JP2012211531A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】振動及び騒音が外部に伝達し難い電動圧縮機を提供する。
【解決手段】電動圧縮機１は、ハウジング７と、ハウジング７内に設けられ、ハウジング７の外部から冷媒を吸入し、圧縮してハウジング７の外部に吐出する圧縮機構３と、ハウジング７内に設けられ、圧縮機構３を作動させるモータ機構５とを備える。ハウジング７は、圧縮機構３及びモータ機構５を内部に固定する第１ハウジング１０と、外部への取付部２９が形成された第２ハウジング２１、２２とを有する。第１ハウジング１０と第２ハウジング２０との間には、防振材３１、３２が設けられている
【選択図】図２

Description

本発明は電動圧縮機に関する。

特許文献１に従来の電動圧縮機が開示されている。この電動圧縮機は、ハウジングと、圧縮機構と、モータ機構とを備えている。ハウジングは、コンプレッサハウジング部材、フロントハウジング部材及びリアハウジング部材を有している。コンプレッサハウジング部材は、圧縮機構を内部に固定している。リアハウジング部材は、モータ機構を内部に固定している。

フロントハウジング部材には、吸入口が形成されている。リアハウジング部材には、吐出口が形成されている。また、リアハウジング部材等には、外部への取付部が形成されている。圧縮機構は、ハウジングの外部から冷媒を吸入し、圧縮してハウジングの外部に吐出するものである。モータ機構は、圧縮機構を作動させるものである。

吸入口及び吐出口はそれぞれ、配管コネクタを介して配管と接続される。吸入口の周縁と配管コネクタとの間には、防振材が介在している。また、吐出口の周縁と配管コネクタとの間にも、防振材が介在している。

この電動圧縮機は、防振材により、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が配管を介して外部に伝達することを抑制可能である。

特開２００９−２２１９６９号公報

しかし、上記従来の電動圧縮機では、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が取付部を介して外部に伝達されてしまうという問題がある。

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、振動及び騒音が外部に伝達し難い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。

本発明の電動圧縮機は、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記ハウジングの外部から冷媒を吸入し、圧縮して前記ハウジングの外部に吐出する圧縮機構と、前記ハウジング内に設けられ、前記圧縮機構を作動させるモータ機構とを備えた電動圧縮機において、
前記ハウジングは、前記圧縮機構及び前記モータ機構を内部に固定する第１ハウジングと、外部への取付部が形成された第２ハウジングとを有し、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの間には、防振材が設けられていることを特徴とする（請求項１）。

本発明の電動圧縮機では、第１ハウジングの内部に圧縮機構及びモータ機構が固定されている。また、第２ハウジングに外部への取付部が形成されている。そして、第１ハウジングと第２ハウジングとの間には、防振材が設けられている。この防振材により、この電動圧縮機は、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が第１ハウジングから第２ハウジングに伝達することを抑制でき、ひいては、第２ハウジングの取付部から外部に振動及び騒音が伝達することを抑制できる。

したがって、本発明の電動圧縮機は、振動及び騒音が外部に伝達し難い。

また、この電動圧縮機は、第１ハウジングと第２ハウジングとの間に防振材を設けたので、圧縮機構及びモータ機構の内部、圧縮機構及びモータ機構の第１ハウジングに対する固定構造、及び第２ハウジングに形成された外部への取付部に防振性を持たせる必要がなく、それらの構造を簡素化できる。

第２ハウジングには、圧縮機構に冷媒が吸入される吸入口及び圧縮機構から冷媒が吐出される吐出口が形成されていることが好ましい（請求項２）。この場合、この電動圧縮機は、第２ハウジングに吸入口及び吐出口が形成されているので、防振材により、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が第１ハウジングから、第２ハウジングに形成された吸入口及び吐出口を介して外部に伝達することを抑制できる。その結果、この電動圧縮機は、振動及び騒音が外部に一層伝達し難い。

上記の場合において、吸入口及び吐出口には、それぞれ外部配管が接続されていることが好ましい。そして、吸入口及び／又は吐出口と外部配管との間には、防振材が設けられていることが好ましい（請求項３）。この場合、第２ハウジングと、外部配管との間においても、防振材により、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が伝達し難い。その結果、この電動圧縮機は、振動及び騒音が外部により一層伝達し難い。

