JP2017180404A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機構を駆動するモータを備えた圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor including a motor that drives a compression mechanism.
特開2004−360529号公報(特許文献1)に開示されるように、圧縮機構を駆動するモータを備えた圧縮機が知られる。モータおよび圧縮機構は、シャフトとともに、ハウジング内に配置される。モータがシャフトを回転駆動させることによって、圧縮機構は冷媒を圧縮することができる。 As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-360529 (Patent Document 1), a compressor including a motor that drives a compression mechanism is known. The motor and compression mechanism are disposed within the housing along with the shaft. When the motor rotates the shaft, the compression mechanism can compress the refrigerant.
本発明は、モータが生成した駆動力を、より高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能な圧縮機を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the compressor which can make the driving force which the motor produced | generated contribute to compression of a refrigerant | coolant with higher use efficiency.
本発明に基づく圧縮機は、互いに区画された吸入室、吐出室および区画室を内側に形成するハウジングと、上記ハウジング内に配置され、軸方向に延びる形状を有するシャフトと、上記ハウジング内に配置され、上記シャフトを回転駆動させるモータと、上記シャフトに接続され、上記ハウジング内で上記モータと上記軸方向において並ぶように配置され、上記モータの駆動により冷媒を圧縮する圧縮機構と、を備え、上記圧縮機構は、圧縮室を有し、上記吸入室に導入された冷媒を上記圧縮室内に取り込むとともに圧縮して上記吐出室内に向けて吐出し、上記吸入室は、上記モータを収容するとともに、上記区画室に連通し、上記シャフトの上記軸方向における一端部は、上記吸入室内の圧力を受ける受圧部を有し、上記シャフトの上記軸方向における他端部は、上記区画室内の圧力を受ける受圧部を有する。 A compressor according to the present invention includes a housing that forms a suction chamber, a discharge chamber, and a partition chamber that are partitioned from each other, a shaft that is disposed in the housing and has an axially extending shape, and a housing that is disposed in the housing. A motor that rotationally drives the shaft, and a compression mechanism that is connected to the shaft and is arranged in the housing in a line with the motor in the axial direction, and compresses the refrigerant by driving the motor, The compression mechanism has a compression chamber, takes in the refrigerant introduced into the suction chamber and compresses and discharges the refrigerant toward the discharge chamber, and the suction chamber houses the motor, One end portion of the shaft in the axial direction communicates with the compartment and has a pressure receiving portion for receiving the pressure in the suction chamber, and the shaft of the shaft The other end portion in direction has a pressure receiving portion which receives the pressure in the compartment.
上記圧縮機において好ましくは、上記圧縮機構は、ロータおよび複数のベーンを含み、上記ハウジングは、上記シャフトが挿入される第1軸孔を有し、上記ロータおよび複数の上記ベーンを収容するシリンダ室を内側に形成する第1区画体と、上記第1区画体に固定される第2区画体と、を含み、上記第2区画体は、上記シリンダ室の内面の一部を形成する第1面と、上記軸方向における上記第1面とは反対側に位置し、上記区画室の内面の一部を形成する第2面と、上記第1面から上記第2面に向かって貫設され、上記シャフトが挿入される第2軸孔と、上記吐出室と上記シリンダ室とを連通させる油流路と、を含み、上記吐出室から上記油流路を通して上記シリンダ室に供給された潤滑油の一部は、上記第1面の側から上記第2面の側に向かって上記シャフトと上記第2軸孔との間を流れる。 Preferably, in the compressor, the compression mechanism includes a rotor and a plurality of vanes, and the housing has a first shaft hole into which the shaft is inserted, and a cylinder chamber that houses the rotor and the plurality of vanes. A first partition that forms a part of the inner surface of the cylinder chamber, and a second partition that is fixed to the first partition. And a second surface that is located on the opposite side to the first surface in the axial direction and that forms part of the inner surface of the compartment, and penetrates from the first surface toward the second surface, A second shaft hole into which the shaft is inserted, and an oil passage that communicates the discharge chamber and the cylinder chamber, and the lubricating oil supplied from the discharge chamber to the cylinder chamber through the oil passage A portion from the first surface side to the second surface side Selfish flowing between said shaft and said second shaft hole.
上記圧縮機において好ましくは、上記吐出室は、上記軸方向において、上記第2区画体に対して上記シリンダ室が位置している側とは反対側に設けられ、上記ハウジングは、上記吐出室内に配置され、上記第2区画体に固定されるカバー体をさらに含み、上記カバー体は、上記第2面に間隔を空けて対向するカバー面を有し、上記区画室は、上記第2区画体の上記第2面と上記カバー体の上記カバー面との間に形成され、上記第2区画体および上記第1区画体に、上記吸入室と上記区画室とを連通させる連通路が設けられている。 Preferably, in the compressor, the discharge chamber is provided on a side opposite to a side where the cylinder chamber is located with respect to the second partition body in the axial direction, and the housing is disposed in the discharge chamber. The cover body further includes a cover body that is disposed and fixed to the second partition body, the cover body having a cover surface facing the second surface with a space therebetween, and the partition chamber includes the second partition body. Formed between the second surface of the cover body and the cover surface of the cover body, and a communication passage is provided in the second partition body and the first partition body to communicate the suction chamber and the partition chamber. Yes.
