JP2018204493A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出する流体の質量流量が低下することを抑制又は防止する。【解決手段】圧縮機１００は、一方向に延伸するハウジング１０と、ハウジング１０内の一端部側に形成される吸入室Ｈ１とハウジング１０内の他端部側に形成される吐出室Ｈ２との間に配置される内部ハウジング４０と、内部ハウジング４０内に設けられ、吸入室Ｈ１内に導かれた流体を圧縮し、この圧縮した流体を吐出室Ｈ２に吐出する圧縮機構部としての可動スクロール３、を備える。ハウジング１０は、吸入室Ｈ１に露出する内壁面Ｗ１を有するフロントハウジング１１と、吐出室Ｈ２に露出する内壁面Ｗ２を有するリアハウジング１３と、フロントハウジング１１とリアハウジング１３との間を接続すると共に、リアハウジング１３の熱伝導率より低い熱伝導率を有するセンターハウジング１２と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒等の流体を圧縮して吐出する圧縮機に関する。

この種の圧縮機としては、例えば、特許文献１に記載された圧縮機が一般的に知られている。特許文献１に記載された圧縮機は、車両に搭載される空調装置の冷媒回路に組み込まれ、この冷媒回路の冷媒を圧縮して吐出するスクロール型圧縮機である。この圧縮機は、有底筒状のフロントハウジングとこのフロントハウジングの開口端を閉止する蓋状のリアハウジングとからなるハウジング内に、固定スクロールと、可動スクロールと、段付き円筒形状の固定ブロックと、を備え、吸入室に導かれる低温の冷媒（ガス冷媒）を圧縮し、圧縮した冷媒を吐出室を経由して外部に吐出するように構成されている。詳しくは、前記固定スクロールは、有底筒状に形成された基板と、この基板の内側に突設された渦巻壁とからなる。そして、前記固定スクロールと前記固定ブロックとを互いに当接させて形成された空間内に、前記可動スクロールが設けられている。また、前記吸入室は前記フロントハウジング内に形成され、前記吐出室は前記リアハウジングと前記固定スクロールの前記基壁との間に形成されている。

換言すると、特許文献１に記載された圧縮機において、前記可動スクロールを含む冷媒の圧縮機構部は前記固定スクロールの前記基板と前記固定ブロックとからなる内部ハウジング内に設けられ、前記吸入室は前記ハウジング内の一端部側（前記フロントハウジング側）に形成され、前記吐出室は前記ハウジング内の他端部側（前記リアハウジング側）に形成され、前記内部ハウジングは前記ハウジング内において前記吸入室と前記吐出室との間に配置され、前記リアハウジングは前記吐出室に露出する内壁面を有し、前記フロントハウジングは前記吸入室に露出する内壁面を有している。

特開２０１５−３８３２７

ところで、前記空調装置の冷媒として、ＣＯ_２冷媒を採用することがある。この場合、Ｒ１３４ａ等の従来の冷媒と比較すると、前記圧縮機における作動圧力が著しく高くなり、前記吐出室を通過する圧縮後の冷媒の圧力及び温度が著しく高くなる。

しかしながら、特許文献１に記載された前記圧縮機では、高温の冷媒が通過する前記吐出室に露出する前記内壁面を有する前記リアハウジングは、低温の冷媒が導かれる前記吸入室に露出する前記内壁面を有する前記フロントハウジングに連結されている。そのため、前記吐出室内の冷媒の熱は、前記リアハウジングの前記内壁面からリアハウジングの部材内に伝わり、その後、フロントハウジングの部材内を経由して、前記フロントハウジングの前記内壁面から前記吸入室内に伝わる。その結果、前記吸入室内の冷媒が膨張し、前記圧縮機構部に取り込まれる冷媒の質量流量が低下し、ひいては、前記空調装置の冷媒回路を流通する冷媒の質量流量が低下する。したがって、前記空調装置の冷凍能力の低下を招く可能性がある。つまり、前記吐出室内の冷媒の熱が前記ハウジングを通じて前記吸入室内の冷媒へ伝わることにより、前記圧縮機から吐出する冷媒の質量流量の低下を招く可能性がある。なお、このような課題は、ベーン型圧縮機等の他の形式の圧縮機や、冷媒以外の他の圧縮性の流体を圧縮する圧縮機等においても共通して生じ得る課題である。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、吐出する流体の質量流量が吐出室内の冷媒から吸入室内の冷媒への熱伝導に起因して低下することを抑制又は防止することが可能な圧縮機を提供することを目的とする。

