JP2010001859A

JP2010001859A - 電動圧縮機

Info

Publication number: JP2010001859A
Application number: JP2008163121A
Authority: JP
Inventors: Masanori Taguchi; 正則田口; Hiroyuki Nakasone; 弘幸仲宗根
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2010-01-07
Also published as: EP2309128A1; WO2009157275A1; US20110103979A1

Abstract

【課題】ポリアルキルグリコール系の潤滑油を使用しても、所定の絶縁性能を確保することのできる電動圧縮機を提供する。
【解決手段】端子本体５１とモータ３０側のリード線３３との接続部５１ｃを覆うように設けられた絶縁カバー５６を備え、絶縁カバー５６の第１絶縁部材５３側の面に、第１絶縁部材５３に当接することにより漏電経路を遮断する遮断部５６ｂを設けたので、第１絶縁部材５３と絶縁カバー５６との間の漏電経路を遮断することができ、ポリアルキルグリコール系の潤滑油を使用しても、所定の絶縁性能を確保することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮部を駆動するモータと、モータを駆動するモータ駆動回路と、モータとモータ駆動回路を電気的に接続する密封端子を備えた電動圧縮機に関するものである。

従来、この種の電動圧縮機としては、冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動するモータと、モータを駆動するモータ駆動回路と、モータ側の空間とモータ駆動回路側の空間とを仕切る仕切壁に設けられ、モータ側のリード線とモータ駆動回路側のリード線とを電気的に接続する密封端子とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３２４９２０号公報

ところで、駆動トルクが外部から伝達される開放型の圧縮機では、ハウジング内の摺動部を潤滑するために、ポリアルキルグリコール（ＰＡＧ）系の潤滑油が使用されている。しかし、ポリアルキルグリコール系の潤滑油は電気絶縁性能が低いため、モータを内蔵した前記電動圧縮機では、ポリアルキルグリコール系の潤滑油を使用することができず、電気絶縁性能が高く高価なポリオールエステル（ＰＯＥ）系の潤滑油が使用されている。これにより、開放型の圧縮機と前記電動圧縮機に対してそれぞれ異なる種類の潤滑油を使用する必要があり、メンテナンス等の作業が煩雑となる。

本発明の目的とするところは、ポリアルキルグリコール系の潤滑油を使用しても、所定の絶縁性能を確保することのできる電動圧縮機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動するモータと、モータを駆動するモータ駆動回路と、モータ側の空間とモータ駆動回路側の空間とを仕切る仕切壁に設けられ、モータ側のリード線とモータ駆動回路側のリード線とを電気的に接続する密封端子とを備えた電動圧縮機において、前記密封端子とモータ側のリード線との接続部を覆うように設けられた絶縁性の絶縁カバーを備え、絶縁カバーの仕切壁側の面に、仕切壁側の部材に当接することにより漏電経路を遮断する遮断部を設けている。

これにより、絶縁カバーに設けられた遮断部が仕切壁側の部材に当接することから、仕切壁側の部材と絶縁カバーとの間の漏電経路が遮断される。

本発明によれば、仕切壁側の部材と絶縁カバーとの間の漏電経路を遮断することができるので、ポリアルキルグリコール系の潤滑油を使用しても、所定の絶縁性能を確保することができる。

図１乃至図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は電動圧縮機の側面断面図、図２は密封端子の断面図、図３は密封端子の分解斜視図、図４は密封端子の要部断面図である。

本発明の電動圧縮機は、円筒状に形成されたハウジング１０と、冷媒を圧縮するための圧縮部２０と、圧縮部２０を駆動させるためのモータ３０と、モータ３０の運転制御を行うためのモータ駆動回路としての駆動回路部４０とを備えたスクロール型の電動圧縮機であり、冷媒として例えばＨＦＣ−１３４ａや二酸化炭素等が用いられる。

ハウジング１０は、圧縮部２０が収納される第１ハウジング１１と、モータ３０が収納される第２ハウジング１２と、駆動回路部４０が収納される第３ハウジング１３とからなる。

第１ハウジング１１は、一端面が閉鎖され、他端面側が第２ハウジング１２の一端面に結合されている。また、第１ハウジング１１の一端面側の周面には図示しない冷媒吐出口が設けられている。

第２ハウジング１２は、一端面側が第１ハウジング１１に結合され、他端面側が第３ハウジング１３の一端面に結合されている。

第１ハウジング１１及び第２ハウジング１２は、圧縮部２０駆動用の後述する駆動シャフトの一端側を回転自在に支持するための後述するセンタープレートを介してボルト１４によって結合されている。

