JP2013245556A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】主軸受と偏心軸受に潤滑油を十分に供給できる電動圧縮機の提供。
【解決手段】圧縮機構部１０２と、圧縮機構部の可動スクロールを駆動軸１０７によって駆動するモータ部１０１と、前記モータ部の駆動軸を支承する主軸受１０９−ａを保持し、かつ、可動スクロール背面との間に前記駆動軸端部の偏心軸受１０９−ｂが存する背圧空間１０３を形成した軸受プレート１１２と、圧縮機構部、モータ部、軸受プレートを内蔵する圧縮機容器１００とを備え、前記軸受プレートには圧縮機容器の貯液部に溜まる潤滑油を主軸受の上部に導く潤滑油供給通路１２１を形成した構成としてある。これによって、供給される潤滑油が少量であってもこの潤滑油は主軸受の上部から主軸受に直接滴下されるため、その全潤滑油が主軸受の摺動部潤滑に有効に寄与し、さらに重力や軸受の回転により主軸受の下部方向へも行き届くことが期待できる。
【選択図】図１

Description

本発明は空調装置等に用いられる電動圧縮機に関し、特に冷媒中に溶け込んだ潤滑油を軸受へ効率良く供給する潤滑油通路構成に関するものである。

従来、空調装置等に用いられる電動圧縮機は圧縮機構部の摺動部を潤滑する潤滑油の一部が圧縮された流体と共に圧縮機から吐出され、冷凍サイクル中を循環することとなる。流体と共に吐出される潤滑油は冷凍サイクル中を循環し再び圧縮機に吸入冷媒とともに戻り、その一部の潤滑油が圧縮機容器内に滞留し、潤滑油は軸受や圧縮機構部の摺動部に供給される。

潤滑油を軸受や圧縮機構部の摺動部に供給する構造は公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

かかる従来の電動圧縮機では、吐出冷媒に含まれる潤滑油を分離し、図４に示すようにポンプ２０１にて潤滑油を吸い上げ駆動軸２０２の内部を通して、主軸受２０３を保持する軸受プレ−ト２０４と偏心軸受２０５が挿入された可動スクロ−ル２０６で囲まれた背圧空間２０７に潤滑油を供給する構成になっている。

特開２００７−３０３３９９号公報

しかしながら、前記従来の構成では供給される潤滑油が少ない場合には、主軸受２０３と偏心軸受２０５に潤滑油が十分行き渡り難いという課題を有していた。

本発明はこのような課題を解決するもので、主軸受・偏心軸受を効率よく潤滑することができる電動圧縮機の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る電動圧縮機は、固定スクロールと固定スクロールに対し旋回運動して冷媒を圧縮する可動スクロールとを備えた圧縮機構部と、前記圧縮機構部の可動スクロールを駆動軸によって駆動するモータ部と、前記モータ部の駆動軸を支承する主軸受を保持し、かつ、前記可動スクロール背面との間に前記駆動軸端部の偏心軸受が存する背圧空間を形成した軸受プレートと、前記圧縮機構部、モータ部、軸受プレートを内蔵する圧縮機容器とを備え、前記軸受プレートには圧縮機容器の貯液部に溜まる潤滑油を主軸受の上部に導く潤滑油供給通路を設けた構成としてある。

これによって、潤滑油の供給量が少量であってもこの潤滑油は主軸受の上部から主軸受に直接滴下供給されるため、その全潤滑油が主軸受の摺動部潤滑に有効に寄与し、さらに重力や軸受の回転により主軸受の下部方向へも行き届くことが期待できる。さらには前記主軸受が存する背圧空間を介して偏心軸受の潤滑にも寄与し、その後圧縮部へ供給することも可能となり、主軸受・偏心軸受を効率よく潤滑することができる。

本発明の電動圧縮機は、圧縮機容器の大型化を招くことなく、主軸受・偏心軸受を効率よく潤滑することができる。

本発明の実施の形態１における電動圧縮機の断面図 同電動圧縮機の主軸受周辺部分の拡大断面図 本発明の実施の形態３における電動圧縮機の断面図 従来の電動圧縮機の断面図

第１の発明は、固定スクロールと固定スクロールに対し旋回運動して冷媒を圧縮する可動スクロールとを備えた圧縮機構部と、前記圧縮機構部の可動スクロールを駆動軸によって駆動するモータ部と、前記モータ部の駆動軸を支承する主軸受を保持し、かつ、前記可動スクロール背面との間に前記駆動軸端部の偏心軸受が存する背圧空間を形成した軸受プレートと、前記圧縮機構部、モータ部、軸受プレートを内蔵する圧縮機容器とを備え、前記軸受プレートには圧縮機容器の貯液部に溜まる潤滑油を主軸受の上部に導く潤滑油供給通路を設けた構成としてある。