本発明の一側面による圧縮機は、一方向に延伸するハウジングと、前記ハウジング内の一端部側に形成される吸入室と前記ハウジング内の他端部側に形成される吐出室との間に配置される内部ハウジングと、前記内部ハウジング内に設けられ、前記吸入室内に導かれた流体を圧縮し、この圧縮した流体を前記吐出室に吐出する圧縮機構部と、を備える。前記ハウジングは、前記吸入室に露出する内壁面を有する第１ハウジング部と、前記吐出室に露出する内壁面を有する第２ハウジング部と、前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部との間を接続すると共に、前記第２ハウジング部の熱伝導率より低い熱伝導率を有する中間ハウジング部と、を含む。

前記一側面による圧縮機では、前記ハウジングにおいて、前記吸入室に露出する内壁面を有する第１ハウジング部と前記吐出室に露出する内壁面を有する第２ハウジング部との間を、前記第２ハウジング部の熱伝導率より低い熱伝導率を有する中間ハウジング部により接続している。つまり、前記ハウジングは、高温側の前記第２ハウジング部と低温側の前記第１ハウジング部との間に、前記第２ハウジング部より断熱性の比較的高い前記中間ハウジング部を挟み込んだ構造を有している。これにより、前記ハウジングにおいて、前記吐出室内の流体の熱が前記第２ハウジング部の前記内壁面を介して前記第２ハウジング部の部材内に伝わったとしても、前記中間ハウジング部により、前記第２ハウジング部から前記第１ハウジング部への熱伝導を抑制又は防止することができる。その結果、前記吸入室内の流体が前記第２ハウジング部から前記第１ハウジング部への熱伝導に起因して膨張することを抑制又は防止することができ、ひいては、圧縮機から吐出する流体の質量流量の低下を抑制又は防止することができる。

このようにして、前記一側面による圧縮機は、吐出する流体の質量流量が前記第２ハウジング部から前記第１ハウジング部への熱伝導に起因して低下することを抑制又は防止することができる。

本発明の一実施形態による圧縮機の概略断面図である。 上記圧縮機の部分断面図である。 上記圧縮機の変形例を示した部分断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
本実施形態による圧縮機１００は、例えば車両に搭載される空調装置の冷媒回路に組み込まれ、前記冷媒回路の低圧側から吸入した冷媒（ガス冷媒）を圧縮して吐出するスクロール型圧縮機である。この圧縮機１００は、いわゆるインバータ一体型の電動圧縮機であり、冷媒を圧縮するスクロールユニット１と、ハウジング１０と、スクロールユニット１を駆動する電動モータ２０と、電動モータ２０への電圧印加を制御するインバータ３０と、を備えている。なお、本実施形態では、インバータ３０が本発明に係る「モータ駆動回路」に相当する。本実施形態においては、冷媒として、圧縮性の流体であるＣＯ_２冷媒を採用した場合を一例に挙げて説明する。

前記スクロールユニット１は、互いに噛み合わされる固定スクロール２及び可動スクロール３を有する。固定スクロール２は、円盤状の底板２ａと、底板２ａ上に突設される渦巻きラップ２ｂとを有する。可動スクロール３は、円盤状の底板３ａと、底板３ａ上に突設される渦巻きラップ３ｂとを有する。

固定スクロール２及び可動スクロール３は、固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂと可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂとが互いに噛み合うように配置される。詳しくは、固定スクロール２及び可動スクロール３は、固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂの突出側の端縁が可動スクロール３の底板３ａとの間に所定の隙間を有し、可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂの突出側の端縁が固定スクロール２の底板２ａとの間に所定の隙間を有するように配設される。図示を省略したが、固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂの突出側の端縁及び可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂの突出側の端縁には、上記隙間を埋めるようにチップシールがそれぞれ設けられている。

また、固定スクロール２及び可動スクロール３は、固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂの周方向の角度位置と可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂの周方向の角度位置とが互いにずれた状態で、固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂの側壁と可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂの側壁とが互いに部分的に接触するように配設される。これにより、固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂと可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂとの間に、三日月状の密閉空間（圧縮室）Ｓが形成される。

固定スクロール２は、ハウジング１０の後述するリアハウジング１３に固定されると共に、その径方向中央部に、リアハウジング１３側に開口する凹部２ａ１を有する。詳しくは、この凹部２ａ１は、底板２ａの背面（つまり、可動スクロール３とは反対側の端面）に形成されている。なお、固定スクロール２の締結構造及び材質については後に詳述する。

可動スクロール３は、その自転が阻止された状態で、後述するクランク機構を介して、固定スクロール２の軸心周りに公転旋回運動可能に構成されている。これにより、スクロールユニット１は、密閉空間Ｓを中央部に移動させ、その容積を徐々に減少させる。その結果、スクロールユニット１は、固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂの外端部側及び可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂの外端部側から密閉空間Ｓ内に流入する冷媒を密閉空間Ｓ内で圧縮する。なお、可動スクロール３の材質については後に詳述する。