上記圧縮機において好ましくは、上記区画室を上記軸方向に沿って上記シリンダ室の側に投影した場合、上記区画室の投影像は、上記シリンダ室の内周面に略一致するか、上記内周面よりも小さい外形形状を有している。 Preferably, in the compressor, when the partition chamber is projected on the cylinder chamber side along the axial direction, a projected image of the partition chamber substantially coincides with an inner peripheral surface of the cylinder chamber, or The outer shape is smaller than the peripheral surface.
上記圧縮機において好ましくは、上記吐出室は、上記シリンダ室の径方向における外側に設けられている。 Preferably, in the compressor, the discharge chamber is provided outside in the radial direction of the cylinder chamber.
上記圧縮機において好ましくは、上記ハウジングには、上記吸入室と上記区画室とを連通させる他の連通路がさらに設けられ、上記連通路は、上記シャフトよりも重力方向における下方に位置しており、上記他の連通路は、上記シャフトよりも重力方向における上方に位置している。 Preferably, in the compressor, the housing is further provided with another communication path that communicates the suction chamber and the compartment, and the communication path is located below the shaft in the direction of gravity. The other communication path is located above the shaft in the direction of gravity.
上記の構成によれば、シャフトの軸方向における両端部に作用する圧力が略同一となるため、シャフトが軸方向における一方側または他方側に付勢されることがほとんどなく、モータが生成した駆動力を従来に比して高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能となる。 According to the above configuration, since the pressure acting on both ends in the axial direction of the shaft is substantially the same, the shaft is hardly biased to one side or the other side in the axial direction, and the drive generated by the motor It is possible to contribute to the compression of the refrigerant with higher use efficiency than in the past.
[実施の形態]
実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.
[実施の形態1]
(圧縮機101)
図1は、実施の形態1における圧縮機101を示す断面図である。図2は図1におけるII−II線に沿った矢視断面図である。以下の説明では、図1の紙面内の左側を前側とし、紙面内の右側を後側とし、紙面内の上側を上側とし、紙面内の下側を下側とする。図2以降についても同様である。これらの方向は説明上の便宜のために使用しているにすぎず、以下に説明する圧縮機は、搭載される車両等に対応して取付姿勢が適宜変更される。
[Embodiment 1]
(Compressor 101)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
圧縮機101は、ハウジング10、シャフト20、モータ30、圧縮機構40を備える。ハウジング10は、その構成要素として、モータハウジング1、室形成体7A(第1区画体)、サイドプレート5(第2区画体)、メインハウジング9、カバー体35を含む。詳細は後述するが、ハウジング10は、吸入室1C、吐出室9S、区画室8A等を内側に形成する。
The
(モータハウジング1、シャフト20、モータ30)
モータハウジング1は、底壁1A、筒状部1Dを有し、全体として有底筒状に形成される。底壁1Aおよび筒状部1Dの内側には、モータ室を兼ねる吸入室1Cが形成される。
(Motor housing 1,
The motor housing 1 has a
モータ30は、ステータ15、ロータ17を有し、モータハウジング1の内側(吸入室1C内)に配置される。ステータ15は、筒状部1Dに固定され、クラスタブロック16を通して給電される。シャフト20は、軸方向X1に延びる形状を有し、モータハウジング1内に配置される。シャフト20は、ロータ17に結合され、モータ30により回転駆動される。
The
モータハウジング1の底壁1Aには、環状の軸支部1Gが設けられ、軸支部1Gの内側には、軸受装置21が設けられる。軸受装置21は、シャフト20の軸方向X1における一端部20Fの周囲を軸支する。吸入室1Cの中の軸受装置21(一端部20F)の前側に位置する空間1Kは、吸入室1Cの中の空間1K以外の空間と連通している。すなわち、シャフト20の軸方向X1における一端部20Fは、吸入室1C内の圧力を受ける受圧部を有しており、この受圧部には、吸入圧Psが作用する。本実施の形態では、シャフト20の一端部20Fは、その表面の全部が吸入室1C内に露出しており、受圧部は、シャフト20の一端部20Fにより構成されている。シャフト20の一端部20Fの一部分が特定の部材によって覆われていてもよい。
