JP2023108766A - スクロール型電動圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】スクロール型電動圧縮機の騒音振動を低減すること。【解決手段】段差部143、第2周壁142、フランジ部25f、及び外周壁25cにより、固定スクロール25の周囲に区画形成される環状空間74が貯油室50に連通している。このため、環状空間74が貯油室として機能する。したがって、環状空間74の分だけ、既存の貯油室50を小さくすることが可能となるため、その分、既存の吐出室40の空間を大きくすることが可能となる。よって、吐出室40に吐出される冷媒の脈動が抑えられる。【選択図】図4
Description
本発明は、スクロール型電動圧縮機に関する。
例えば特許文献1に開示されているように、スクロール型電動圧縮機は、ハウジングと、回転軸と、電動モータと、を備えている。回転軸は、ハウジングに回転可能に支持されている。電動モータは、回転軸を回転させる。スクロール型電動圧縮機は、固定スクロールと、旋回スクロールと、圧縮室と、を備えている。固定スクロールは、固定基板、固定渦巻壁、及び外周壁を有している。固定渦巻壁及び外周壁は、固定基板から起立している。外周壁は、固定渦巻壁を囲繞している。旋回スクロールは、旋回渦巻壁を有している。旋回渦巻壁は、固定渦巻壁と噛み合っている。そして、旋回スクロールは、回転軸の回転に伴い公転する。圧縮室は、固定渦巻壁と旋回渦巻壁との間に区画形成されている。そして、圧縮室は、外部からの冷媒を取り込み圧縮する。また、スクロール型電動圧縮機は、吐出室と、貯油室と、を備えている。吐出室には、圧縮室で圧縮された冷媒が吐出される。貯油室は、吐出室に吐出された冷媒から分離されたオイルを貯留する。
ところで、このようなスクロール型電動圧縮機においては、スクロール型電動圧縮機の騒音振動を低減することが望まれている。吐出室に吐出される冷媒の脈動は、騒音振動の一因である。したがって、スクロール型電動圧縮機の体格、特に、回転軸の軸方向の寸法を延ばすことなく、吐出室の容量を拡大する手段が望まれている。
上記課題を解決するスクロール型電動圧縮機は、ハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸を回転させる電動モータと、固定基板、前記固定基板から起立する固定渦巻壁、及び前記固定基板から起立するとともに前記固定渦巻壁を囲繞する外周壁を有する固定スクロールと、前記固定渦巻壁と噛み合う旋回渦巻壁を有するとともに前記回転軸の回転に伴い公転する旋回スクロールと、前記固定渦巻壁と前記旋回渦巻壁との間に区画形成されて外部からの冷媒を取り込み圧縮する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された前記冷媒が吐出される吐出室と、前記吐出室に吐出された前記冷媒から分離されたオイルを貯留する貯油室と、を備えているスクロール型電動圧縮機であって、前記ハウジングは、端壁と、前記端壁から筒状に延びて前記固定基板と当接する第1周壁と、前記第1周壁から前記回転軸の径方向外側へ延びる環状の段差部と、前記段差部から前記第1周壁とは反対側へ筒状に延びる第2周壁と、を有する吐出ハウジングを有し、前記吐出室及び前記貯油室は、前記端壁、前記第1周壁、及び前記固定基板により区画形成された空間内に設けられ、前記固定スクロールは、前記外周壁から径方向に突出するとともに前記第2周壁と当接する環状のフランジ部を有し、前記段差部、前記第2周壁、前記フランジ部、及び前記外周壁により、前記固定スクロールの周囲に環状空間が区画形成され、前記環状空間は、前記吐出室又は前記貯油室に連通している。
これによれば、段差部、第2周壁、フランジ部、及び外周壁により、固定スクロールの周囲に区画形成される環状空間が、吐出室又は貯油室に連通しているため、環状空間を、吐出室又は貯油室として機能させることができる。したがって、例えば、環状空間を吐出室として機能させる場合では、スクロール型電動圧縮機の内部において吐出室として用いられる空間を大きくすることができる。よって、吐出室に吐出される冷媒の脈動を抑えることができるため、結果として、スクロール型電動圧縮機の騒音振動を低減することができる。また、例えば、環状空間を貯油室として機能させる場合では、環状空間の分だけ、既存の貯油室を小さくすることができるため、その分、既存の吐出室の空間を大きくすることができる。よって、吐出室に吐出される冷媒の脈動を抑えることができるため、結果として、スクロール型電動圧縮機の騒音振動を低減することができる。