前記ハウジング１０は、図１に示すように、主に、スクロールユニット１、電動モータ２０、及び、インバータ３０を、その内側に収容するフロントハウジング１１と、センターハウジング１２と、リアハウジング１３と、インバータカバー１４と、を含み、一方向に延伸するように形成されている。そして、これら（１１，１２，１３，１４）がボルト１５などの締結手段によって一体的に締結されて圧縮機１００の圧力容器としてのハウジング１０が構成される。なお、本実施形態において、フロントハウジング１１が本発明に係る「第１ハウジング部」に相当し、センターハウジング１２が本発明に係る「中間ハウジング部」に相当し、リアハウジング１３が本発明に係る「第２ハウジング部」に相当する。また、ハウジング１０の各部位の材質については後に詳述する。

ハウジング１０内には、冷媒が導かれる吸入室Ｈ１と、スクロールユニット１によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室Ｈ２とが形成されている。吸入室Ｈ１はハウジング１０内の一端部側（フロントハウジング１１側）に形成され、吐出室Ｈ２はハウジング１０内の他端部側（リアハウジング１３側）に形成されている。

また、ハウジング１０内には、内部ケーシング４０が配置されている。この内部ケーシング４０は、吸入室Ｈ１内に導かれた冷媒を圧縮しこの圧縮した冷媒を吐出室Ｈ２に吐出するための圧縮機構部を、内部に収容するものであり、ハウジング１０内において、吸入室Ｈ１と吐出室Ｈ２との間に配置されている。

本実施形態では、内部ケーシング４０は、センターハウジング１２内に配置されている。また、可動スクロール３は、この内部ケーシング４０内に設けられ、吸入室Ｈ１内に導かれた冷媒を圧縮し、この圧縮した冷媒を吐出室Ｈ２に吐出する圧縮機構部として機能している。つまり、本実施形態では、可動スクロール３が本発明に係る「圧縮機構部」に相当する。なお、内部ケーシング４０の詳細構造については後に詳述する。

前記フロントハウジング１１は、概ね円筒状の周壁部１１ａと、圧力隔壁として機能する区画壁１１ｂと、を有する。フロントハウジング１１の内部空間は、区画壁１１ｂにより吸入室Ｈ１としての第１空間Ｓ１と第１空間Ｓ１以外の第２空間Ｓ２とに区画される。そして、第１空間Ｓ１に、電動モータ２０が配置され、第２空間に、インバータ３０が配置されている。

周壁部１１ａの一端部の開口はインバータカバー１４によって閉止される。周壁部１１ａの他端部には、センターハウジング１２の一端部が当接している。また、周壁部１１ａの第１空間Ｓ１側の部位は、円筒状に形成され、吸入室Ｈ１（第１空間Ｓ１）に露出する内周面Ｗ１ａを有する。そして、周壁部１１ａの第２空間Ｓ２側の部位はインバータ３０の形状に応じた例えば箱状に形成されている。

区画壁１１ｂは、電動モータ２０の駆動軸２１の一端部（詳しくは、インバータ３０側端部）を支持するための支持部１１ｂ１を有する。本実施形態において、支持部１１ｂ１は、区画壁１１ｂの径方向中央部にて、区画壁１１ｂの第１空間側端面Ｗ１ｂから電動モータ２０側に向って円筒状に突設されている。この支持部１１ｂ１内にベアリング１６が嵌合される。支持部１１ｂ１は、このベアリング１６を介して電動モータ２０の駆動軸２１の前記一端部を支持する。この区画壁１１ｂの第１空間側端面Ｗ１ｂは吸入室Ｈ１（第１空間Ｓ１）に露出している。つまり、本実施形態では、フロントハウジング１１は、吸入室Ｈ１に露出する内壁面Ｗ１として、周壁部１１ａの内周面Ｗ１ａと区画壁１１ｂの第１空間側端面Ｗ１ｂとを有する。

また、周壁部１１ａには、冷媒の吸入通路（吸入ポート）Ｐ１が形成されている。吸入通路Ｐ１はフロントハウジング１１の周壁部１１ａにおける区画壁１１ｂ側の基端部を貫通し、第１空間Ｓ１内に冷媒を導くように形成されている。詳しくは、冷媒回路の低圧側からの冷媒は、この吸入通路Ｐ１を介してフロントハウジング１１の第１空間Ｓ１内に吸入される。このように、第１空間Ｓ１は吸入室Ｈ１として機能している。なお、冷媒が吸入室Ｈ１内で電動モータ２０の周囲等を流通することにより、電動モータ２０が冷却されるように構成されている。そして、図１において、電動モータ２０の上側の空間は、電動モータ２０の下側の空間と連通し、電動モータ２０の下側の空間と伴に一つの吸入室Ｈ１を構成している。

前記センターハウジング１２は、フロントハウジング１１とリアハウジング１３との間を接続するものであり、円筒状に形成され、フロントハウジング１１とリアハウジング１３との間に挟み込まれるように配置されている。また、前述したように、本実施形態では、センターハウジング１２内に、内部ハウジング４０が配置されている。センターハウジング１２の締結構造については後に詳述する。