An
筒状部1Dには、吸入室1Cと外部とを連通する吸入口1Eが設けられる。吸入口1Eは、図示しない蒸発器に接続される。筒状部1Dの後端には、開口1Bおよび段部1Fが設けられる。筒状部1Dの後端は、ガスケット22を介してメインハウジング9に結合される。
The
(メインハウジング9)
メインハウジング9は、底壁9A、筒状部9Dを有し、全体として有底筒状に形成される。筒状部9Dの前端は、ガスケット22を介してモータハウジング1に結合される。筒状部9Dには、後述する吐出室9Sと外部とを連通する吐出口9Eが形成される。吐出口9Eは、図示しない凝縮器に接続される。筒状部9Dの前端には、開口9Bおよび段部9Fが形成される。モータハウジング1の段部1Fとメインハウジング9の段部9Fとは、室形成体7Aのサイドプレート部7Sの周縁を挟持する。
(Main housing 9)
The
(室形成体7A)
室形成体7Aは、サイドプレート部7Sおよびシリンダブロック部7Tを含み、サイドプレート部7Sおよびシリンダブロック部7Tは一体形成されている。サイドプレート部7Sおよびシリンダブロック部7Tは、別体として構成されていてもよい。この場合、サイドプレート部7Sおよびシリンダブロック部7Tは、組み合わされることにより第1区画体を構成する。
(
The
サイドプレート部7Sは、円盤状に形成される。サイドプレート部7Sの外周面と段部9Fの内周面との間には、Oリング23が設けられる。サイドプレート部7Sの中央には、シャフト20が挿入される第1軸孔4Aが貫設される。第1軸孔4Aは、サイドプレート部7Sの前面から後面に向かってサイドプレート部7Sを貫通しており、シャフト20を軸支する。第1軸孔4Aの内周面には、めっきが設けられるとよい。サイドプレート部7Sの後面には、環状溝4C(背圧溝)が凹設される。
The
シリンダブロック部7Tは、サイドプレート部7Sの後側に設けられる。シリンダブロック部7Tの外周面とメインハウジング9の内周面との間に、Oリング24が設けられ、シリンダブロック部7Tとメインハウジング9(底壁9A)との間に、吐出室9Sが形成される。シリンダブロック部7Tは、サイドプレート部7Sおよびサイドプレート5とともに、圧縮機構40(ロータ41および複数のベーン53)を収容するためのシリンダ室31を内部に形成する。
The
シリンダブロック部7Tには、吐出空間37、吐出ポート37A、吸入ポート33Cが設けられる。吐出空間37は、シリンダブロック部7Tの外周面に凹設される。吐出空間37は、吐出ポート37Aを通してシリンダ室31に連通する。吐出空間37内には、リード弁39が設けられる。
The
サイドプレート部7Sおよびシリンダブロック部7Tの重力方向における下方部分には、吸入通路4Bが設けられる。吸入通路4Bは、軸方向X1に延びる形状を有し、吸入室1Cと吸入ポート33Cとを連通させる。吸入室1Cは、吸入通路4B、吸入ポート33Cを通してシリンダ室31に連通する。
A
シリンダブロック部7Tには、連通路4H,7Hも設けられる。連通路4Hは、吸入通路4Bとサイドプレート5に設けられた連通路5Hとを連通させる。吸入通路4Bおよび連通路4H,5Hは、後述する区画室8Aと吸入室1Cとを連通させる。連通路7Hは、吐出空間37とサイドプレート5に設けられた連通路5Bとを連通させる。連通路7H,5Bおよびカバー体35に設けられた連通路35Cは、吐出空間37と吐出室9Sとを連通させる。
The
(サイドプレート5)
サイドプレート5(第2区画体)は、メインハウジング9内に配置され、ボルト27A等によって、シリンダブロック部7Tの後面に固定される。サイドプレート5の外周面とメインハウジング9の内周面との間には、隙間が設けられる。サイドプレート5は、シリンダ室31と吐出室9Sとを区画する。吐出室9Sは、軸方向X1において、サイドプレート5に対してシリンダ室31が位置している側とは反対側に設けられる。
(Side plate 5)
The side plate 5 (second partition body) is disposed in the
サイドプレート5は、その前側に位置する第1面5Fと、軸方向X1における第1面5Fとは反対側に位置する第2面5Rとを有する。第1面5Fは、シリンダ室31の内面の一部を形成する。第2面5Rは、後述する区画室8Aの内面の一部を形成する。吐出室9Sは、メインハウジング9とサイドプレート5の第2面5Rとの間に形成される。
The
サイドプレート5の中央には、シャフト20が挿入される第2軸孔5Aが貫設される。第2軸孔5Aは、サイドプレート5の第1面5Fから第2面5Rに向かってサイドプレート5を貫通しており、シャフト20を軸支する。第2軸孔5Aの内周面には、めっきが設けられるとよい。サイドプレート5の第1面5Fには、環状溝5C(背圧溝)が凹設される。
In the center of the
サイドプレート5の第2面5Rには、後側(後述するカバー体35)に向かって突出する凸部5Tが設けられる。凸部5Tは、円筒状に形成される。第2軸孔5Aは、凸部5Tの径方向における中央部分を通り抜けるように形成される。
The
サイドプレート5には、連通路5B,5Hも設けられる。連通路5B,5Hは、いずれも、サイドプレート5の第1面5Fから第2面5Rに向かってサイドプレート5を貫通している。室形成体7Aに設けられた吸入通路4Bおよび連通路4Hと、サイドプレート5に設けられた連通路5Hとは、後述する区画室8Aと吸入室1Cとを連通させる。室形成体7Aに設けられた連通路7Hと、サイドプレート5に設けられた連通路5Bと、カバー体35に設けられた連通路35Cとは、吐出空間37と吐出室9Sとを連通させる。
The
サイドプレート5には、油流路5M,5Nも設けられる。油流路5Mは、重力方向(鉛直方向)に沿って延びる形状を有し、油流路5Mの下端は、吐出室9Sの底部と連通している。油流路5Nは、油流路5Mの上端に連続し、油流路5Mと環状溝5C(シリンダ室31)とを連通させる。潤滑油は、油流路5M,5Nを通して環状溝5Cに導かれる。油流路5M,5Nは、絞り流路として機能する。