第３ハウジング１３は、一端面側が第２ハウジング１２に結合され、他端面側が開放可能なように閉鎖板１５によって閉鎖されている。また、第３ハウジング１３の一端面側の周面には冷媒吸入口が設けられている。更に、第３ハウジング１３は、内部が仕切壁１３ａによって冷媒吸入口を含む一端面側と他端面側とに仕切られており、駆動回路部４０を収納するための駆動回路収納室１３ｂとモータ３０側に連通する冷媒吸入チャンバ１３ｃが設けられている。

圧縮部２０は、第１ハウジング１１の一端側に固定された固定スクロール部材２１と、第１ハウジング１１の他端側に設けられ、固定スクロール部材２１に対して旋回可能に設けられた旋回スクロール部材２２とを有している。

固定スクロール部材２１は、第１ハウジング１１内を仕切るように設けられた円板状の部材からなり、旋回スクロール部材２２側の面に渦巻体２１ａが設けられている。また、固定スクロール部材２１の径方向中央部には、圧縮部２０において圧縮した冷媒を吐出するための冷媒吐出孔２１ｂが設けられている。第１ハウジング１１内の一端面と固定スクロール部材２１との間には、冷媒吐出室１１ａが形成され、冷媒吐出室１１ａに冷媒吐出口から吐出される冷媒が流入するようになっている。

旋回スクロール部材２２は、固定スクロール部材２１側の面に渦巻体２２ａが設けられ、その反対側の面にモータ３０の回転力を伝達するための駆動シャフト２３の一端側が駆動ブッシュ２４を介して連結されている。

駆動シャフト２３は、第２ハウジング１２の中心軸に沿って延びるように設けられている。駆動シャフト２３は、駆動ブッシュ２４との連結部２３ａが駆動シャフト２３の回転中心から偏心するように設けられている。また、駆動シャフト２３は、一端側が圧縮部２０とモータ３０の間に設けられたセンタープレート２５にボールベアリング２６を介して回転自在に支持され、他端側が第２ハウジング１２の他端面側に設けられた軸受け１２ａにボールベアリング２７を介して回転自在に支持されている。即ち、駆動シャフト２３は、モータ３０によって回転し、旋回スクロール部材２２を所定の円軌道上を旋回させるようになっている。

センタープレート２５は、ハウジング１０内の圧縮部２０側の空間とモータ３０側の空間を仕切るように設けられ、圧縮部２０側の空間とモータ３０側の空間を連通するための連通孔が設けられている。また、センタープレート２５には、外周面の周方向に亘ってフランジ部２５ａが設けられ、フランジ部２５ａが第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との間に狭持されるようになっている。

旋回スクロール部材２２とセンタープレート２５との間には、旋回スクロール部材２２の旋回位置を規制するために、旋回スクロール部材２２及びセンタープレート２５にそれぞれ固定されたピンと、ピン同士を連結するための連結部材とからなる旋回位置規制機構２８が設けられている。

モータ３０は、三相誘導モータ等からなり、駆動シャフト２３に固定された永久磁石からなるロータ３１と、ロータ３１を囲むように設けられ、第２ハウジング１２内に固定されたステータ３２とを有している。

駆動回路部４０は、基板上に複数の発熱性部品としてのパワー半導体素子４１ａを有するインバータ回路４１、平滑コンデンサやノイズフィルタ等のパワー回路部品４２、マイクロコンピュータ構成の制御部４３等からなり、駆動回路収納室１３ｂに収納され、モールド樹脂４４によって駆動回路収納室１３ｂ内に固定されている。

また、この電動圧縮機は、冷媒吸入チャンバ１３ｃの下方に位置する仕切壁１３ａに設けられ、インバータ回路４１からの電力をステータ３２の巻線に供給するための３本の密封端子５０を備えている。

各密封端子５０は、仕切壁１３ａに設けられた貫通孔１３ｄに挿入される端子本体５１と、端子本体５１を仕切壁１３ａに固定するための固定ナット５２と、仕切壁１３ａの第２ハウジング１２側に介装される第１絶縁部材５３と、固定ナット５２と仕切壁１３ａの間に介装される第２絶縁部材５４と、端子本体５１の駆動回路収納室１３ｂ側の端部に結合可能に設けられ、駆動回路収納室１３ｂ側のリード線４５が溶接によって接合される接合部材としての接合ナット５５と、端子本体５１とモータ３０側のリード線３３との接続部５１ｃを覆うための絶縁カバー５６とから構成されている。ここで、駆動回路収納室１３ｂ側のリード線４５は、銅系の材料によって形成されている。