前記リアハウジング１３は、例えば、円盤状に形成され、その一端面Ｗ２ａにおける周縁部がセンターハウジング１２の他端部に当接し、センターハウジング１２の前記他端部側の開口を閉止する。

また、リアハウジング１３の一端面Ｗ２ａにおける前記周縁部の内側部位には、固定スクロール２の底板２ａの背面（可動スクロール３側端面と反対側の端面）のうちの周縁部（言い換えると、凹部２ａ１を囲む部位）が当接されている。このリアハウジング１３の一端面Ｗ２ａと固定スクロール２の底板２ａの凹部２ａ１とにより、冷媒の吐出室Ｈ２が区画されており、リアハウジング１３の一端面Ｗ２ａにおける凹部２ａ１に対応する部位は吐出室Ｈ２に露出している。つまり、本実施形態では、リアハウジング１３は、吐出室Ｈ２に露出する内壁面Ｗ２としての一端面Ｗ２ａを有する。

また、固定スクロール２の底板２ａ（詳しくは、凹部２ａ１の底面）の中心部には、圧縮冷媒の吐出孔２ａ２が形成される。吐出室Ｈ２には、吐出室Ｈ２からスクロールユニット１側への流れを規制する逆止弁としての一方向弁１７が、吐出孔２ａ２の開口を覆うように設けられている。吐出室Ｈ２内には、密閉空間Ｓ内で圧縮された冷媒が吐出孔２ａ２及び一方向弁１７を介して吐出される。吐出室Ｈ２内の圧縮冷媒は、リアハウジング１３に形成される吐出通路１３ａ及び吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。

前記電動モータ２０は、駆動軸２１と、ロータ２２と、ロータ２２の径方向外側に配置されるステータコアユニット２３とを含み、例えば、三相交流モータが適用される。

前記駆動軸２１は、可動スクロール３にクランク機構を介して連結され、電動モータ２０の回転力を可動スクロール３に伝達する。駆動軸２１の前記一端部は、支持部１１ｂ１に嵌合されるベアリング１６によって回転可能に支持される。なお、電動モータ２０と可動スクロール３との間には、駆動軸２１の他端部（詳しくは、可動スクロール３側端部）を支持する軸受保持部２４が設けられている。駆動軸２１の前記他端部は、軸受保持部２４に形成された貫通孔を挿通して、ベアリング１８によって回動可能に支持される。

前記ロータ２２は、その径方向中心に形成された軸孔に嵌合される駆動軸２１を介して、ステータコアユニット２３の径方向内側で回転可能に支持される。インバータ３０からの給電によりステータコアユニット２３に磁界が発生すると、ロータ２２に回転力が作用し、駆動軸２１が回転駆動される。

前記軸受保持部２４は、駆動軸２１の前記他端部を回動可能に支持するベアリング１８を保持すると共に、後述するように内部ハウジング４０の一部を構成するものである。軸受保持部２４は、例えば、有底筒状に形成され、円筒部２４ａと底壁部２４ｂとを有する。円筒部２４ａの内部には、段付き円柱状の内部空間が形成されている。詳しくは、円筒部２４ａは、その開口側から順に、大径穴部２４ａ１と大径穴部２４ａ１の内径より小さい内径を有する小径穴部２４ａ２と、大径穴部２４ａ１と小径穴部２４ａ２との間を接続する接続面２４ａ３と、を有する。大径穴部２４ａ１内に可動スクロール３が配置される。円筒部２４ａの開口側端部は、固定スクロール２の底板２ａの可動スクロール３側端面のうちの周縁部に当接する。また、小径穴部２４ａ２には、ベアリング１８が嵌合される。そして、底壁部２４ｂの径方向中央部には、駆動軸２１の前記他端部を挿通させるための貫通孔が開口されている。なお、軸受保持部２４の材質については後に詳述する。

軸受保持部２４の接続面２４ａ３と可動スクロール３の底板３ａとの間には、環状のスラストプレート１９が配置される。接続面２４ａ３は、スラストプレート１９を介して可動スクロール３からのスラスト力を受ける。接続面２４ａ３及び底板３ａのスラストプレート１９と当接する部位には、それぞれシール部材１９ａが配置される。軸受保持部２４には、図示を省略するが、吸入室Ｈ１から固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂの外端部付近及び可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂの外端部付近の空間Ｈ４へ冷媒を導入するための冷媒導入通路が形成される。この冷媒導入通路は、空間Ｈ４と吸入室Ｈ１との間を連通している。したがって、空間Ｈ４内の圧力は吸入室Ｈ１内の圧力と略等しい。