第１ハウジングは、一方端が開放されてなる開口縁及び／又は他方端が開放されてなる開口縁を有する筒状とされていることが好ましい。また、第２ハウジングは、第１ハウジングの開口縁と対向配置されていることが好ましい（請求項４）。この場合、第１ハウジングを簡素化できるので、製造コストの低廉化を実現できる。また、第１ハウジングの開口縁に第２ハウジングを対向配置させることは容易であるので、組み付け作業の簡素化も実現できる。

上記の場合において、圧縮機構は、第１ハウジングの一方端の近傍に固定されていることが好ましい。また、モータ機構は、第１ハウジングの他方端の近傍に固定されていることが好ましい（請求項５）。この場合、圧縮機構及びモータ機構を第１ハウジングの両端近傍に固定しているので、筒状の第１ハウジングの剛性を高めることができる。

実施例の電動圧縮機が適用される空調装置の模式図である。 実施例の電動圧縮機の模式断面図である。 変形例の電動圧縮機の模式断面図である。

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）
図１に示すように、実施例の電動圧縮機１は、車両に搭載されて車室内の温度調整を行う空調装置に適用されている。この空調装置は、電動圧縮機１と、方向切替弁９１と、外気用熱交換器９２と、膨張弁９３と、車室用熱交換器９４とにより構成されている。

図２に示すように、電動圧縮機１は、ハウジング７と、ハウジング７内に設けられた圧縮機構３及びモータ機構５とを備えている。ハウジング７の具体的構成については、後で詳しく説明する。

圧縮機構３は、第１ハウジング１０の内壁面１０Ｂに固定された固定スクロール３Ａと、固定スクロール３Ａに対向配置された可動スクロール３Ｂとで構成されている。固定スクロール３Ａと可動スクロール３Ｂとは噛合して両者間に圧縮室３Ｃを形成している。第１ハウジング１０内には駆動軸５Ａが収容されている。駆動軸５Ａは、その先端部（図２の紙面右側）が先端側軸受装置５Ｂに回転可能に支持され、その後端部（図２の紙面左側）が後端側軸受装置５Ｃに回転可能に支持されている。先端側軸受装置５Ｂは、第１ハウジング１０の内壁面１０Ｂから径内方向に向けてリブ状に凸設された複数（図２においては２本）の軸受保持部１０Ｇに保持されている。図示は省略するが、本実施例の２本の軸受保持部１０Ｇは、第１ハウジング１０の内壁面１０Ｂに対して、図２の紙面手前側及び紙面奥側で離間している。

モータ機構５は、圧縮機構３よりも第２ハウジング２１側に配置されている。第１ハウジング１０の内壁面１０Ｂにはステータ５Ｄが固定されている。ステータ５Ｄには、図示しない駆動回路から三相電流が供給されるようになっている。ステータ５Ｄの内側には駆動軸５Ａに固定されたロータ５Ｅが設けられている。ロータ５Ｅはステータ５Ｄ内でステータ５Ｄに供給される電流によって回転駆動されるようになっている。駆動軸５Ａ、ステータ５Ｄ及びロータ５Ｅによってモータ機構５が構成されている。

図１及び図２に示すように、モータ機構５が回転して圧縮機構３を作動させると、圧縮機構３は、吸入配管９５を介してハウジング７の外部から冷媒を吸入し、圧縮する。そして、圧縮機構３は、圧縮した冷媒を吐出配管９６を介してハウジング７の外部に吐出する。

図１に示すように、方向切替弁９１は、吸入配管９５及び吐出配管９６を介して、電動圧縮機１に接続されている。また、方向切替弁９１は、配管９７を介して外気用熱交換器９２と接続されている。さらに、方向切替弁９１は、配管９９を介して車室用熱交換器９４と接続されている。膨張弁９３は、配管９８Ａを介して外気用熱交換器９２と接続されている。また、膨張弁９３は、配管９８Ｂを介して車室用熱交換器９４と接続されている。

車両に搭載された図示しない制御部に制御されて、方向切替弁９１が吐出配管９６と配管９７とを連通させ、吸入配管９５と配管９９とを連通させると、電動圧縮機１から吐出配管９６を介して吐出される冷媒は、図１に示す方向Ｄ１に沿って流れる。その一方、方向切替弁９１が吐出配管９６と配管９９とを連通させ、吸入配管９５と配管９７とを連通させると、電動圧縮機１から吐出配管９６を介して吐出される冷媒は、図１に示す方向Ｄ２に沿って流れる。

外気用熱交換器９２、車室用熱交換器９４及び膨張弁９３は周知の構成であるので、図示及び説明は簡略する。外気用熱交換器９２は、外気に対する放熱又は吸熱を行うものである。車室用熱交換器９４は、車室内の空気に対する放熱又は吸熱を行うものである。