The
(カバー体35)
カバー体35は、メインハウジング9(吐出室9S)内に配置され、図示しないボルトによって、サイドプレート5(第2面5R)に固定される。カバー体35とサイドプレート5(第2面5R)との間には、ガスケット26が設けられる。カバー体35は、サイドプレート5の第2面5Rに間隔を空けて対向するカバー面35Sを有する。
(Cover body 35)
The
カバー体35のうち、径方向においてガスケット26の内側に位置する部分には、凹部35Gが形成される。凹部35Gは、円筒状に形成される。凹部35Gおよびシリンダ室31の内周面31Sは、同一の直径を有する。凹部35Gの前面は、カバー面35Sの一部を構成する。凹部35Gの前面は、第2面5Rおよび凸部5Tから後ろ側に向かって遠ざかるように凹む形状を有している。なお、凹部35Gおよびシリンダ室31の内周面31Sは、同一の直径を有していなくてもよく、凹部35Gの直径はシリンダ室31の内周面31Sの直径より小さくてもよい。凹部35Gの直径は、少なくともシャフト20の他端部20Rの直径より大きければよい。
A
カバー体35のカバー面35Sと、サイドプレート5の第2面5Rと、ガスケット26との間には、区画室8Aが形成される。サイドプレート5の第2面5Rのうち、凸部5Tの後面を含み凹部35Gの前面に対向している領域と、カバー体35のうち、凹部35Gの前面が形成されている領域とは、区画室8Aを介して軸方向X1に互いに対向している。凸部5Tの後面、および第2軸孔5Aは、区画室8A内に露出している。シャフト20の軸方向X1における他端部20Rは、区画室8A内の圧力を受ける受圧部を有しており、この受圧部には、区画室8A内の圧力(本実施の形態においては、吸入圧Psと略同一の圧力)が作用している。本実施の形態では、シャフト20の他端部20Rは、その表面の全体が区画室8A内に露出しており、受圧部は、シャフト20の他端部20Rにより構成されている。
A compartment 8 </ b> A is formed between the
区画室8Aは、軸方向X1方向から見た場合に、凸部5Tの全体と重なるように配置されており、かつ凸部5Tよりも大きく形成される。区画室8Aは、軸方向X1方向から見た場合に、シリンダ室31の全体と重なるように配置される。換言すると、区画室8Aを軸方向X1に沿ってシリンダ室31の側に投影した場合、区画室8Aの投影像は、シリンダ室31の内周面31Sに略一致する外形形状を有している。なお、区画室8Aは、シリンダ室の内周面31Sより小さい投影像であってもよい。
The
カバー体35には、連通路35Cが設けられる。連通路35Cは、カバー体35の前面(カバー面35S)から後面に向かってカバー体35を貫通している。連通路35Cは、吐出空間37と吐出室9Sとを連通させる。カバー体35には、リブ35Tも設けられる。潤滑油の混入した冷媒がリブ35Tに衝突することで、潤滑油と冷媒(冷媒ガス)とは分離する。
The
(圧縮機構40)
圧縮機構40は、シャフト20に接続される。圧縮機構40は、ハウジング10内でモータ30と軸方向X1において並ぶように配置され、モータ30の駆動により冷媒を圧縮する。圧縮機構40は、圧縮室30A(図2)を有し、吸入室1Cに導入された冷媒を圧縮室30A内に取り込むとともに圧縮して吐出室9S内に向けて吐出する。圧縮機構40は、ロータ41および複数のベーン53を含む。
(Compression mechanism 40)
The
ロータ41には、シャフト20が圧入される。モータ30によりシャフト20が回転駆動されることで、ロータ41は、シリンダ室31内でシャフト20と一体回転する。ロータ41の外周面41Sには、複数の溝41C(ベーン溝)が形成される。複数のベーン53は、複数の溝41Cの内側に出没可能に設けられる。
The
ロータ41の回転に伴って、ベーン53の各々の先端は、シリンダ室31の内周面31Sに摺接する。シリンダ室31の内周面31S、サイドプレート部7Sの後面、サイドプレート5の前面(第1面5F)、ロータ41の外周面41S、およびベーン53によって、圧縮室30Aが形成される。
As the
ベーン53の底面と溝41Cの内周面との間の空間は、背圧室49Cを構成する。背圧室49Cは、環状溝5Cおよび油流路5M,5Nを通して、吐出室9Sと連通している。本実施の形態における圧縮機101は、以上のように構成される。
A space between the bottom surface of the
(圧縮動作)
モータ30が作動すると、シャフト20が回転する。ロータ41がシリンダブロック7(シリンダ室31)内で回転することで、シリンダ室31内の圧縮室30Aは、容積の拡大と縮小とを繰り返す。圧縮室30A内には、吸入室1Cから吸入通路4Bおよび吸入ポート33Cを通して低圧の冷媒が吸入される。その後、圧縮室30A内で冷媒が圧縮される。その後、高圧の冷媒は、吐出ポート37A、吐出空間37、連通路7H,5B,35Cを通して吐出室9Sに吐出される。
(Compression operation)
When the
(潤滑油の流れ)
図3および図4を参照して、圧縮機101における潤滑油の流れについて説明する。吐出室9S内の潤滑油は、矢印AR1に示すように、吐出室9S内から油流路5M,5Nを通して環状溝5C内に導かれる。
(Lubricant oil flow)
With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the flow of the lubricating oil in the
環状溝5C内に到達した潤滑油の一部は、矢印AR2に示すように、シリンダ室31(具体的には、ロータ41の後端面とサイドプレート5の第1面5Fとの間の隙間)を通して(図3参照)、第2軸孔5Aの中(第2軸孔5Aの内周面とシャフト20の外周面との間)に供給される。潤滑油は、第1面5Fの側から第2面5Rの側に向かって第2軸孔5Aの内周面とシャフト20の外周面との間を流れ、区画室8Aの中に到達する。区画室8A内に到達した潤滑油は、連通路5H、連通路4H、吸入通路4Bを通して、圧縮室30A(シリンダ室31)内に吸入冷媒とともに到達し(矢印AR10)、一部は吸入室1C内にも到達する。
