JP2013241901A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄系のコンタミ混入に対するベアリング部の信頼性を向上することができる電動圧縮機を提供する。
【解決手段】密閉容器１内に、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構部４と、前記圧縮機構部を駆動させる電動モータ５とを収容し、かつ、前記密閉容器内の貯液部１６に貯留されている潤滑油を前記圧縮機構部の主ベアリング２２、偏心ベアリング２４に供給する電動圧縮機であって、前記駆動軸の給油口の上流に当該給油口を覆う如くコンタミ捕捉部２７ａを設け、前記コンタミ捕捉部２７ａは多孔質の磁性体で形成した構成としてある。これにより鉄系のコンタミを捕捉部で確実に捕えることができ、ベアリング部へのコンタミ侵入を防止し、ベアリング部の信頼性を向上することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮機構部などに設置されたベアリング部へ潤滑油をポンプなどで給油する機構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は、潤滑油に混在したコンタミのベアリング部への侵入を防止するため、給油経路上流側にコンタミを捕捉するフィルタ−が設置されている（例えば、特許文献１参照）。

図３は特許文献１に記載されているコンタミ捕捉構成を示し、油吸入ノズル５６から汲み上げられた油の流通経路となるポンプカバー５４にストレーナ５７と磁石６１を配設し、前記油に含まれるコンタミを捕獲する構成が開示してある。

特開平９−３２４７８１号公報

前記従来の構成では、鉄系の異物は磁石６１によって捕獲するのであるが、この磁石６１はポンプカバー５４内の異物溜め５５の外周部に設けてあるため、鉄系の異物の磁力による捕獲が十分でなく、そのまま通過して圧縮機構部側に流出し、圧縮機構部の、ベアリング内外輪の軌道面を損傷させて異音を発生させたり、寿命の著しい低下あるいは破損をさせてしまうという課題が残っていた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ベアリング部の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する。

本発明は上記課題を解決するため、圧縮機構部へ潤滑油を供給する給油口の上流に当該給油口を覆う如くコンタミ捕捉部を設け、前記コンタミ捕捉部は多孔質の磁性体で形成した構成としてある。

これによって、鉄系のコンタミは必ず多孔質の磁性体からなる捕捉部を通過せざるを得なくなって当該補足部で確実に補足されることになり、ベアリング部へのコンタミ侵入を防止して、ベアリング部の信頼性を向上することができる。

本発明の電動圧縮機は、潤滑油に混在した鉄系のコンタミがベアリング部へ侵入することを抑制しベアリング部の信頼性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１における電動圧縮機の断面図 同実施の形態２における電動圧縮機の要部断面図 従来の電動圧縮機のコンタミ補足構成を示す断面図

第１の発明は、密閉容器内に、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動させる電動モータを収容し、かつ、前記密閉容器内の貯液部に貯留されている潤滑油を前記圧縮機構部の主ベアリング、偏心ベアリングに供給する電動圧縮機であって、前記圧縮機構部への給油口の上流に当該給油口を覆う如くコンタミ捕捉部を設け、前記コンタミ捕捉部は多孔質の磁性体で形成した構成としてある。

これにより、鉄系のコンタミは必ず多孔質の磁性体からなる捕捉部を通過せざるを得なくなって当該補足部で確実に補足されることになり、ベアリング部へのコンタミ侵入を防止して、ベアリング部の信頼性を向上することができる。

第２の発明は、第１の発明において、給油口の上流に多孔質磁性体のコンタミ捕捉部とともに当該コンタミ捕捉部とは別にフィルターを設けた構成としてあり、鉄系のコンタミは多孔質磁性体からなるコンタミ補足部で補足し、それ以外のコンタミはフィルターで補足することによって、コンタミ補足部の目詰まり進行を遅くすることができ、長期間にわたって良好なコンタミ補足性を発揮させることができ、ベアリング部の信頼性を更に向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電動圧縮機の断面図を示すものである。

この実施の形態においては、電動圧縮機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電動圧縮機を１つの例として示している。

電動圧縮機はその主容器３内に圧縮機構部４およびこれを駆動する電動モータ５を内蔵し、主容器３の圧縮機構部側開口部３ａおよび電動モータ側開口部３ｂには、それぞれ開口部と向かい合う形で吸入副容器６および吐出副容器７が装着され密閉容器１を形成している。吸入副容器６内には電動モータ５を駆動するインバータ８を内蔵し、吐出副容器７には、圧縮機構部４を含む各摺動部や主ベアリング２２、副ベアリング２３及び偏心ベアリング２４の潤滑に供する液を供給する油溜め室２７を備えている。