上記スクロール型電動圧縮機において、前記環状空間は、前記貯油室に連通しており、前記吐出ハウジングと前記固定基板との間をシールするガスケットを備え、前記ガスケットには、前記環状空間と前記貯油室とを連通する絞り溝が形成されているとよい。
これによれば、環状空間を貯油室として機能させることができる。そして、環状空間と貯油室とがガスケットの絞り溝を介して連通している。したがって、油分離室で分離されたオイルが貯油室に貯留され易くなる。一方で、例えば、貯油室に貯留されたオイルが絞り溝を介して環状空間に流れ易い運転条件である場合を考える。この場合であっても、環状空間の圧力が貯油室の圧力よりも低くなっているため、環状空間に流れ出たオイルが環状空間に貯留され易くなる。したがって、スクロール型電動圧縮機の運転領域において、オイルを貯油室及び環状空間の一方に安定的に貯留することができる。また、吐出ハウジングと固定基板との間をシールするガスケットは、環状空間と貯油室とを連通する絞り溝を形成する部材として好適である。
上記スクロール型電動圧縮機において、前記環状空間は、前記貯油室に連通しており、前記固定スクロールには、前記環状空間と前記貯油室とを接続する接続通路が形成されており、前記接続通路内には、絞り部材が設けられているとよい。
これによれば、環状空間を貯油室として機能させることができる。そして、環状空間と貯油室とが接続通路によって接続されており、接続通路内には、絞り部材が設けられている。したがって、油分離室で分離されたオイルが貯油室に貯留され易くなる。一方で、例えば、貯油室に貯留されたオイルが接続通路を介して環状空間に流れ易い運転条件である場合を考える。この場合であっても、環状空間の圧力が貯油室の圧力よりも低くなっているため、環状空間に流れ出たオイルが環状空間に貯留され易くなる。したがって、スクロール型電動圧縮機の運転領域において、オイルを貯油室及び環状空間の一方に安定的に貯留することができる。また、環状空間と貯油室とを接続する接続通路は、絞り部材を設ける部位として好適である。
上記スクロール型電動圧縮機において、前記環状空間は、前記貯油室に連通するとともに前記圧縮室に吸入される冷媒が流れる吸入圧領域に連通路を介して連通しており、前記固定スクロールには、前記環状空間と前記貯油室とを接続する接続通路が形成されており、前記連通路内には、絞り部材が設けられているとよい。
これによれば、環状空間を貯油室として機能させることができる。また、環状空間の圧力が貯油室の圧力と同じであるため、貯油室に貯留されたオイルが接続通路を介して環状空間にスムーズに流れる。そして、連通路内に絞り部材が設けられているため、環状空間に流れたオイルが環状空間に安定的に貯留される。
上記スクロール型電動圧縮機において、前記環状空間は前記吐出室に連通しているとよい。
これによれば、環状空間を吐出室として機能させることができる。したがって、スクロール型電動圧縮機の内部において吐出室として用いられる空間を大きくすることができる。よって、吐出室に吐出される冷媒の脈動を抑えることができるため、結果として、スクロール型電動圧縮機の騒音振動を低減することができる。
これによれば、環状空間を吐出室として機能させることができる。したがって、スクロール型電動圧縮機の内部において吐出室として用いられる空間を大きくすることができる。よって、吐出室に吐出される冷媒の脈動を抑えることができるため、結果として、スクロール型電動圧縮機の騒音振動を低減することができる。
この発明によれば、スクロール型電動圧縮機の騒音振動を低減することができる。
以下、スクロール型電動圧縮機を具体化した一実施形態を図1~図4にしたがって説明する。本実施形態のスクロール型電動圧縮機は、例えば、車両空調装置に用いられる。
(スクロール型電動圧縮機10の全体構成)
図1に示すように、スクロール型電動圧縮機10は、筒状のハウジング11を備えている。ハウジング11は、モータハウジング12と、軸支ハウジング13と、吐出ハウジング14と、を有している。モータハウジング12、軸支ハウジング13、及び吐出ハウジング14は金属材料製であり、例えば、アルミニウム製である。また、スクロール型電動圧縮機10は、回転軸15を備えている。回転軸15は、ハウジング11内に収容されている。
(スクロール型電動圧縮機10の全体構成)