Part of the lubricating oil that has reached the
環状溝5C内に到達した潤滑油の他の一部は、矢印AR3に示すように、背圧室49C(ベーン背圧室)および環状溝4Cを通して、第1軸孔4Aの中(第1軸孔4Aの内周面とシャフト20の外周面との間)に供給される。その後、矢印AR5に示すように、潤滑油は吸入室1C内に到達する。環状溝4C内の潤滑油は、圧縮室30A(シリンダ室31)内に供給されることもある(図4中の矢印AR9)。環状溝5C内の潤滑油の一部は、矢印AR4に示すように、圧縮室30A(シリンダ室31)内に供給されることもある。
The other part of the lubricating oil that has reached the
(吸入圧Ps、吐出圧Pd)
圧縮機101のハウジング10(具体的には、室形成体7A、サイドプレート5)には、吸入室1Cと区画室8Aとを連通させる連通路4H,5Hが設けられている。したがって、吸入室1C内の圧力(吸入圧Ps)は、区画室8A内の圧力と略同一である。
(Suction pressure Ps, discharge pressure Pd)
The housing 10 (specifically, the
(第1の作用効果)
図1中の白色矢印で示すように、カバー体35には、吐出圧Pdが作用する(吐出圧Pd>吸入圧Ps)。カバー体35に作用する吐出圧Pdは、サイドプレート5の第2面5Rのうち、凸部5Tの後面を含み凹部35Gの前面に対向している領域には作用しない。この領域に吐出圧Pdが作用することは、区画室8Aの存在によって遮断される。この領域には、図1中の斜線矢印で示すように、区画室8A内の圧力である吸入圧Psが作用する。一方、第2面5Rの残りの領域(第2面5Rのうちの区画室8Aの外側に位置する領域)には、カバー体35を介して吐出圧Pdが作用する。
(First effect)
As shown by the white arrow in FIG. 1, the discharge pressure Pd acts on the cover body 35 (discharge pressure Pd> suction pressure Ps). The discharge pressure Pd acting on the
仮に、サイドプレート5とカバー体35との間に区画室8Aが設けられていない場合には、カバー体35を介してサイドプレート5の第2面5Rの全体に吐出圧Pdが作用する。サイドプレート5の第2面5Rは、圧縮室30Aに向けて押圧され、サイドプレート5がシリンダ室31の側(圧縮室30Aの側)に向かって撓み易くなる。
If the compartment 8 </ b> A is not provided between the
その結果、ロータ41の後端面とサイドプレート5の第1面5Fとの間のスラストクリアランスは、設定値よりも小さくなり易くなる。高負荷時に、ロータ41の後端面とサイドプレート5の第1面5Fとが互いに圧接することで、動力損失の増大を招く可能性がある。スラストクリアランスを予め大きくしておくことで動力損失の増大は抑制できるが、低負荷時に圧縮室30A内の冷媒が漏れ易くなり、ひいては体積効率が低下し易くなる。
As a result, the thrust clearance between the rear end surface of the
サイドプレート5とカバー体35との間に区画室8Aを設けておくことで、サイドプレート5がシリンダ室31の側(圧縮室30Aの側)に向かって撓むことを抑制でき、ひいては動力損失の増大や、体積効率の低下を招く可能性を低減可能となる。
By providing the
圧縮機101においては、シャフト20の軸方向X1における一端部20Fは、吸入室1C内に露出しており、シャフト20の一端部20Fは、吸入室1C内の圧力を受ける受圧部を構成している。同様に、シャフト20の同方向における他端部20Rは、区画室8A内に露出しており、シャフト20の他端部20Rは、区画室8A内の圧力を受ける受圧部を構成している。吸入室1C内の圧力(吸入圧Ps)と区画室8A内の圧力とは、略同一である。シャフト20を前側(サイドプレート部7Sの側)または後側(カバー体35の側)に向かって移動させようとする付勢力がシャフト20に作用することはほとんどない。
In the
シャフト20に固着されたロータ41に、ロータ41を前側や後側に移動させようとする力が作用することもほとんどなく、動力損失の増大を招く可能性も低い。すなわち圧縮機101によれば、モータ30が生成した駆動力をより高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能となる。
The
(第2の作用効果)
本実施の形態の圧縮機101においては、潤滑油が、吐出室9S内から油流路5M,5Nを通して、環状溝5C内に到達する。環状溝5Cに到達した潤滑油の一部は、矢印AR2(図3)に示すように、シリンダ室31を通して、第2軸孔5Aの中(第2軸孔5Aの内周面とシャフト20の外周面との間)に供給される。ここで言うシリンダ室31とは、具体的には、ロータ41の後端面とサイドプレート5の第1面5Fとの間の隙間である。潤滑油は、第1面5Fの側から第2面5Rの側に向かって第2軸孔5Aの内周面とシャフト20の外周面との間を流れ、区画室8Aの中に到達する。
(Second effect)
In the
潤滑油が吐出室9S内から吸い上げられて第2軸孔5Aの内周面とシャフト20の外周面との間に供給されるまでの間に、潤滑油は広い空間を経由することがなく、潤滑油が油成分とガス成分とに分離することはほとんどない。適切に潤滑油が供給されることで、ベーンの押出動作が弱くなることはほとんどなく、チャタリングの発生や、圧縮室30Aのシール性の低下も抑制でき、第2軸孔5Aの内周面とシャフト20の外周面との間に十分な潤滑油を供給することが可能である。
Until the lubricating oil is sucked up from the
(第3の作用効果)