端子本体５１は、鉄系の金属からなり、第２ハウジング１２側の端部にフランジ５１ａが設けられ、駆動回路収納室１３ｂ側の端部に雄ネジ部５１ｂが設けられ、第２ハウジング１２側の端部にモータ３０側のリード線３３がカシメ加工等によって接続されるようになっている。端子本体５１は、仕切壁１３ａの第２ハウジング１２側に第１絶縁部材５３が介装されるとともに、仕切壁１３ａの駆動回路収納室１３ｂ側に第２絶縁部材５４が介装された状態で、固定ナット５２を雄ネジ部５１ｂに螺合することによって仕切壁１３ａに取り付けられている。

第１絶縁部材５３及び第２絶縁部材５４は、それぞれセラミックまたは樹脂等の絶縁性を有する部材からなる。第１絶縁部材５３は、３本の端子本体５１をそれぞれ挿通する３つの孔５３ａが設けられ、３本の端子本体５１に対して１つの第１絶縁部材５３が介装されている。また、第２絶縁部材５４は、端子本体５１を挿通する孔５４ａが設けられ、１本の端子本体５１に対して１つの第２絶縁部材５４が介装されている。

接合ナット５５は、銅系の金属からなり、一端側が閉鎖された袋ナット状に形成されている。接合ナット５５には、一端側から突出するように溶接部５５ａが設けられ、溶接部５５ａに駆動回路収納室１３ｂ側のリード線４５が溶接によって接合されるようになっている。

絶縁カバー５６は、ゴム等の弾性及び絶縁性を有する材料からなり、第１絶縁部材５３の一端面のほぼ全面を覆うように形成されている。また、絶縁カバー５６は、モータ３０側の３本のリード線３３をそれぞれ挿通するための３つの孔５６ａが設けられ、孔５６ａにリード線３３を挿通した状態で３本の端子本体５１とリード線３３との接続部５１ｃを覆うようになっている。絶縁カバー５６の第１絶縁部材５３側の面には、外周部に沿って第１絶縁部材５３側に延びるように設けられ、第１絶縁部材５３に当接することにより漏電経路を遮断する遮断部５６ｂが設けられている。遮断部５６ｂには、接続された冷媒回路の真空引きを行う際に、絶縁カバー５６と第１絶縁部材５３との間の空気を抜くための抜気部としての抜気孔５６ｃが設けられている。抜気孔５６ｃは、遮断部５６ｂの端部をＶ字形状に切り欠くことにより設けられ、端子本体５１に取り付けられた状態で開口面積が１０平方ミリメートル以下となるように形成されている。

以上のように構成された電動圧縮機において、モータ３０に通電して駆動シャフト２３を回転させると、圧縮部２０において固定スクロール部材２１に対して旋回スクロール部材２２が旋回運動する。これにより、冷媒吸入口からハウジング２０内に流入する冷媒は、冷媒吸入チャンバ１３ｃの仕切壁１３ａを介して駆動回路部４０のインバータ回路４１の各パワー半導体素子４１ａを冷却し、第２ハウジング１２内を流通してモータ３０を冷却する。第２ハウジング１２内を流通した冷媒は、センタープレート２５の連通孔を介して旋回スクロール部材２２とセンタープレート２５との間を流通し、旋回位置規制機構５０を冷却した後、圧縮部２０に流入する。圧縮部２０において圧縮された冷媒は、冷媒吐出孔２１ｂから冷媒吐出室１１ａに流入し、冷媒吐出口から吐出される。

また、各密封端子５０において、駆動回路収納室１３ｂ側のリード線４５を接続する作業を行う際には、端子本体５１を仕切壁１３ａに取り付けた状態で接合ナット５５を雄ネジ部５１ｂに螺合させ、接合ナット５５の溶接部５５ａにリード線４５を溶接によって接合する。

また、端子本体５１とリード線３３との接続部５１ｃは、絶縁カバー５６によって覆われるため、ハウジング１０側への漏電が遮断されて絶縁される。また、絶縁カバー５６の遮断部５６ｂが第１絶縁部材５３の外周部に沿って当接しているため、第１絶縁部材５３と絶縁カバー５６との間の漏電経路が遮断される。更に、遮断部５６ｂには抜気孔５６ｃが設けられているため、密封端子５０の組み付け時に第１絶縁部材５３と絶縁カバー５６との間の空気が冷凍回路の真空引きの際に抜気孔５６ｃから外部に排出される。また、抜気孔５６ｃは、開口面積が１０平方ミリメートル以下に形成されているため、所定の絶縁性能を確保することができる。

このように、本実施形態の電動圧縮機によれば、端子本体５１とモータ３０側のリード線３３との接続部５１ｃを覆うように設けられた絶縁カバー５６を備え、絶縁カバー５６の第１絶縁部材５３側の面に、第１絶縁部材５３に当接することにより漏電経路を遮断する遮断部５６ｂを設けたので、第１絶縁部材５３と絶縁カバー５６との間の漏電経路を遮断することができ、ポリアルキルグリコール系の潤滑油を使用しても、所定の絶縁性能を確保することができる。