図1に示すように、スクロール型電動圧縮機10は、筒状のハウジング11を備えている。ハウジング11は、モータハウジング12と、軸支ハウジング13と、吐出ハウジング14と、を有している。モータハウジング12、軸支ハウジング13、及び吐出ハウジング14は金属材料製であり、例えば、アルミニウム製である。また、スクロール型電動圧縮機10は、回転軸15を備えている。回転軸15は、ハウジング11内に収容されている。
(モータハウジング12について)
モータハウジング12は、板状の端壁12aと、筒状の周壁12bと、を有している。周壁12bは、端壁12aの外周部から筒状に延びている。周壁12bの軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。周壁12bの開口端には、雌ねじ孔12cが複数形成されている。なお、図1では、説明の都合上、雌ねじ孔12cを1つだけ図示している。また、モータハウジング12は、冷媒を吸入する吸入口12hを有している。吸入口12hは、周壁12bにおける端壁12a側に位置する部分に形成されている。吸入口12hは、モータハウジング12内外を連通している。
モータハウジング12は、板状の端壁12aと、筒状の周壁12bと、を有している。周壁12bは、端壁12aの外周部から筒状に延びている。周壁12bの軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。周壁12bの開口端には、雌ねじ孔12cが複数形成されている。なお、図1では、説明の都合上、雌ねじ孔12cを1つだけ図示している。また、モータハウジング12は、冷媒を吸入する吸入口12hを有している。吸入口12hは、周壁12bにおける端壁12a側に位置する部分に形成されている。吸入口12hは、モータハウジング12内外を連通している。
端壁12aの内面には、円筒状のボス部12dが突設されている。回転軸15の軸方向の一方の端部である第1端部は、ボス部12d内に挿入されている。ボス部12dの内周面と回転軸15の第1端部の外周面との間には、転がり軸受16が設けられている。そして、回転軸15の第1端部は、転がり軸受16を介してモータハウジング12に回転可能に支持されている。
(軸支ハウジング13について)
軸支ハウジング13は、板状の端壁17と、筒状の周壁18と、を有している。周壁18は、端壁17の外周部から筒状に延びている。周壁18の軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。また、軸支ハウジング13は、円環状のフランジ壁19を有している。フランジ壁19は、周壁18の外周面における端壁17とは反対側の端部から回転軸15の径方向外側に向けて延びている。フランジ壁19の外周部は、回転軸15の軸方向でモータハウジング12の周壁12bの開口端に当接している。なお、詳細には、フランジ壁19の外周部は、図示しないシール部材を介してモータハウジング12の周壁12bに当接している。
軸支ハウジング13は、板状の端壁17と、筒状の周壁18と、を有している。周壁18は、端壁17の外周部から筒状に延びている。周壁18の軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。また、軸支ハウジング13は、円環状のフランジ壁19を有している。フランジ壁19は、周壁18の外周面における端壁17とは反対側の端部から回転軸15の径方向外側に向けて延びている。フランジ壁19の外周部は、回転軸15の軸方向でモータハウジング12の周壁12bの開口端に当接している。なお、詳細には、フランジ壁19の外周部は、図示しないシール部材を介してモータハウジング12の周壁12bに当接している。
フランジ壁19の外周部には、ボルト挿通孔19aが複数形成されている。各ボルト挿通孔19aは、フランジ壁19を厚み方向に貫通している。フランジ壁19の各ボルト挿通孔19aは、モータハウジング12の各雌ねじ孔12cにそれぞれ連通している。なお、図1では、説明の都合上、ボルト挿通孔19aを1つだけ図示している。
モータハウジング12及び軸支ハウジング13は、ハウジング11内に形成されるモータ室20を区画している。したがって、モータハウジング12は、モータ室20を軸支ハウジング13と共に区画する。モータ室20内には、吸入口12hからの冷媒が吸入される。したがって、モータ室20は、吸入圧領域である。