これによって、供給される潤滑油が少量であってもこの潤滑油は主軸受の上部から主軸受に直接滴下されるため、その全潤滑油が主軸受の摺動部潤滑に有効に寄与し、さらに重力や軸受の回転により主軸受の下部方向へも行き届くことが期待できる。さらには前記主軸受が存する背圧空間を介して偏心軸受の潤滑にも寄与し、その後圧縮部へ供給することも可能となり、主軸受・偏心軸受を効率よく潤滑することができる。

第２の発明は、第１の発明において、潤滑油供給通路の主軸受側は当該主軸受の外周に沿って形成するとともに、前記主軸受には主軸受外周の潤滑油供給通路の上部を主軸受内部と連通させる供給孔を設けた構成としてあり、潤滑油を軸受内部に確実に供給することができ、主軸受・偏心軸受を更に効率よく潤滑することができる。

第３の発明は、第１、第２の発明において、主軸受の外周に形成した潤滑油供給通路は主軸受の外周半分に設けた構成としてあり、潤滑油の供給通路は必要最小限となり円周上に通路を設けた場合に比較しその通路は半分となって、少量の潤滑油を無駄なく主軸受へ供給可能となり、更に効率よく主軸受・偏心軸受を潤滑することができる。

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、本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）
この実施の形態で説明する電動圧縮機は、車両（自動車）用の冷凍回路に適用されるもので、図１は実施の形態１における電動圧縮機の断面図、図２は同電動圧縮機の主軸受周辺部分の拡大断面図である。

図において、電動圧縮機の圧縮機容器１００は、主容器１００ａ、副容器１００ｂ、インバータケース１００ｃによって密閉容器として形成される。そして、主容器１００ａ内にモータ部１０１及び圧縮機構部１０２が収容され、インバータケース１００ｃ内にインバータ１０４が収容されている。

モータ部１０１は交流３相モータであり、ロータ１０５とステータ１０６で構成されていて、インバータ１０４から出力される電力（電流）を受けて駆動する。ロータ１０５の駆動軸１０７は圧縮機構部１０２側が主軸受１０９−ａと偏心軸受１０９−ｂで支持され
、スイングブッシュ１０８と偏心軸受１０９−ｂを介して圧縮機構部１０２を構成する可動スクロール１１０に接続されている。またロータ１０５の駆動軸１０７は反圧縮機構部側が副軸受１０９−ｃにて支持されている。主軸受１０９−ａは軸受プレート１１２に挿入され、軸受プレート１１２は主容器１００ａに固定されている。よって前記主軸受１０９−ａを保持する軸受プレート１１２と偏心軸受１０９−ｂが挿入された可動スクロール１１０の背面との間には背圧空間１０３が構成される。そして背圧空間１０３に前記主軸受１０９−ａ、偏心軸受１０９−ｂが存在している。

圧縮機構部１０２は上記モータ部１０１の駆動によって作動し、主容器１００ａに開けられた吸入ポート１１１から冷凍回路中の低温低圧のガス冷媒を吸い込み、吸入通路を通って固定スクロール１１３と可動スクロール１１０とで構成される圧縮室１１４でガス冷媒を圧縮して高温高圧ガス冷媒にする。高温高圧ガス冷媒は吐出弁１１５を押し上げて吐出され、高圧通路１１６を通って主容器１００ａ内の高圧空間に流入し副容器１００ｂに設けられている吐出ポート１１７から冷凍回路中へ吐き出される。

前記主軸受１０９−ａ、偏心軸受１０９−ｂや圧縮機構部１０２の摺動部を潤滑する潤滑油供給のためにポンプ１１８が設けてあり、主容器１００ａ下部の貯液部Ａから潤滑油を吸い上げ駆動軸１０７に設けられた潤滑油通路１０７ａを介し前記主軸受１０９−ａ、偏心軸受１０９−ｂが存する背圧空間１０３に駆動軸端面より潤滑油が供給される構成となっていた。

ここで、前記主軸受１０９−ａ、偏心軸受１０９−ｂや圧縮機構部１０２の摺動部には、ポンプ１１８によって主容器１００ａ下部の貯液部Ａから潤滑油を吸い上げ、駆動軸１０７に設けられた潤滑油通路１０７ａを介し前記主軸受１０９−ａ、偏心軸受１０９−ｂが存する背圧空間１０３に潤滑油を供給する。

しかしながら、貯液部Ａに溜まる潤滑油が少ない場合には潤滑油を十分に供給できないことがある。特に、車両に搭載した場合、車両が坂道を下る、すなわち、インバータケース１００ｃ側が低くなるような形で電動圧縮機が傾斜すると、貯液部Ａに溜まっている潤滑油は圧縮機構部１０２側に偏ってポンプ１１８側にはほとんど潤滑油がなくなり、潤滑油の供給が途絶える可能性が出てくる。

そこで本発明では、前記軸受プレート１１２に潤滑油供給通路形成体１２０を設け、この潤滑油供給通路形成体１２０の潤滑油供給通路１２１の下端側は前記主容器１００ａ下部の貯液部Ａ中に浸漬させ、上端側は主軸受１０９−ａの外周を取り巻くように形成した第２潤滑油供給通路１２２に連通させ、更に前記第２潤滑油供給通路１２２は主軸受１０９−ａの上部に当該主軸受１０９−ａ内部に向かって設けた供給孔１２３に連通させてある。