次に電動圧縮機１のハウジング７について詳しく説明する。図２に示すように、ハウジング７は、第１ハウジング１０と、第２ハウジング２１、２２とを有している。第１ハウジング１０と第２ハウジング２１との間には、防振材３１が設けられている。また、第１ハウジング１０と第２ハウジング２２との間には、防振材３２が設けられている。

第１ハウジング１０は長い筒形状であり、一方端（図２の紙面左側）が開放されてなる開口縁１０Ｆと、他方端（図２の紙面右側）が開放されてなる開口縁１０Ｅとを有している。第２ハウジング２１、２２はそれぞれ、第１ハウジング１０の開口縁１０Ｅ、１０Ｆと対向配置され、第１ハウジング１０を両側から挟むように設けられている。第２ハウジング２１は、短い略筒形状とされて、第１ハウジング１０側が開放されている一方、第１ハウジング１０と反対側が蓋部２１Ａにより塞がれている。第２ハウジング２２も、第２ハウジング２１と同様、短い略筒形状とされて、第１ハウジング１０側が開放されている一方、第１ハウジング１０と反対側が蓋部２２Ａにより塞がれている。

第１ハウジング１０及び第２ハウジング２１、２２は、圧縮機構３及びモータ機構５から発生する振動及び熱や、高温高圧となる冷媒等に対する耐久性を確保するため、鉄材やアルミ材等の金属材料製とすることが好ましい。

防振材３１、３２は、防振性を有する材料、例えば、ゴム、エラストマー、樹脂、繊維強化樹脂等からなる。本実施例では、防振材３１、３２は、繊維強化樹脂製であり、環形状とされている。

防振材３１は、第１ハウジング１０の開口縁１０Ｅと、第２ハウジング２１の開口縁２１Ｅとの間に設けられている。防振材３１は、開口縁１０Ｅと開口縁２１Ｅとを封止しつつ、第１ハウジング１０と第２ハウジング２１とを接合している。防振材３２は、第１ハウジング１０の開口縁１０Ｆと、第２ハウジング２２の開口縁２２Ｆとの間に設けられている。防振材３２も、開口縁１０Ｆと開口縁２２Ｆとを封止しつつ、第１ハウジング１０と第２ハウジング２２とを接合している。

第１ハウジング１０及び第２ハウジング２１、２２の内部には、圧縮機構３及びモータ機構５を密閉状態で収容する密閉空間１０Ａが区画されている。密閉空間１０Ａ内において、圧縮機構３は第１ハウジング１０の一方端である開口縁１０Ｆの近傍に固定され、モータ機構５は第１ハウジングの他方端である開口縁１０Ｅの近傍に固定されている。

圧縮機構３及びモータ機構５は、焼き嵌め、圧入、ボルト締結と言った周知の固定構造で第１ハウジング１０の内壁面１０Ｂに固定されている。このような固定構造は、高い剛性で圧縮機構３及びモータ機構５を固定する半面、圧縮機構３及びモータ機構５の振動及び騒音を減衰し難くなっている。その結果、圧縮機構３及びモータ機構５の振動及び騒音は、第１ハウジング１０に伝達され易くなっている。

第２ハウジング２１の蓋部２１Ａには、吸入口１５が貫設されている。そして、吸入口１５には、防振材３３を介して、外部配管としての吸入部材５０が固定されている。密閉空間１０Ａ内において、吸入口１５と圧縮機構３との間には、図示しない冷媒供給経路が設けられている。

第１ハウジング１０と第２ハウジング２２との間には、吐出室３Ｄが区画形成されている。第２ハウジング２２の蓋部２２Ａには、吐出口１６が貫設されている。そして、吐出口１６には、防振材３３を介して、外部配管としての吐出部材６０が固定されている。

防振材３３は、防振材３１、３２と同様に、防振性を有する材料、例えば、ゴム、エラストマー、樹脂、繊維強化樹脂等からなる。本実施例では、防振材３３は、繊維強化樹脂製の肉厚の筒状体である。