端壁17の中央部には、円孔状の挿通孔17aが形成されている。挿通孔17aは、端壁17を厚み方向に貫通している。挿通孔17aには、回転軸15が挿通されている。回転軸15の軸方向の他方の端部である第2端部側に位置する端面15eは、周壁18の内側に位置している。周壁18の内周面と回転軸15の外周面との間には、転がり軸受21が設けられている。そして、回転軸15は、転がり軸受21を介して軸支ハウジング13に回転可能に支持されている。したがって、軸支ハウジング13は、回転軸15を回転可能に支持する。回転軸15は、ハウジング11に回転可能に支持されている。
(電動モータ22について)
スクロール型電動圧縮機10は、電動モータ22を備えている。電動モータ22は、モータ室20内に収容されている。電動モータ22は、筒状のステータ23と、筒状のロータ24と、を備えている。ロータ24は、ステータ23の内側に配置されている。ロータ24は、回転軸15と一体的に回転する。ステータ23は、ロータ24を取り囲んでいる。ロータ24は、回転軸15に固定されたロータコア24aと、ロータコア24aに設けられた図示しない複数の永久磁石と、を有している。
スクロール型電動圧縮機10は、電動モータ22を備えている。電動モータ22は、モータ室20内に収容されている。電動モータ22は、筒状のステータ23と、筒状のロータ24と、を備えている。ロータ24は、ステータ23の内側に配置されている。ロータ24は、回転軸15と一体的に回転する。ステータ23は、ロータ24を取り囲んでいる。ロータ24は、回転軸15に固定されたロータコア24aと、ロータコア24aに設けられた図示しない複数の永久磁石と、を有している。
ステータ23は、筒状のステータコア23aと、モータコイル23bと、を有している。ステータコア23aは、モータハウジング12の周壁12bの内周面に固定されている。モータコイル23bは、ステータコア23aに巻回されている。そして、図示しない駆動回路によって制御された電力がモータコイル23bに供給されることによりロータ24が回転し、回転軸15がロータ24と一体的に回転する。したがって、電動モータ22は、回転軸15を回転させる。
(固定スクロール25及び旋回スクロール26について)
スクロール型電動圧縮機10は、圧縮機構C1を備えている。圧縮機構C1は、固定スクロール25、及び旋回スクロール26を有している。したがって、スクロール型電動圧縮機10は、固定スクロール25と、旋回スクロール26と、を備えている。旋回スクロール26は、回転軸15の回転に伴い固定スクロール25に対して公転する。
スクロール型電動圧縮機10は、圧縮機構C1を備えている。圧縮機構C1は、固定スクロール25、及び旋回スクロール26を有している。したがって、スクロール型電動圧縮機10は、固定スクロール25と、旋回スクロール26と、を備えている。旋回スクロール26は、回転軸15の回転に伴い固定スクロール25に対して公転する。
図1及び図2に示すように、固定スクロール25は、固定基板25a、固定渦巻壁25b、及び外周壁25cを有している。固定基板25aは、円板状である。固定基板25aの中央には、吐出ポート25hが形成されている。吐出ポート25hは、円孔状である。吐出ポート25hは、固定基板25aを厚み方向に貫通している。固定渦巻壁25bは、固定基板25aから起立している。外周壁25cは、固定基板25aの外周部から起立している。外周壁25cは、固定渦巻壁25bを囲繞している。外周壁25cの外周面は、固定基板25aから離れるにつれて外径が大きくなる円錐面になっている。
図2及び図3に示すように、固定スクロール25は、円環状のフランジ部25fを有している。フランジ部25fは、外周壁25cの外周面における固定基板25aとは反対側の端部から径方向に突出している。フランジ部25fには、ボルト挿通孔25dが複数形成されている。各ボルト挿通孔25dは、フランジ部25fを厚み方向に貫通している。図1に示すように、各ボルト挿通孔25dは、フランジ壁19の各ボルト挿通孔19aにそれぞれ連通している。各ボルト挿通孔25dは、フランジ部25fの周方向に所定の間隔をあけて並んで配置されている。なお、図1では、説明の都合上、各ボルト挿通孔25dを1つだけ図示している。
図2に示すように、外周壁25cの開口端面には、通路凹部25gが複数形成されている。複数の通路凹部25gは、外周壁25cの周方向に所定の間隔をあけて並んで配置されている。各通路凹部25gは、外周壁25cの開口端面に開口している。各通路凹部25gは、外周壁25cの内周面に開口している。