圧縮室30A内の圧力は、圧縮室30A(シリンダ室31)の前側に位置する内面と、圧縮室30A(シリンダ室31)の後側に位置する内面とに均等に作用する。室形成体7Aの前面には吸入圧Psが作用しており、室形成体7Aの後面(圧縮室30Aの前側に位置する内面)には圧縮圧が作用している。サイドプレート5の前面(第1面5F)(圧縮室30Aの後側に位置する内面)には圧縮圧が作用しており、サイドプレート5の後面(第2面5R)には吸入圧Psが作用している。
(Third effect)
The pressure in the
圧縮室30A(シリンダ室31)の前側に位置する内面を構成している部材と、圧縮室30A(シリンダ室31)の後側に位置する内面を構成している部材との間に、差圧はほとんど生じない。圧縮室30A(シリンダ室31)の前側に位置する内面とロータ41の前端面との間のスラストクリアランスや、圧縮室30A(シリンダ室31)の後側に位置する内面とロータ41の後端面との間のスラストクリアランスを小さくすることが可能であり、動力損失の増大や、体積効率の低下を招く可能性をいっそう低減可能である。
Differential pressure between a member constituting the inner surface located on the front side of the
上述のとおり、図1中の白色矢印で示すように、カバー体35には、吐出圧Pdが作用する。カバー体35に作用する吐出圧Pdは、サイドプレート5の第2面5Rのうち、凸部5Tの後面を含み凹部35Gの前面に対向している領域には作用しない。この領域に吐出圧Pdが作用することは、区画室8Aの存在によって遮断される。区画室8Aを軸方向X1に沿ってシリンダ室31の側に投影した場合、区画室8Aの投影像は、シリンダ室31の内周面31Sに略一致する外形形状を有している。区画室8Aは、室形成体7A、サイドプレート5、カバー体35同士を締結するボルトや、ガスケット26よりも径方向の内側に位置している。第2面5Rのうちの区画室8Aの外側に位置する領域には、カバー体35を介して吐出圧Pdが作用する。第2面5Rのうちの区画室8Aの外側に位置する領域は、室形成体7A、サイドプレート5、カバー体35同士のボルトを用いた締結や、ガスケット26の配置に使用されており、この領域に作用する吐出圧Pdは、締結力の向上やシール性の向上に寄与している。
As described above, the discharge pressure Pd acts on the
[実施の形態2]
図5を参照して、実施の形態2における圧縮機102について説明する。圧縮機102と上記の実施の形態1における圧縮機101とは、以下の点において相違している。
[Embodiment 2]
With reference to FIG. 5, the
圧縮機102のハウジング10には(具体的には、室形成体7A、サイドプレート5には)、吸入室1Cと区画室8Aとを連通させる他の連通路4J,5Jがさらに設けられる。吸入室1Cと区画室8Aとを連通させる連通路4H,5Hは、シャフト20よりも重力方向における下方に位置しており、他の連通路4J,5Jは、シャフト20よりも重力方向における上方に位置している。
The
連通路4H,5Hがシャフト20よりも重力方向における下方に設けられ、他の連通路4J,5Jがシャフト20よりも重力方向における上方に設けられることで、区画室8A内の圧力は、吸入室1C内の圧力(吸入圧Ps)と略同一の値に、より迅速に変化することが可能となる。圧縮室(シリンダ室31)の前側に位置する内面を構成している部材と、圧縮室(シリンダ室31)の後側に位置する内面を構成している部材との間に、差圧はより生じにくくなり、動力損失の増大や、体積効率の低下を招く可能性をいっそう低減可能である。区画室8A内に上から下に向かう潤滑油の流れを形成することができ、潤滑油をより循環させやすくすることも可能である。
The
[実施の形態3]
図6を参照して、実施の形態3における圧縮機103について説明する。圧縮機103と上記の実施の形態1における圧縮機101とは、以下の点において相違している。
[Embodiment 3]
With reference to FIG. 6, the
圧縮機103のハウジング10は、カバー体35を有しておらず、吐出室9Sは、シリンダ室31の径方向における外側(メインハウジング9の筒状部9Dと室形成体7Aとの間)に設けられる。区画室8Aは、サイドプレート5の第2面5Rとメインハウジング9の底壁9Aとの間に形成される。
The
サイドプレート5に設けられた油流路5Mの下端は、閉塞部材28によって塞がれる。室形成体7Aには、吐出室9Sに連通する連通路4Lが設けられ、サイドプレート5には、油流路5Mに連通する連通路5Lが設けられる。吐出室9Sと油流路5Mとは、連通路4L,5Lを通して連通する。上述の実施の形態1の場合と同様、室形成体7Aに設けられた吸入通路4Bおよび連通路4H、サイドプレート5に設けられた連通路5Hは、区画室8Aと吸入室1Cとを連通させる。
The lower end of the
圧縮機103の構成によっても、上述の実施の形態1における作用および効果(具体的には、上記の第1の作用効果および第2の作用効果)を得ることができる。圧縮機103の構成によれば、ハウジング10がカバー体35を備えていない分、軸方向X1における圧縮機103の寸法を短くすることも可能である。
Also with the configuration of the
[実施の形態4]
図7を参照して、実施の形態4における圧縮機104について説明する。圧縮機104と上記の実施の形態3における圧縮機103とは、以下の点において相違している。
[Embodiment 4]
With reference to FIG. 7, the
上記の実施の形態3における圧縮機103では、室形成体7Aに設けられた吸入通路4Bおよび連通路4H、サイドプレート5に設けられた連通路5Hによって、区画室8Aと吸入室1Cとが連通する。本実施の形態の圧縮機104では、シャフト20に、貫通穴20Hが設けられる。
In the