取り扱う冷媒はガス冷媒であり、各摺動部や各ベアリング２２、２３、２４の潤滑や圧縮機構部４の摺動部のシールに供する液としては潤滑油１７などの液を採用している。また、潤滑油１７は冷媒に対して相溶性のあるものである。しかし、本発明はこれらに限られることはない。基本的には、液体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部４と、この圧縮機構部４を駆動する電動モータ５と、圧縮機構部４を含む各摺動部や主ベアリング２２、副ベアリング２３及び偏心ベアリング２４等の潤滑に供する液を供給する貯液部１６を具備した電動圧縮機であればよく、以下の説明は特許請求の範囲の記載を限定するものではない。

本実施の形態の電動圧縮機の圧縮機構部４は、一つの例としてスクロール方式のものであって、図１に示すように固定スクロール１０と旋回スクロール１１を噛み合わせて形成した圧縮空間１２が、旋回スクロール１１を電動モータ５により駆動軸１３を介して固定スクロール１０に対し旋回運動をさせたときに、移動を伴い容積を変化させることにより外部サイクルから帰還する冷媒の吸入、圧縮および外部サイクルへの吐出を、吸入副容器６に設けた吸入口１４および吐出副容器７に設けた吐出口１５を通じて行う。

これに併せ、吐出副容器７の貯液部１６に貯留されている潤滑油１７が歯車ポンプ１８
などを駆動軸１３にて駆動するか主容器３内の差圧を利用するなどして、油溜め室２７に導かれ、駆動軸１３の給油口１９ａ、給油路１９を通じ旋回スクロール１１の旋回駆動に伴い旋回スクロール１１の背面の液溜り２０に供給される。この液溜り２０に供給された潤滑油１７の一部は旋回スクロール１１の外周部のラップ反対面の背圧室２１に、旋回スクロール鏡板１１ａを通じ、絞り１１ｂなどによる所定の制限の基に供給し、さらに旋回スクロール１１のラップに設けた連通穴１１ｃを通じ、固定スクロール１０に設けた凹部１０ａに供給することにより背圧を所定量に調整し、旋回スクロール１１を押圧しバックアップしながら、潤滑油１７を固定スクロール１０と旋回スクロール１１の間に供給して、固定スクロール１０と旋回スクロール１１間のシールおよび潤滑を図る。また、液溜り２０に供給した潤滑油１７の別の一部は、偏心ベアリング２４、主ベアリング２２を経ながら潤滑した後、電動モータ５側に流出し、貯液部１６へと回収される。

前記主容器３内にはその電動モータ側開口部３ｂの端部壁３ｃ側から副ベアリング２３、電動モータ５、主ベアリング２２を持った主軸受部材２５が位置している。端部壁３ｃの外面には歯車ポンプ１８を収容してその後に図示しないボルトなどによって取り付けたポンプ板２６との間に保持し、吐出副容器７の内側に貯液部１６に通じる油溜め室２７を形成して油吸入通路２８を介して貯液部１６に通じるようにしてある。副ベアリング２３は端部壁３ｃにて支持し、駆動軸１３の歯車ポンプ１８に連結している側を軸受するようにしてある。

電動モータ５は固定子５ａを主容器３の内周にボルトあるいは焼き嵌めなどして固定し、駆動軸１３の途中まわりに固定した回転子５ｂとによって駆動軸１３を回転駆動できるようにしている。主軸受部材２５は主容器３に挿入あるいは圧入されており、駆動軸１３の圧縮機構部４側を主ベアリング２２により軸受している。主軸受部材２５の外面には前記固定スクロール１０を図示しないボルトなどによって取付け、これら主軸受部材２５と固定スクロール１０との間に前記旋回スクロール１１を挟み込んでスクロール圧縮機を構成している。主軸受部材２５と旋回スクロール１１との間には、旋回スクロール１１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２９が設けられている。駆動軸１３の端面には偏心軸１３ａが一体形成されており、偏心軸１３ａにはブッシュ３０が嵌合して支持されている。ブッシュ３０には旋回スクロール１１が固定スクロール１０と対向するように偏心ベアリング２４を介して旋回運動可能に支持されている。旋回スクロール１１の旋回スクロール鏡板１１ａの背面には筒部１１ｄが突設されており、偏心ベアリング２４は筒部１１ｄ内に収容されている。偏心ベアリング２４の内輪は、ブッシュ３０に嵌合されており、偏心ベアリング２４の外輪は、筒部１１ｄに嵌合されている。

圧縮機構部４は、主容器３と開口どうしを突き合わせて図示しないボルトにて固定した吸入副容器６により覆われている。圧縮機構部４は吸入副容器６の吸入口１４と吐出副容器７の吐出口１５との間に位置し、自身の図示しない吸入孔が吸入副容器６の吸入口１４と吸入通路を通じ接続され、自身の図示しない吐出孔がリード弁を介して吐出室に開口している。吐出室は固定スクロール１０および主軸受部材２５ないしはこれらと主容器３との間に形成した連絡通路を通じて圧縮機構部４と端部壁３ｃとの間の、電動モータ５側に通じている。