図1及び図3に示すように、固定基板25aの端面25eには、第1吐出室形成凹部41及び第1貯油室形成凹部51が形成されている。吐出ポート25hは、第1吐出室形成凹部41の底面に開口している。図1に示すように、スクロール型電動圧縮機10は、弁機構25vを備えている。弁機構25vは、第1吐出室形成凹部41の底面に取り付けられている。弁機構25vは、吐出ポート25hを開閉可能に構成されている。
旋回スクロール26は、旋回基板26a、及び旋回渦巻壁26bを有している。旋回基板26aは、円板状である。旋回基板26aは、固定基板25aに対向している。旋回渦巻壁26bは、旋回基板26aから固定基板25aに向けて起立している。旋回渦巻壁26bは、固定渦巻壁25bと噛み合っている。旋回スクロール26は、外周壁25cの内側に位置している。旋回スクロール26は、外周壁25cの内側で公転する。固定渦巻壁25bの先端面は旋回基板26aに接触しているとともに、旋回渦巻壁26bの先端面は固定基板25aに接触している。そして、固定基板25a、固定渦巻壁25b、旋回基板26a、及び旋回渦巻壁26bによって、冷媒を圧縮する圧縮室27が区画されている。したがって、圧縮室27は、固定渦巻壁25bと旋回渦巻壁26bとの間に区画形成されて外部からの冷媒を取り込み圧縮する。
旋回基板26aは、円筒状のボス部26cを有している。ボス部26cは、旋回基板26aにおける固定基板25aとは反対側の端面26eから突出している。ボス部26cの軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。また、旋回基板26aは、溝部26dを複数有している。複数の溝部26dは、旋回基板26aの端面26eにおけるボス部26cの周囲にそれぞれ形成されている。複数の溝部26dは、回転軸15の周方向に所定の間隔をあけて配置されている。各溝部26d内には、円環状のリング部材28が嵌着されている。各リング部材28内には、ピン29が挿入されている。各ピン29は、軸支ハウジング13における旋回スクロール26側の端面13eに突設されている。
(偏心軸31について)
スクロール型電動圧縮機10は、偏心軸31を備えている。偏心軸31は、回転軸15の端面15eにおける回転軸15の軸線L1に対して偏心した位置から旋回スクロール26に向けて突出している。偏心軸31は、回転軸15に一体形成されている。偏心軸31の軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。偏心軸31は、ボス部26c内に挿入されている。
スクロール型電動圧縮機10は、偏心軸31を備えている。偏心軸31は、回転軸15の端面15eにおける回転軸15の軸線L1に対して偏心した位置から旋回スクロール26に向けて突出している。偏心軸31は、回転軸15に一体形成されている。偏心軸31の軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。偏心軸31は、ボス部26c内に挿入されている。
(バランスウェイト32及びブッシュ33について)
スクロール型電動圧縮機10は、バランスウェイト32及びブッシュ33を備えている。ブッシュ33は、偏心軸31の外周面に嵌合されている。バランスウェイト32は、ブッシュ33に一体化されている。バランスウェイト32は、ブッシュ33に一体形成されている。バランスウェイト32は、軸支ハウジング13の周壁18内に収容されている。旋回スクロール26は、ブッシュ33及び転がり軸受34を介して偏心軸31と相対回転可能に偏心軸31に支持されている。
スクロール型電動圧縮機10は、バランスウェイト32及びブッシュ33を備えている。ブッシュ33は、偏心軸31の外周面に嵌合されている。バランスウェイト32は、ブッシュ33に一体化されている。バランスウェイト32は、ブッシュ33に一体形成されている。バランスウェイト32は、軸支ハウジング13の周壁18内に収容されている。旋回スクロール26は、ブッシュ33及び転がり軸受34を介して偏心軸31と相対回転可能に偏心軸31に支持されている。
回転軸15の回転は、偏心軸31、ブッシュ33、及び転がり軸受34を介して旋回スクロール26に伝達され、旋回スクロール26は自転する。そして、各ピン29と各リング部材28の内周面とが接触することにより、旋回スクロール26の自転が阻止されて、旋回スクロール26の公転運動のみが許容される。これにより、旋回スクロール26は、旋回渦巻壁26bが固定渦巻壁25bに接触しながら公転運動し、圧縮室27の容積が減少することにより冷媒が圧縮される。旋回スクロール26は、回転軸15の回転に伴い、外周壁25cの内側で公転する。バランスウェイト32は、旋回スクロール26が公転運動する際に旋回スクロール26に作用する遠心力を相殺して、旋回スクロール26のアンバランス量を低減する。