貫通穴20Hの一端は、シャフト20の他端部20Rにおいて開口しており、区画室8A内に露出している。本実施の形態においては、シャフト20の他端部20Rのうち、貫通穴20Hが設けられていない部分が、区画室8A内の圧力を受ける受圧部を構成している。貫通穴20Hの他端は、シャフト20の外周面において開口しており、吸入室1C内に露出している。シャフト20に貫通穴20Hを設けるという構成は、上述の実施の形態1,2にも適用可能である。当該構成によっても、シャフト20を前側または後側に向かって移動させようとする付勢力がシャフト20に作用することはほとんどなく、モータ30が生成した駆動力をより高い使用効率で冷媒の圧縮に寄与させることが可能となる。
One end of the through
上記の各実施の形態における圧縮機のカバー体35には、油分離器が設けられていてもよい。上記の各実施の形態における圧縮機において、シリンダ室31の内周面31Sは、真円の形状を有していなくても構わない。
An oil separator may be provided in the
上記の各実施の形態における圧縮機は、ベーン型の圧縮機構40を備えているが、これに限定されず、上記の各実施の形態において開示した思想は、ピストン型、およびスクロール型の圧縮機構を備えた圧縮機にも適用可能である。
The compressor in each of the above embodiments includes the vane
以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiment has been described above, the above disclosure is illustrative in all respects and is not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 モータハウジング、1A,9A 底壁、1B,9B 開口、1C 吸入室、1D,9D 筒状部、1E 吸入口、1F,9F 段部、1G 軸支部、1K 空間、4A 第1軸孔、4B 吸入通路、4C,5C 環状溝、4H,4L,5B,5H,5L,7H,35C 連通路、4J,5J 他の連通路、5 サイドプレート(第2区画体)、5A 第2軸孔、5F 第1面、5M,5N 油流路、5R 第2面、5T 凸部、7 シリンダブロック、7A 室形成体(第1区画体)、7S サイドプレート部、7T シリンダブロック部、8A 区画室、9 メインハウジング、9E 吐出口、9S 吐出室、10 ハウジング、15 ステータ、16 クラスタブロック、17,41 ロータ、20 シャフト、20F 一端部、20H 貫通穴、20R 他端部、21 軸受装置、22,26 ガスケット、23,24 Oリング、28 閉塞部材、30 モータ、30A 圧縮室、31 シリンダ室、31S 内周面、33C 吸入ポート、35 カバー体、35G 凹部、35S カバー面、35T リブ、37 吐出空間、37A 吐出ポート、39 リード弁、40 圧縮機構、41C 溝(ベーン溝)、41S 外周面、49C 背圧室、53 ベーン、101,102,103,104 圧縮機、AR1,AR2,AR3,AR4,AR5,AR9 矢印、Pd 吐出圧、Ps 吸入圧、X1 軸方向。 1 motor housing, 1A, 9A bottom wall, 1B, 9B opening, 1C suction chamber, 1D, 9D cylindrical part, 1E suction port, 1F, 9F stepped part, 1G shaft support part, 1K space, 4A first shaft hole, 4B Suction passage, 4C, 5C annular groove, 4H, 4L, 5B, 5H, 5L, 7H, 35C communication passage, 4J, 5J other communication passage, 5 side plate (second partition), 5A second shaft hole, 5F 1st surface, 5M, 5N oil flow path, 5R 2nd surface, 5T convex part, 7 cylinder block, 7A chamber formation body (1st division body), 7S side plate part, 7T cylinder block part, 8A division chamber, 9 Main housing, 9E discharge port, 9S discharge chamber, 10 housing, 15 stator, 16 cluster block, 17, 41 rotor, 20 shaft, 20F one end, 20H through hole, 20R, etc. Part, 21 bearing device, 22, 26 gasket, 23, 24 O-ring, 28 closing member, 30 motor, 30A compression chamber, 31 cylinder chamber, 31S inner peripheral surface, 33C suction port, 35 cover body, 35G recess, 35S cover Surface, 35T rib, 37 discharge space, 37A discharge port, 39 reed valve, 40 compression mechanism, 41C groove (vane groove), 41S outer peripheral surface, 49C back pressure chamber, 53 vane, 101, 102, 103, 104 compressor, AR1, AR2, AR3, AR4, AR5, AR9 Arrow, Pd discharge pressure, Ps suction pressure, X1 axial direction.