本実施形態では、前記クランク機構は、このクランク機構を含む部分断面図である図２に示すように、可動スクロール３の底板３ａの背面（固定スクロール２側端面と反対側の端面）に突出形成された円筒状のボス部２５と、駆動軸２１の前記他端部に設けたクランク２６に偏心状態で取付けられた偏心ブッシュ２７と、ボス部２５に嵌合されるすべり軸受２８と、を含んで構成される。偏心ブッシュ２７はボス部２５内にすべり軸受２８を介して回転可能に支持される。また、駆動軸２１の前記他端部には、可動スクロール３の動作時の遠心力に対向するバランサウエイト２９が取付けられる。そして、図示を省略したが、可動スクロール３の自転を阻止する自転阻止機構が適宜に備えられる。これにより、可動スクロール３は、その自転が阻止された状態で、前記クランク機構を介して固定スクロール２の軸心周りに公転旋回運動可能に構成される。圧縮機１００は、電動モータ２０を駆動させて可動スクロール３を固定スクロール２の軸心周りに公転旋回運動させることにより、スクロールユニット１の密閉空間Ｓに流入する冷媒を圧縮する。

前記インバータ３０は、電動モータ２０への電圧印加を制御するものであり、フロントハウジング１１内の第２空間Ｓ２に配置されている。インバータ３０は、電圧印加を制御する複数のパワースイッチング素子を含み、車両のバッテリー等の外部電源からの直流電力を三相交流電力に変換して電動モータ２０に給電するように構成されている。

次に、圧縮機１００における冷媒の流れを説明する。
冷媒回路の低圧側からの低温低圧の冷媒は、吸入ポートＰ１を介して吸入室Ｈ１に導入され、その後、前記冷媒導入通路（図示省略）を介してスクロールユニット１の前記外端部付近の空間Ｈ４に導かれる。そして、空間Ｈ４内の冷媒は、スクロールユニット１の密閉空間Ｓ内に取り込まれ、密閉空間Ｓ内で圧縮される。圧縮されて高温になった高温高圧の冷媒は、吐出孔２ａ２及び一方向弁１６を経由して吐出室Ｈ２に吐出され、その後、吐出室Ｈ２から吐出通路１２ａ及び吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。

ここで、前記パワースイッチング素子は、発熱して温度上昇し易い素子であるため、その温度上昇を抑制する必要がある。この点、フロントハウジング１１内の吸入室Ｈ１には、吸入ポートＰ１を介して低温の冷媒が供給され、この低温の冷媒により電動モータ２０が冷却されると共に区画壁１１ｂも冷却される。このため、前記パワースイッチング素子は区画壁１１ｂの第２空間側壁面Ｗ３に当接するように配置されている。その結果、前記パワースイッチング素子は温度上昇が効果的に抑制されている。

次に、本実施形態におけるセンターハウジング１２の締結構造について説明する。
センターハウジング１２は、フロントハウジング１１とリアハウジング１３との間に配置された状態で、フロントハウジング１１及びリアハウジング１３と一体的に締結されている。具体的には、センターハウジング１２の前記一端部はフロントハウジング１１の周壁部１１ａの前記他端部に当接し、センターハウジング１２の前記他端部はリアハウジング１３の一端面Ｗ２ａにおける周縁部に当接している。リアハウジング１３の前記周縁部及びセンターハウジング１２には、ボルト１５の挿通用の貫通孔が、周方向に適宜離間した複数個所に開口されている。また、この貫通孔の開口位置に合わせて、雌ねじ部がフロントハウジング１１の周壁部１１ａの前記他端部に形成されている。ボルト１５は、リアハウジング１３及びセンターハウジング１２の前記挿通孔に挿通され、フロントハウジング１１の前記雌ねじ部に螺合される。このようにして、センターハウジング１２は、フロントハウジング１１とリアハウジング１３との間に挟持され、フロントハウジング１１及びリアハウジング１３と一体的に締結されている。

次に、本実施形態における固定スクロール２の締結構造について説明する。
固定スクロール２は、リアハウジング１３と軸受保持部２４との間に配置された状態で、リアハウジング１３及び軸受保持部２４と一体的に締結されている。具体的には、固定スクロール２の底板２ａの背面のうちの周縁部はリアハウジング１３の一端面Ｗ２ａに当接し、固定スクロール２の底板２ａの可動スクロール３側端面のうちの周縁部は軸受保持部２４の円筒部２４ａの前記開口側端部に当接している。軸受保持部２４の円筒部２４ａと固定スクロール２の底板２ａの周縁部には、ボルト１５挿通用の貫通孔が、周方向に適宜離間した複数個所に開口されている。また、この貫通孔の開口位置に合わせて、雌ねじ部がリアハウジング１３の一端面Ｗ２ａに形成されている。ボルト１５は、円筒部２４ａ及び底板２ａの前記貫通孔に挿通され、リアハウジング１３の前記雌ねじ部に螺合される。このようにして、固定スクロール２は、リアハウジング１３と軸受保持部２４との間に挟持され、リアハウジング１３及び軸受保持部２４と一体的に締結されている。