(吸入通路35について)
スクロール型電動圧縮機10は、吸入通路35を備えている。吸入通路35は、吸入溝36、吸入ポート37、及び通路凹部25gにより形成されている。吸入溝36は、モータハウジング12の周壁12bの内周面の一部に複数形成されている。各吸入溝36は、周壁12bの開口端に開口している。吸入ポート37は、軸支ハウジング13のフランジ壁19の外周部に複数形成されている。各吸入ポート37は、各吸入溝36と各通路凹部25gとを連通している。各吸入ポート37は、フランジ壁19を厚み方向に貫通している。
スクロール型電動圧縮機10は、吸入通路35を備えている。吸入通路35は、吸入溝36、吸入ポート37、及び通路凹部25gにより形成されている。吸入溝36は、モータハウジング12の周壁12bの内周面の一部に複数形成されている。各吸入溝36は、周壁12bの開口端に開口している。吸入ポート37は、軸支ハウジング13のフランジ壁19の外周部に複数形成されている。各吸入ポート37は、各吸入溝36と各通路凹部25gとを連通している。各吸入ポート37は、フランジ壁19を厚み方向に貫通している。
モータ室20内の冷媒は、各吸入溝36、各吸入ポート37、及び各通路凹部25gを通過して、圧縮室27に吸入される。したがって、各吸入溝36,各吸入ポート37、及び各通路凹部25gは、圧縮室27に吸入される冷媒が流れる吸入圧領域である。圧縮室27に吸入された冷媒は、旋回スクロール26の公転運動により圧縮室27内で圧縮される。
(吐出ハウジング14について)
図2に示すように、吐出ハウジング14は、板状の端壁140と、第1周壁141と、段差部143と、第2周壁142と、を有している。第1周壁141は、端壁140の外周部から筒状に延びている。第1周壁141の内側は、仕切壁144によって第2吐出室形成凹部42と第2貯油室形成凹部52とに仕切られている。したがって、第1周壁141は、第2吐出室形成凹部42及び第2貯油室形成凹部52を形成している。第2吐出室形成凹部42は、第1吐出室形成凹部41と略同一形状である。第2貯油室形成凹部52は、第1貯油室形成凹部51と略同一形状である。
図2に示すように、吐出ハウジング14は、板状の端壁140と、第1周壁141と、段差部143と、第2周壁142と、を有している。第1周壁141は、端壁140の外周部から筒状に延びている。第1周壁141の内側は、仕切壁144によって第2吐出室形成凹部42と第2貯油室形成凹部52とに仕切られている。したがって、第1周壁141は、第2吐出室形成凹部42及び第2貯油室形成凹部52を形成している。第2吐出室形成凹部42は、第1吐出室形成凹部41と略同一形状である。第2貯油室形成凹部52は、第1貯油室形成凹部51と略同一形状である。
段差部143は、第1周壁141から回転軸15の径方向外側へ延びる環状である。段差部143は、第1周壁141と第2周壁142とを接続している。段差部143は、回転軸15の径方向に延びる平坦面である。第2周壁142は、段差部143から第1周壁141とは反対側へ筒状に延びている。第2周壁142の開口端は、回転軸15の軸方向でフランジ部25fに対向している。第2周壁142には、ボルト挿通孔145が複数形成されている。複数のボルト挿通孔145は、回転軸15の周方向に所定の間隔をあけて並んで配置されている。各ボルト挿通孔145は、フランジ部25fのボルト挿通孔25dに連通している。
図1に示すように、スクロール型電動圧縮機10は、通しボルトB1を備えている。通しボルトB1は、吐出ハウジング14のボルト挿通孔145、固定スクロール25のボルト挿通孔25d、及び軸支ハウジング13のボルト挿通孔19aの順に通過して、雌ねじ孔12cに螺合される。したがって、通しボルトB1は、吐出ハウジング14の第2周壁142、固定スクロール25のフランジ部25f、及び軸支ハウジング13のフランジ壁19を貫通してモータハウジング12の周壁12bに螺合される。そして、吐出ハウジング14、固定スクロール25、軸支ハウジング13、及びモータハウジング12は、通しボルトB1によって、回転軸15の軸方向でこの順に一体的に固定されている。したがって、モータハウジング12、軸支ハウジング13、固定スクロール25、及び吐出ハウジング14は、この順序で、回転軸15の軸方向に並んで配置されている。