Claims (6)
前記ハウジング内に配置され、軸方向に延びる形状を有するシャフトと、
前記ハウジング内に配置され、前記シャフトを回転駆動させるモータと、
前記シャフトに接続され、前記ハウジング内で前記モータと前記軸方向において並ぶように配置され、前記モータの駆動により冷媒を圧縮する圧縮機構と、を備え、
前記圧縮機構は、圧縮室を有し、前記吸入室に導入された冷媒を前記圧縮室内に取り込むとともに圧縮して前記吐出室内に向けて吐出し、
前記吸入室は、前記モータを収容するとともに、前記区画室に連通し、
前記シャフトの前記軸方向における一端部は、前記吸入室内の圧力を受ける受圧部を有し、
前記シャフトの前記軸方向における他端部は、前記区画室内の圧力を受ける受圧部を有する、
圧縮機。 A housing that forms a suction chamber, a discharge chamber, and a partition chamber that are partitioned from each other;
A shaft disposed within the housing and having an axially extending shape;
A motor disposed within the housing and configured to rotationally drive the shaft;
A compression mechanism connected to the shaft, arranged in the housing in the axial direction with the motor, and compressing refrigerant by driving the motor,
The compression mechanism has a compression chamber, takes in the refrigerant introduced into the suction chamber and compresses it into the discharge chamber, and discharges it toward the discharge chamber.
The suction chamber accommodates the motor and communicates with the compartment.
One end portion of the shaft in the axial direction has a pressure receiving portion that receives pressure in the suction chamber,
The other end portion in the axial direction of the shaft has a pressure receiving portion that receives pressure in the compartment.
Compressor.
前記ハウジングは、
前記シャフトが挿入される第1軸孔を有し、前記ロータおよび複数の前記ベーンを収容するシリンダ室を内側に形成する第1区画体と、
前記第1区画体に固定される第2区画体と、を含み、
前記第2区画体は、
前記シリンダ室の内面の一部を形成する第1面と、
前記軸方向における前記第1面とは反対側に位置し、前記区画室の内面の一部を形成する第2面と、
前記第1面から前記第2面に向かって貫設され、前記シャフトが挿入される第2軸孔と、
前記吐出室と前記シリンダ室とを連通させる油流路と、を含み、
前記吐出室から前記油流路を通して前記シリンダ室に供給された潤滑油の一部は、前記第1面の側から前記第2面の側に向かって前記シャフトと前記第2軸孔との間を流れる、
請求項1に記載の圧縮機。 The compression mechanism includes a rotor and a plurality of vanes,
The housing is
A first partition body having a first shaft hole into which the shaft is inserted, and forming a cylinder chamber accommodating the rotor and the plurality of vanes inside;
A second compartment fixed to the first compartment,
The second compartment is
A first surface forming part of the inner surface of the cylinder chamber;
A second surface that is located on a side opposite to the first surface in the axial direction and forms a part of the inner surface of the compartment;
A second shaft hole penetrating from the first surface toward the second surface and into which the shaft is inserted;
An oil flow path communicating the discharge chamber and the cylinder chamber,
Part of the lubricating oil supplied from the discharge chamber to the cylinder chamber through the oil flow path is between the shaft and the second shaft hole from the first surface side toward the second surface side. Flowing through the
The compressor according to claim 1.
前記ハウジングは、前記吐出室内に配置され、前記第2区画体に固定されるカバー体をさらに含み、
前記カバー体は、前記第2面に間隔を空けて対向するカバー面を有し、
前記区画室は、前記第2区画体の前記第2面と前記カバー体の前記カバー面との間に形成され、
前記第2区画体および前記第1区画体に、前記吸入室と前記区画室とを連通させる連通路が設けられている、
請求項2に記載の圧縮機。 The discharge chamber is provided on the opposite side to the side where the cylinder chamber is located with respect to the second partition body in the axial direction,
The housing further includes a cover body disposed in the discharge chamber and fixed to the second partition body,
The cover body has a cover surface facing the second surface with a space therebetween,
The compartment is formed between the second surface of the second compartment and the cover surface of the cover body,
The second partition body and the first partition body are provided with a communication path that allows the suction chamber and the partition chamber to communicate with each other.
The compressor according to claim 2.
請求項3に記載の圧縮機。 When the partition chamber is projected on the cylinder chamber side along the axial direction, the projected image of the partition chamber substantially matches the inner peripheral surface of the cylinder chamber or is smaller in outer shape than the inner peripheral surface have,
The compressor according to claim 3.
請求項2に記載の圧縮機。 The discharge chamber is provided outside in the radial direction of the cylinder chamber.
The compressor according to claim 2.
前記連通路は、前記シャフトよりも重力方向における下方に位置しており、
前記他の連通路は、前記シャフトよりも重力方向における上方に位置している、
請求項3または4に記載の圧縮機。 The housing is further provided with another communication path for communicating the suction chamber and the compartment.
The communication path is located below the shaft in the direction of gravity,
The other communication path is located above the shaft in the direction of gravity,
The compressor according to claim 3 or 4.
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