これによって、主容器１００ａ下部の貯液部Ａに溜まっている潤滑油が主容器１００ａ内に吐出された冷媒ガスの圧力によって潤滑油供給通路形成体１２０の潤滑油供給通路１２１、第２潤滑油供給通路１２２を介して主軸受１０９−ａの上部に押し上げ供給され、主軸受１０９−ａ上部に形成した供給孔１２３より主軸受１０９−ａ内部に供給される。この潤滑油は仮にそれが少量であっても主軸受１０９−ａの上方から直接軸受内部へ滴下供給されるため、その全潤滑油が主軸受１０９−ａの摺動部潤滑に有効に寄与し、さらに重力や軸受の回転により主軸受１０９−ａの下部方向へも行き届く。これにより、軸受プレート１１２と可動スクロール１１０との間に形成された背圧空間１０３を介して、偏心軸受１０９−ｂの潤滑にも寄与し、さらに、可動スクロール１１０に形成した通路１１０ａを介して圧縮機構部１０２の摺動部へも供給されることとなり、主軸受１０９−ａおよび偏心軸受１０９−ｂを効率よく潤滑することが可能となる。

また、上記潤滑油の供給構成は、前記主軸受１０９−ａの外輪１３０に沿う円周形状の第２潤滑油供給通路１２２を設置し、この第２潤滑油供給通路１２２に連通するように潤滑油供給通路形成体１２０を設けただけのものであるから、圧縮機容器１００の大型化を招くこともなく確実に主軸受１０９−ａ等に潤滑油を供給することが可能となる。

（実施の形態２）
この実施の形態２は図示しないが、上記実施の形態１において主軸受１０９−ａの外周を取り巻くように形成した第２潤滑油供給通路１２２は半周のみに形成したものである。

これにより、潤滑油の供給通路は必要最小限のものとなって全円周上に通路を設けた場合に比較しその通路は半分となって、少量の潤滑油を無駄なく主軸受１０９−ａへ供給可能となり、更に効率よく主軸受・偏心軸受を潤滑することができる。

（実施の形態３）
図３は実施の形態３を示し、この実施の形態は実施の形態１で説明したポンプ１１８、駆動軸１０７の潤滑油通路１０７ａ等による潤滑油供給構成を備えておらず、軸受プレート１１２に設けた潤滑油供給通路形成体１２０による潤滑油供給構成のみとしたものである。これによって、構成の簡素化を図ることができる。

なお、上記実施の形態では、車両用空調装置の電動圧縮機で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば一般家庭、業務用の空調装置やヒートポンプ給湯機等各種の冷凍装置に幅広く適用できるものであることは言うまでもない。

本発明は、圧縮機容器の大型化を招くことなく、主軸受・偏心軸受を効率よく潤滑することができ、車両用空調装置の冷凍回路に設けられる電動圧縮機として好適であるが、一般家庭用、業務用の空気調和装置はもちろん、ヒートポンプ式給湯器や冷蔵庫等各種の冷凍装置の電動圧縮機として幅広く適用できる。

１００ 圧縮機容器
１０１ モータ部
１０２ 圧縮機構部
１０３ 背圧空間
１０４ インバータ
１０５ ロータ
１０６ ステータ
１０７ 駆動軸
１０８ スイングブッシュ
１０９−ａ 主軸受
１０９−ｂ 偏心軸受
１０９−ｃ 副軸受
１１０ 可動スクロール
１１１ 吸入ポート
１１２ 軸受プレート
１１３ 固定スクロール
１１４ 圧縮室
１１５ 吐出弁
１１６ 高圧通路
１１７ 吐出ポート
１２０ 潤滑油供給通路形成体
１２１ 潤滑油供給通路
１２２ 第２潤滑油供給通路
１２３ 供給孔
１３０ 外輪

Claims (3)

1. 固定スクロールと固定スクロールに対し旋回運動して冷媒を圧縮する可動スクロールとを備えた圧縮機構部と、前記圧縮機構部の可動スクロールを駆動軸によって駆動するモータ部と、前記モータ部の駆動軸を支承する主軸受を保持し、かつ、前記可動スクロールの背面との間に前記駆動軸端部の偏心軸受が存する背圧空間を形成した軸受プレートと、前記圧縮機構部、モータ部、軸受プレートを内蔵する圧縮機容器とを備え、前記軸受プレートには圧縮機容器の貯液部に溜まる潤滑油を主軸受の上部に導く潤滑油供給通路を形成した電動圧縮機。
2. 潤滑油供給通路の主軸受側は当該主軸受の外周に沿って形成するとともに、前記主軸受には主軸受外周の潤滑油供給通路の上部を主軸受内部と連通させる供給孔を設けた請求項１記載の電動圧縮機。
3. 主軸受の外周に形成した潤滑油供給通路は主軸受の外周半分に設けた請求項１または２記載の電動圧縮機。