(ガスケット55について)
図2及び図3に示すように、スクロール型電動圧縮機10は、環状のガスケット55を備えている。ガスケット55は、金属製の薄板状である。ガスケット55は、吐出ハウジング14と固定基板25aとの間をシールする。ガスケット55は、固定基板25aの端面25eの外周部と吐出ハウジング14の第1周壁141の開口端面との間に介在されている。
図2及び図3に示すように、スクロール型電動圧縮機10は、環状のガスケット55を備えている。ガスケット55は、金属製の薄板状である。ガスケット55は、吐出ハウジング14と固定基板25aとの間をシールする。ガスケット55は、固定基板25aの端面25eの外周部と吐出ハウジング14の第1周壁141の開口端面との間に介在されている。
ガスケット55は、吐出室連通孔55aと、貯油室連通孔55bと、を有している。吐出室連通孔55aと貯油室連通孔55bとは、ガスケット仕切壁55cによって仕切られている。吐出室連通孔55aは、第1吐出室形成凹部41及び第2吐出室形成凹部42と略同一形状である。貯油室連通孔55bは、第1貯油室形成凹部51及び第2貯油室形成凹部52と略同一形状である。ガスケット仕切壁55cは、吐出ハウジング14の仕切壁144と略同一形状である。ガスケット仕切壁55cには、貫通孔55hが形成されている。貫通孔55hは、ガスケット仕切壁55cを厚み方向に貫通している。
(吐出室40について)
第1吐出室形成凹部41と第2吐出室形成凹部42とは、吐出室連通孔55aを介して連通している。そして、第1吐出室形成凹部41及び第2吐出室形成凹部42によって吐出室40が形成されている。したがって、スクロール型電動圧縮機10は、吐出室40を備えている。吐出室40には、圧縮室27で圧縮された冷媒が吐出される。
第1吐出室形成凹部41と第2吐出室形成凹部42とは、吐出室連通孔55aを介して連通している。そして、第1吐出室形成凹部41及び第2吐出室形成凹部42によって吐出室40が形成されている。したがって、スクロール型電動圧縮機10は、吐出室40を備えている。吐出室40には、圧縮室27で圧縮された冷媒が吐出される。
(貯油室50について)
第1貯油室形成凹部51と第2貯油室形成凹部52とは、貯油室連通孔55bを介して連通している。そして、第1貯油室形成凹部51及び第2貯油室形成凹部52によって貯油室50が区画形成されている。したがって、吐出ハウジング14は、固定基板25aと共に吐出室40及び貯油室50を区画する。吐出室40及び貯油室50は、端壁140、第1周壁141、及び固定基板25aにより区画形成された空間内に設けられている。吐出室40と貯油室50との間は、ガスケット55によってシールされている。本実施形態のスクロール型電動圧縮機10は、貯油室50が吐出室40よりも下方に位置するように車両に搭載されている。
第1貯油室形成凹部51と第2貯油室形成凹部52とは、貯油室連通孔55bを介して連通している。そして、第1貯油室形成凹部51及び第2貯油室形成凹部52によって貯油室50が区画形成されている。したがって、吐出ハウジング14は、固定基板25aと共に吐出室40及び貯油室50を区画する。吐出室40及び貯油室50は、端壁140、第1周壁141、及び固定基板25aにより区画形成された空間内に設けられている。吐出室40と貯油室50との間は、ガスケット55によってシールされている。本実施形態のスクロール型電動圧縮機10は、貯油室50が吐出室40よりも下方に位置するように車両に搭載されている。
(油分離室60について)
図1に示すように、スクロール型電動圧縮機10は、油分離室60を備えている。油分離室60は、吐出ハウジング14の内部に形成されている。油分離室60は、吐出ハウジング14の端壁140の一部である細長筒状の外筒61内に形成されている。外筒61の第1端は、冷媒を外部へ吐出する吐出口62になっている。吐出口62は、油分離室60に連通している。したがって、油分離室60は、吐出圧領域である。
図1に示すように、スクロール型電動圧縮機10は、油分離室60を備えている。油分離室60は、吐出ハウジング14の内部に形成されている。油分離室60は、吐出ハウジング14の端壁140の一部である細長筒状の外筒61内に形成されている。外筒61の第1端は、冷媒を外部へ吐出する吐出口62になっている。吐出口62は、油分離室60に連通している。したがって、油分離室60は、吐出圧領域である。