本実施形態では、固定スクロール２の前記締結構造を採用することにより、図２に示すように、リアハウジング１３、固定スクロール２、可動スクロール３、ベアリング１８、スラストプレート１９、シール部材１９ａ、駆動軸２１、軸受保持部２４、クランク機構（２５，２６，２７，２８，２９）を有してなる圧縮機構ユニット５０が構成される。圧縮機構ユニット５０は、そのリアハウジング１３以外の部分をセンターハウジング１２及びフロントハウジング１１内に挿入するようにして組み込まれ、センターハウジング１２及びフロントハウジング１１に対して着脱可能に取付けられる。

次に、本実施形態における内部ハウジング４０の詳細構造について説明する。
内部ハウジング４０は、圧縮機構部としての可動スクロール３を内部に収容ものである。固定スクロール２の底板２ａと軸受保持部２４とが互いに当接されることにより形成された空間（詳しくは、軸受保持部２４の大径穴部２４ａ１の内側の空間）内に、可動スクロール３が配置される。つまり、本実施形態では、内部ハウジング４０は、固定スクロール２の底板２ａと軸受保持部２４とにより構成されている。

また、本実施形態では、吐出室Ｈ２は、リアハウジング１３の一端面Ｗ２ａと、固定スクロール２の底板２ａの凹部２ａ１とにより区画されている。換言すると、内部ハウジング４０（詳しくは、固定スクロールの底板２ａ）は、リアハウジング１３と協働して吐出室Ｈ２を形成する。

次に、固定スクロール２、可動スクロール３、ハウジング１０、及び、軸受保持部２４の材質について説明する。
本実施形態において、固定スクロール２、軸受保持部２４、及び、リアハウジング１３は、鉄系の同一材料からなる。つまり、内部ハウジング４０を構成する固定スクロール２及び軸受保持部２４が鉄系材料からなると共に、固定スクロール２と締結する主な部材であるリアハウジング１３及び軸受保持部２４が固定スクロール２と同一の鉄系材料からなる。可動スクロール３は、固定スクロール２と締結する部材ではない。そのため、可動スクロール３は、固定スクロール２と同一材料で形成されてもよいし、異なる材料（例えば、アルミニウム系の材料）で形成されてもよい。

また、本実施形態では、フロントハウジング１１及びインバータカバー１４はアルミニウム系材料からなるものとする。そして、本実施形態では、センターハウジング１２はフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂からなるものとする。つまり、固定スクロール２と締結する部分（リアハウジング１３及び軸受保持部２４）については、固定スクロール２と同一の材料（鉄系材料）を採用し、ハウジング１０のうちの固定スクロール２と締結しない部分（フロントハウジング１１、センターハウジング１２及びインバータカバー１４）については、固定スクロール２と異なる材料（アルミニウム系材料、熱硬化性樹脂）を採用している。

ここで、一般的に、熱硬化性樹脂の熱伝導率は鉄系材料の熱伝導率より極めて低く、鉄系材料の熱伝導率はアルミニウム系材料の熱伝導率は低い。つまり、熱硬化性樹脂からなるセンターハウジング１２は、鉄系材料からなるリアハウジング１３の熱伝導率より低い熱伝導率を有している。

本実施形態による圧縮機１００によれば、ハウジング１０において、吸入室Ｈ１に露出する内壁面Ｗ１を有するフロントハウジング１１と吐出室Ｈ２に露出する内壁面Ｗ２を有するリアハウジング１３との間を、リアハウジング１３の熱伝導率より低い熱伝導率を有するセンターハウジング１２により接続している。つまり、ハウジング１０は、高温側のリアハウジング１３と低温側のフロントハウジング１１との間に、リアハウジング１３より断熱性の比較的高いセンターハウジング１２を挟み込んだ構造を有している。これにより、ハウジング１０において、吐出室Ｈ２内の冷媒の熱がリアハウジング１３の内壁面Ｗ２を介してリアハウジング１３の部材内に伝わったとしても、センターハウジング１２により、リアハウジング１３からフロントハウジング１１への熱伝導を抑制又は防止することができる。その結果、吸入室Ｈ１内の冷媒がリアハウジング１３からフロントハウジング１１への熱伝導に起因して膨張することを抑制又は防止することができ、ひいては、圧縮機１００からの吐出冷媒の質量流量の低下を抑制又は防止することができる。

また、内部ケーシング４０内に圧縮機構部（可動スクロール３）が設けられると共に、ハウジング１０内の一端部側（つまり、リアハウジング１３側）に吐出室Ｈ２が形成される構成とした。これにより、圧縮機１００における吐出圧側の高い圧力に対する強度を、主に内部ケーシング４０とリアハウジング１３により確保させ、ハウジング１０のうちリアハウジング１３以外の部位については、リアハウジング１３より強度の低い部材を用いることができる。その結果、センターハウジング１２やフロントハウジング１１の材質選定についての自由度を広げることができる。