また、遮断部５６ｂに、絶縁カバー５６と第１絶縁部材５３との間の空気を抜くための抜気孔５６ｃを設けたので、冷媒回路の真空引きの際に絶縁カバー５６と第１絶縁部材５３との間の空気を抜くことができ、冷媒回路の真空引きを確実に行うことが可能となる。

また、抜気孔５６ｃの開口面積を１０平方ミリメートル以下としたので、所定の絶縁性能を確保することができ、所定の絶縁性能を確保するとともに、真空引きを確実に行うことが可能となる。

また、絶縁カバー５６を、複数の端子本体５１に対して一体に設けたので、１つの絶縁カバー５６によって複数の端子本体５１とリード線３３との接続部５１ｃを絶縁することができ、部品点数を低減することが可能となる。

尚、前記実施形態では、絶縁カバー５６を、複数の端子本体５１に対して一体に設けたものを示したが、図５に示すように、１つの端子本体５１に対して１つの絶縁カバー５７としても、前記実施形態と同様に、絶縁性能を確保することができる。

また、前記実施形態では、遮断部５６ｂを絶縁カバー５６の外周部に沿って第１絶縁部材５３側に延びるように設けたものを示したが、図６に示すように、絶縁カバー５６の第１絶縁部材５３側面の外周部側から突出するように遮断部５６ｄを設けても前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、図７に示すように、第１絶縁部材５３の一端面の外周部に沿って絶縁カバー５６側に延びる壁５３ｂと、第１絶縁部材５３の壁５３ｂの内面に当接する絶縁カバー５６の延出部５６ｅとから遮断部を構成しても前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、図８に示すように、第１絶縁部材５３と絶縁カバー５６との間の外周部に沿って設けられたリング状のパッキン５６ｆから遮断部を構成しても前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、前記実施形態では、絶縁カバー５６と第１絶縁部材５３との間の空気を抜くための抜気部としての抜気孔５６ｃを、遮断部５６ｂの端部をＶ字形状に切り欠くことにより構成したものを示したが、図９に示すように、遮断部５６ｂに開口面積が１０平方ミリメートル以下の丸形の抜気孔５６ｇを抜気部として設けても前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、図１０に示すように、遮断部５６ｂの端部に突起部５６ｈを設け、遮断部５６ｂを第１絶縁部材５３に当接させたときに突起部５６ｈの近傍に開口面積が１０平方ミリメートル以下の隙間ができるように抜気部を構成しても前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態を示す電動圧縮機の側面断面図密封端子の断面図密封端子の分解斜視図密封端子の要部断面図その他の絶縁カバーの例を示す密封端子の要部断面図その他の遮断部の例を示す密封端子の要部断面図その他の遮断部の例を示す密封端子の要部断面図その他の遮断部の例を示す密封端子の要部断面図その他の抜気部の例を示す密封端子の要部断面図その他の抜気部の例を示す密封端子の要部断面図

符号の説明

２０…圧縮部、３０…モータ、３３…リード線、４０…駆動回路部、４５…リード線、５０…密封端子、５１…端子本体、５１ｃ…接続部、５３…第１絶縁部材、５３ｂ…壁、５６…絶縁カバー、５６ｂ…遮断部、５６ｃ…抜気孔、５６ｄ…遮断部、５６ｅ…延出部、５６ｆ…パッキン、５６ｇ…抜気孔、５６ｈ…突起部。

Claims

冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動するモータと、モータを駆動するモータ駆動回路と、モータ側の空間とモータ駆動回路側の空間とを仕切る仕切壁に設けられ、モータ側のリード線とモータ駆動回路側のリード線とを電気的に接続する密封端子とを備えた電動圧縮機において、
前記密封端子とモータ側のリード線との接続部を覆うように設けられた絶縁性の絶縁カバーを備え、
絶縁カバーの仕切壁側の面に、仕切壁側の部材に当接することにより漏電経路を遮断する遮断部を設けた
ことを特徴とする電動圧縮機。
前記遮断部に、絶縁カバーと仕切壁側の部材との間に形成される空間の空気を抜くための抜気部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機。
前記抜気部を、絶縁カバーと仕切壁側の部材との間に形成される空間とモータ側の空間とを連通する開口部によって構成し、
開口部の開口面積を１０平方ミリメートル以下とした
ことを特徴とする請求項２記載の電動圧縮機。
前記絶縁カバーを、複数の密封端子に対して一体に設けた
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電動圧縮機。