
前記第２の空間を、隔壁によって前記吐出室と接続空間とに分離し、
前記吐出室には前記圧縮機構部の吐出孔が連通し、
前記接続空間には密封端子を配置し、
前記第１の空間と前記接続空間とを連通する配線通路を前記圧縮機構部の外周部に形成し、
前記モータと前記密封端子とを接続するリード線を、前記配線通路に配設したことを特徴とする電動圧縮機。