本実施形態では、内部ハウジング４０は、センターハウジング１２内に配置される構成とした。これにより、ハウジング１０内のうちフロントハウジング１１側に電動モータ２０等を配置可能な大空間を確保することができる。

本実施形態では、フロントハウジング１１はその内部空間を吸入室Ｈ１としての第１空間Ｓ１と第１空間以外の第２空間Ｓ２とに区画する区画壁１１ｂを有し、第１空間Ｓ１に、電動モータ２０が配置され、第２空間Ｓ２に、インバータ３０が配置されている。そして、リアハウジング１３から吸入室Ｈ１内へ熱伝導はセンターハウジング１２により抑制又は防止されている。これにより、前記冷媒回路の低圧側から吸入ポートＰ１を介して吸入室Ｈ１内に吸入した低温の冷媒を、電動モータ２０及びインバータ３０の前記パワースイッチング素子の冷却用に有効に用いることができる。

本実施形態では、センターハウジング１２は、熱硬化性樹脂からなるものとした。これにより、吸入室Ｈ１内の温度下において変形することなく必要十分な所定の強度をセンターハウジング１２に具備させつつ、センターハウジング１２の熱伝導率を極めて低くし、且つ、センターハウジング１２の軽量化を図ることができる。

本実施形態では、固定スクロール２は、リアハウジング１３と軸受保持部２４との間に配置された状態で、リアハウジング１３及び軸受保持部２４と一体的に締結されている。そして、固定スクロール２、軸受保持部２４及びリアハウジング１３（換言すると、内部ハウジング４０及びリアハウジング１３）は、鉄系の同一材料からなるものである。つまり、固定スクロール２を、リアハウジング１３と軸受保持部２４との間に挟持して、リアハウジング１３及び軸受保持部２４と一体的に締結することができるため、固定スクロール２の剛性を向上させることができる。その上、この固定スクロール２と締結されるリアハウジング１３及び軸受保持部２４が、固定スクロール２と同一の材料で形成されるため、固定スクロール２に接触する主な部材の線膨張係数と、固定スクロール２の線膨張係数を一致させることができる。そのため、固定スクロール２の線膨張係数と固定スクロール２周りの部材の線膨張係数の違いによる固定スクロール２の変形を防止することもできる。さらに、アルミニウムより線膨張係数が低い鉄系の材料を固定スクロール２の材料として用いたため、温度変化による固定スクロール２自体の変形量も低減させることができる。
このように、圧縮機１００によれば、固定スクロール２周りの締結構造を工夫すると共に固定スクロール２周りの主な部材の材料として固定スクロール２と同一の鉄系材料を採用することにより、固定スクロール２の剛性の向上及び固定スクロール２の温度変化による変形量の低減を図ることができ、その結果、圧縮運転中において固定スクロール２と可動スクロール３との間に許容される隙間（シール隙間）の変化量を低減させることができる。したがって、ＣＯ_２冷媒を圧縮する場合に、スクロールユニット１の密閉空間Ｓの気密性を高めるべく、上記隙間を従来のＲ１３４ａ等の冷媒を圧縮する際に許容される隙間より十分に小さく設定し、且つ、その設定された隙間を圧縮運転中において容易に適切な範囲に維持させることができる。このようにして、固定スクロール２と可動スクロール３との間の隙間の変化量を低減させることにより、スクロールユニット１の密閉空間Ｓの気密性を向上させることができる。

本実施形態では、ハウジング１０のうちの固定スクロール２と締結しない部分（フロントハウジング１１、センターハウジング１２及びインバータカバー１４）については、固定スクロール２と異なる材料（アルミニウム系材料、熱硬化性樹脂）を採用している。これにより、ハウジング１０全体の重量増加を抑制することができる。

なお、本実施形態では、フロントハウジング１１は、アルミニウム系材料からなるものとし、リアハウジング１３の熱伝導率より高い熱伝導率を有するものとしたが、これに限らず、リアハウジング１３の熱伝導率より低い熱伝導率を有するものとしてもよい。これにより、リアハウジング１３から吸入室Ｈ１への主な熱伝導経路となるセンターハウジング１２及びフロントハウジング１１の全体を断熱性の比較的高い部材とすることができるため、リアハウジング１３から吸入室Ｈ１への熱伝導をより効果的に抑制又は防止することができる。