第２ハウジング２１、２２の外壁面２１Ｃ、２２Ｃにはそれぞれ、径外方向にブロック状に突出する外部への取付部２９が形成されている。取付部２９には、第１ハウジング１０の長手方向と平行な貫通穴２９Ａが貫設されている。取付部２９が取り付けられる車両のフレームやエンジン等の対象物９には、取付部２９と係合する複数の係合部８が凸設されている。取付部２９が係合部８と係合した状態でボルト９Ａが螺入されることにより、電動圧縮機１が対象物９に固定される。取付部２９、係合部８及びボルト９Ａによる締結構造は、高い剛性で第２ハウジング２１、２２を対象物９に固定する半面、第２ハウジング２１、２２から対象物９に伝達される振動及び騒音を減衰し難くなっている。

このような構成である実施例の電動圧縮機１が適用された空調装置は、以下のように、車室内の温度調整を行う。

図１に示すように、車室内の冷房を行う場合、方向切替弁９１は、吐出配管９６と配管９７とを連通させ、吸入配管９５と配管９９とを連通させる。そうすると、圧縮機構３により圧縮されて高温高圧となった冷媒は、方向Ｄ１に沿って流れて、外気用熱交換器９２において外気に対して放熱して液化する。そして、冷媒は、膨張弁９３において圧力が下げられる。その後、冷媒は、車室用熱交換器９４において車室内の空気に対して吸熱して蒸発する。その結果、車室内の空気が冷却される。そして、冷媒は、配管９９、方向切替弁９１及び吸入配管９５を介して、電動圧縮機１に戻される。

その一方、車室内の暖房を行う場合、方向切替弁９１は、吐出配管９６と配管９９とを連通させ、吸入配管９５と配管９７とを連通させる。そうすると、圧縮機構３により圧縮されて高温高圧となった冷媒は、方向Ｄ２に沿って流れて、車室用熱交換器９４において車室内の空気に対して放熱して液化する。その結果、車室内の空気が加熱される。その後、冷媒は、膨張弁９３において圧力が下げられる。そして、冷媒は、車外気用熱交換器９２において外気に対して吸熱して蒸発する。その後、冷媒は、配管９７、方向切替弁９１及び吸入配管９５を介して、電動圧縮機１に戻される。

ここで、実施例の電動圧縮機１において、圧縮機構３及びモータ機構５は、第１ハウジング１０に対して高い剛性で固定されている。また、取付部２９、係合部８及びボルト９Ａは、第２ハウジング２１、２２を対象物９に対して高い剛性で固定している。このため、仮に、第１ハウジング１０と第２ハウジング２１、２２との間で振動及び騒音の伝達を抑制することができない場合、圧縮機構３及びモータ機構５からの振動及び騒音が第１ハウジング１０及び第２ハウジング２１、２２を介して、対象物９まであまり減衰することなく伝達され、ひいては車室内環境の快適性が阻害され易くなる。

この点、実施例の電動圧縮機１では、第１ハウジング１０と第２ハウジング２１との間には防振材３１が、第１ハウジング１０と第２ハウジング２２との間には防振材３２がそれぞれ設けられている。この防振材３１、３２により、この電動圧縮機１は、圧縮機構３及びモータ機構５からの振動及び騒音が第１ハウジング１０から第２ハウジング２１、２２に伝達することを抑制でき、ひいては、第２ハウジング２１、２２の取付部２９から対象部９に振動及び騒音が伝達することを抑制できる。

したがって、実施例の電動圧縮機１は、振動及び騒音が外部に伝達し難い。

また、この電動圧縮機１は、第１ハウジング１０と第２ハウジング２１との間には防振材３１を、第１ハウジング１０と第２ハウジング２２との間には防振材３２をそれぞれ設けたので、圧縮機構３及びモータ機構５の内部、圧縮機構３及びモータ機構５の第１ハウジング１０に対する固定構造、及び第２ハウジング２１、２２に形成された外部への取付部２９に防振性を持たせる必要がなく、それらの構造を簡素化できる。

さらに、吸入口１５及び吐出口１６は、第１ハウジング１０ではなく、第２ハウジング２１、２２にそれぞれ形成されている。このため、この電動圧縮機１は、防振材３１、３２により、圧縮機構３及びモータ機構５からの振動及び騒音が第１ハウジング１０から、第２ハウジング２１、２２の吸入口１５及び吐出口１６を介して外部に伝達することを抑制できる。その結果、この電動圧縮機１は、振動及び騒音が外部に一層伝達し難い。

また、吸入口１５と吸入部材５０との間、及び吐出口１６と吐出部材６０との間にも、防振材３３が設けられている。このため、第２ハウジング２１、２２と、吸入部材５０及び吐出部材６０との間においても、防振材３３により、圧縮機構３及びモータ機構５からの振動及び騒音が伝達し難い。その結果、この電動圧縮機１は、振動及び騒音が外部により一層伝達し難い。