電動モータ５はそのリード線５ｃを、固定スクロール１０および主軸受部材２５ないしはこれらと主容器３との間に形成した連絡通路３１を通じて吸入副容器６側へ引出し、リード線５ｃ端に接続したクラスタブロック４２を、吸入副容器６に貫装されたターミナル４０の金属端子４１に接続してある。さらにこのターミナル４０は吸入副容器６内のインバータ８と接続されている。

以上によって、電動モータ５はインバータ８によって駆動され、駆動軸１３を介して圧
縮機構部４を旋回運動させるとともに、歯車ポンプ１８を駆動する。このとき圧縮機構部４は歯車ポンプ１８により貯液部１６の潤滑油１７を供給されて潤滑、シールおよび押圧作用を受けながら、吸入副容器６の吸入口１４さらに自身の固定スクロール１０に設けた図示しない吸入孔を通じ冷凍サイクルからの帰還冷媒を吸入して、圧縮し、自身の図示しない吐出孔から吐出室に吐出する。このときインバータ８は帰還冷媒により冷却される。さらに吐出室に吐出された冷媒は図示しない連絡通路を通じて電動モータ５側に入り、電動モータ５を冷却しながら、さらに衝突、絞りなどの気液分離を図って潤滑油１７の分離を受けながら吐出副容器７の吐出口１５から吐出される。

ここで、本実施の形態では、図１の２７ａで示すように、特に、駆動軸１３の給油口１９ａを覆う如く油溜め室２７内にコンタミ捕捉部２７ａを設けてある。このコンタミ捕捉部２７ａは多孔質、例えば網状、多孔板等の多孔質の磁性体で構成してある。

以上のように構成された電動圧縮機について、以下その作用を説明する。

上記のように構成された電動圧縮機において、貯液部１６に貯留される潤滑油１７に鉄系のコンタミが混在する場合がある。このとき、給油口１９ａはその上流を多孔質磁性体で形成したコンタミ捕捉部２７ａで覆っているので、鉄系のコンタミは必ずこのコンタミ捕捉部２７ａを通過せざるを得ず、確実に捕捉することができる。したがって、鉄系のコンタミがベアリング部へ侵入するのを防止し、ベアリング部の信頼性を向上することができる。

加えて、コンタミの補足性能を向上させるためには、多孔質磁性体の設置面積の拡大や開孔率を下げることが有効ではあるものの、その場合には大型化や通路抵抗の増大を招くが、この実施の形態によればそのようなこともなく良好にコンタミ補足ができるようになる。

（実施の形態２）
図２は実施の形態２を示し、この実施の形態では、駆動軸１３の給油口１９ａの上流に、多孔質磁性体のコンタミ捕捉部２７ａとともに、当該コンタミ捕捉部２７ａとは別に通常のフィルター２７ｂを設けた構成としてある。

これにより、鉄系のコンタミは多孔質磁性体からなるコンタミ捕捉部２７ａで補足し、それ以外のコンタミはフィルター２７ｂで補足することができ、コンタミ捕捉部２７ａの目詰まり進行を遅くすることができて、長期間にわたって良好なコンタミ補足性を発揮させることができ、ベアリング部の信頼性を更に向上することができる。

以上のように、本発明にかかる電動圧縮機は、鉄系のコンタミの混在に対してベアリングなどの信頼性を向上させることができ、作動流体を冷媒、潤滑油と限ることなく、民生用、産業用など各種の流体機械の用途にも適用できる。

１ 密閉容器
３ 主容器
４ 圧縮機構部
５ 電動モータ
６ 吸入副容器
７ 吐出副容器
８ インバータ
１０ 固定スクロール
１１ 旋回スクロール
１２ 圧縮空間
１３ 駆動軸
１４ 吸入口
１５ 吐出口
１６ 貯液部
１７ 潤滑油
１８ 歯車ポンプ
１９ 給油路
１９ａ 給油口
２２ 主ベアリング
２３ 副ベアリング
２４ 偏心ベアリング
２５ 主軸受部材
２７ 油溜め室
２７ａ コンタミ捕捉部
２７ｂ フィルター

Claims (2)

1. 密閉容器内に、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動させる電動モータを収容し、かつ、前記密閉容器内の貯液部に貯留されている潤滑油を前記圧縮機構部の主ベアリング、偏心ベアリングに供給する電動圧縮機であって、前記圧縮機構部への給油口の上流に当該給油口を覆う如くコンタミ捕捉部を設け、前記コンタミ捕捉部は多孔質の磁性体で形成した電動圧縮機。
2. 給油口の上流に多孔質磁性体のコンタミ捕捉部とともに当該コンタミ捕捉部とは別にフィルターを設けた請求項１に記載の電動圧縮機。