また、フロントハウジング１１の熱伝導率をリアハウジング１３の熱伝導率より低くする場合には、フロントハウジング１１は、必要十分な強度等を確保可能であれば、センターハウジング１２と同様に熱硬化性樹脂からなるものとしてもよい。また、フロントハウジング１１は、センターハウジング１２と同種の熱硬化性樹脂からなるものとしてもよいし、異種の熱硬化性樹脂からなるものとしてもよい。同種の熱可塑性樹脂を用いる場合には、例えば、フロントハウジング１１とセンターハウジング１２を一体形成してもよい。この場合、この一体成形されてなるハウジング成形体のうちの電動モータ２０を内部に収容する部位が本発明に係る「第１ハウジング部」に相当し、前記ハウジング成形体のうちの内部ハウジング４０を内部に収容する部位が本発明に係る「中間ハウジング部」に相当する。

また、センターハウジング１２は、熱硬化性樹脂からなるものとしたが、これに限らず、リアハウジング１３の熱伝導率より低い熱伝導率を有する適宜の材質を適用することができる。

また、内部ハウジング４０は、固定スクロール２の底板２ａと軸受保持部２４とからなり、スクロールユニット１の一部（つまり固定スクロール２）を用いて構成したが、これに限らず、固定スクロール２と可動スクロール３とを含むスクロールユニット１の全体をスクロールユニット１とは別の部材により覆うように構成してもよい。この場合、スクロールユニット１の全体が本発明に係る「圧縮機構部」に相当する。

また、可動スクロール３は軸受保持部２４（詳しくは大径穴部２４ａ１）内に収容されるものとしたが、これに限らず、図３に示すように、固定スクロール２内に収容される構成としてもよい。この場合、固定スクロール２の底板２ａの周縁部から軸受保持部２４側に突設される大径部位２ａ３を備え、この固定スクロール２の大径部位２ａ３内に可動スクロール３を収容するように構成する。また、軸受保持部２４は、その円筒部２４ａにベアリング１８を嵌合させる小径穴部２４ａ２を備えていればよい。

また、冷媒はＣＯ_２冷媒であるものとしたが、これに限らず、適宜の冷媒を適用することができる。

また、圧縮機１００は、いわゆるインバータ一体型の場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、インバータ３０と別体であってもよい。この場合、ハウジング１０は、フロントハウジング１１とセンターハウジング１２とリアハウジング１３を備えていればよい。

また、圧縮機１００はスクロール式圧縮機である場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、ベーン型圧縮機等の適宜の圧縮機構を備えた圧縮機を採用することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

３・・・・・可動スクロール（圧縮機構部）
１０・・・・ハウジング
１１・・・・フロントハウジング（第１ハウジング部）
１２・・・・センターハウジング（中間ハウジング部）
１３・・・・リアハウジング（第２ハウジング部）
１１ｂ・・・区画壁
２０・・・・電動モータ
２４・・・・軸受保持部（内部ハウジング）
３０・・・・モータ駆動回路（インバータ）
４０・・・・内部ハウジング
１００・・・圧縮機
Ｈ１・・・・吸入室
Ｈ２・・・・吐出室
Ｓ１・・・・第１空間
Ｓ２・・・・第２空間
Ｗ１・・・・内壁面
Ｗ２・・・・内壁面

Claims (7)

1. 一方向に延伸するハウジングと、
   前記ハウジング内の一端部側に形成される吸入室と前記ハウジング内の他端部側に形成される吐出室との間に配置される内部ハウジングと、
   前記内部ハウジング内に設けられ、前記吸入室内に導かれた流体を圧縮し、この圧縮した流体を前記吐出室に吐出するための圧縮機構部と、
   を備える圧縮機であって、
   前記ハウジングは、
   前記吸入室に露出する内壁面を有する第１ハウジング部と、
   前記吐出室に露出する内壁面を有する第２ハウジング部と、
   前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部との間を接続すると共に、前記第２ハウジング部の熱伝導率より低い熱伝導率を有する中間ハウジング部と、
   を含む、圧縮機。
2. 前記第１ハウジング部は、前記第２ハウジング部の前記熱伝導率より低い熱伝導率を有する、請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記内部ハウジングは、前記中間ハウジング部内に配置される、請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 前記第１ハウジング部は、その内部空間を前記吸入室としての第１空間と前記第１空間以外の第２空間とに区画する区画壁を有し、
   前記第１空間に、前記圧縮機構部を駆動する電動モータが配置され、
   前記第２空間に、前記電動モータへの電圧印加を制御するモータ駆動回路が配置されている、請求項１〜３のいずれか一つに記載の圧縮機。
5. 前記中間ハウジング部は、熱硬化性樹脂からなる、請求項１〜４のいずれか一つに記載の圧縮機。
6. 前記第１ハウジング部は、熱硬化性樹脂からなる、請求項１〜５のいずれか一つに記載の圧縮機。
7. 前記内部ハウジング及び前記第２ハウジング部は、鉄系の同一材料からなる、請求項１〜６のいずれか一つに記載の圧縮機。