さらに、第１ハウジングは、一方端が開放されてなる開口縁１０Ｆ及び他方端が開放されてなる開口縁１０Ｅを有する筒状とされている。そして、第２ハウジング２１は、開口縁１０Ｅと対向配置され、第２ハウジング２２は、開口縁１０Ｆと対向配置されている。この構成により、第１ハウジング１０を簡素化できるので、製造コストの低廉化を実現できる。また、第１ハウジング１０の開口縁１０Ｅ、１０Ｆに第２ハウジング２１、２２をそれぞれ対向配置させることは容易であるので、組み付け作業の簡素化も実現できる。

また、圧縮機構３は、第１ハウジング１０の一方端である開口縁１０Ｆの近傍に固定され、モータ機構５は、第１ハウジング１０の他方端である開口縁１０Ｅの近傍に固定されている。この構成により、筒状の第１ハウジング１０の剛性を高めることができる。

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。

例えば、第１ハウジング１０は両端が開放された筒状に限られず、複数の部材を組み合わせて両端が塞がれた形状としてもよい。また、図３に変形例を示すように、第１ハウジング１０は、一方端（図３の紙面左側）のみが開放された形状であってもよい。すなわち、第１ハウジング１０の他方端（図３の紙面右側）は、略円盤状の底部１０Ｈにより塞がれている。底部１０Ｈには、開口１０Ｉが貫設され、吸入口１５及び開口１０Ｉを介して圧縮機構３に冷媒が吸入される。また、第２ハウジング２１は、第１ハウジング１０の他方端の縁部１０Ｊに対向配置されている。この場合、他方端が底部１０Ｈにより閉塞されているので、筒状の第１ハウジング１０の剛性を高くすることができる。

また、取付部２９、係合部８及びボルト９Ａによる締結構造及び形状は、これに限定されない。電動圧縮機１が第２ハウジング２１、２２に形成された取付部２９によって対象物９に固定できればよい。

また、吸入口１５と吸入部材５０との間、及び吐出口１６と吐出部材６０との間に防振材３３が設けられているが、どちらか一方のみに防振材３３を設けてもよいし、防振材３３を設けずに吸入口１５と吸入部材５０と、及び吐出口１６と吐出部材６０とを直接接続してもよい。

また、吸入口１５及び／又は吐出口１６を第１ハウジング１０に設けてもよい。

圧縮機構３は、スクロール式に限らず、往復式、ベーン式その他の周知の圧縮方式を採用することができる。

本発明は車両等の空調に利用可能である。

１…電動圧縮機
７…ハウジング
３…圧縮機構
５…モータ機構
１０…第１ハウジング
２９…取付部
２１、２２…第２ハウジング
３１、３２、３３…防振材
１５…吸入口
１６…吐出口
５０、６０…外部配管（５０…吸入部材、６０…吐出部材）
１０Ｅ、１０Ｆ…開口縁

Claims (5)

1. ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記ハウジングの外部から冷媒を吸入し、圧縮して前記ハウジングの外部に吐出する圧縮機構と、前記ハウジング内に設けられ、前記圧縮機構を作動させるモータ機構とを備えた電動圧縮機において、
   前記ハウジングは、前記圧縮機構及び前記モータ機構を内部に固定する第１ハウジングと、外部への取付部が形成された第２ハウジングとを有し、
   前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの間には、防振材が設けられていることを特徴とする電動圧縮機。
2. 前記第２ハウジングには、前記圧縮機構に前記冷媒が吸入される吸入口及び前記圧縮機構から前記冷媒が吐出される吐出口が形成されている請求項１記載の電動圧縮機。
3. 前記吸入口及び前記吐出口には、それぞれ外部配管が接続され、
   前記吸入口及び／又は前記吐出口と前記外部配管との間には、防振材が設けられている請求項２記載の電動圧縮機。
4. 前記第１ハウジングは、一方端が開放されてなる開口縁及び／又は他方端が開放されてなる開口縁を有する筒状とされ、
   前記第２ハウジングは、前記第１ハウジングの前記開口縁と対向配置されている請求項１乃至３のいずれか１項記載の電動圧縮機。
5. 前記圧縮機構は、前記第１ハウジングの前記一方端の近傍に固定され、
   前記モータ機構は、前記第１ハウジングの前記他方端の近傍に固定されている請求項４記載の電動圧縮機。

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