油分離室60内には、内筒63が嵌め込まれている。内筒63の軸方向は、回転軸15の径方向に一致している。内筒63の第1端は、吐出口62に連通している。内筒63の第2端は、油分離室60内における吐出口62とは反対側に連通している。また、図1及び図2に示すように、外筒61には、導入孔64が形成されている。導入孔64は、吐出室40と油分離室60とを連通している。導入孔64は、吐出室40に吐出された冷媒を油分離室60に導入する。
吐出ハウジング14には、排油孔65が形成されている。排油孔65の第1端は、油分離室60内における吐出口62とは反対側に連通している。排油孔65の第2端は、吐出ハウジング14の仕切壁144の開口端面に開口している。排油孔65は、ガスケット55の貫通孔55hに連通している。そして、油分離室60は、排油孔65及び貫通孔55hを介して第1貯油室形成凹部51に連通している。よって、油分離室60は、排油孔65及び貫通孔55hを介して貯油室50に連通している。したがって、貯油室50は、吐出圧領域である。
圧縮室27内で圧縮されて吐出ポート25hを介して吐出室40内に吐出された冷媒は、導入孔64を介して油分離室60内に導入される。油分離室60内に導入された冷媒は、内筒63の周囲を旋回する。これにより、冷媒に含まれているオイルに遠心力が付与され、油分離室60内でオイルが冷媒から分離される。したがって、油分離室60は、吐出室40に吐出された冷媒に含まれるオイルを分離する。
オイルが分離された冷媒は、内筒63内に流入するとともに内筒63内を通過して、吐出口62を介して図示しない外部冷媒回路に流出する。油分離室60内で冷媒から分離されたオイルは、排油孔65に向けて自重により流れて、排油孔65及び貫通孔55hを介して貯油室50に排出され、貯油室50に貯留される。したがって、貯油室50は、油分離室60で分離されたオイルを貯留する。
(第1当接部71について)
図4に示すように、固定基板25aの端面25eの外周部は、回転軸15の軸方向で第1周壁141の開口端面に対向している。そして、固定基板25aの端面25eの外周部は、第1周壁141と当接する第1当接部71である。したがって、固定基板25aは、第1周壁141と当接する第1当接部71を有している。具体的には、第1当接部71は、ガスケット55を介して第1周壁141と当接している。よって、第1周壁141は、固定基板25aと当接する。
図4に示すように、固定基板25aの端面25eの外周部は、回転軸15の軸方向で第1周壁141の開口端面に対向している。そして、固定基板25aの端面25eの外周部は、第1周壁141と当接する第1当接部71である。したがって、固定基板25aは、第1周壁141と当接する第1当接部71を有している。具体的には、第1当接部71は、ガスケット55を介して第1周壁141と当接している。よって、第1周壁141は、固定基板25aと当接する。
(第2当接部72について)
フランジ部25fは、回転軸15の軸方向で第2周壁142の開口端面に対向している。フランジ部25fにおける第2周壁142の開口端面と対向する部位は、第2周壁142と当接する環状の第2当接部72である。したがって、固定スクロール25は、外周壁25cから径方向に突出するとともに第2周壁142と当接する環状のフランジ部25fを有している。具体的には、フランジ部25fの第2当接部72は、シール部材73を介して第2周壁142と当接している。シール部材73は、例えば、金属製の薄板状である。
フランジ部25fは、回転軸15の軸方向で第2周壁142の開口端面に対向している。フランジ部25fにおける第2周壁142の開口端面と対向する部位は、第2周壁142と当接する環状の第2当接部72である。したがって、固定スクロール25は、外周壁25cから径方向に突出するとともに第2周壁142と当接する環状のフランジ部25fを有している。具体的には、フランジ部25fの第2当接部72は、シール部材73を介して第2周壁142と当接している。シール部材73は、例えば、金属製の薄板状である。
(環状空間74について)
スクロール型電動圧縮機10は、環状空間74を備えている。環状空間74は、段差部143、第2周壁142、フランジ部25f、及び外周壁25cにより、固定スクロール25の周囲に区画形成されている。吐出室40と環状空間74との間は、ガスケット55によってシールされている。また、環状空間74と外部との間は、シール部材73によってシールされている。
スクロール型電動圧縮機10は、環状空間74を備えている。環状空間74は、段差部143、第2周壁142、フランジ部25f、及び外周壁25cにより、固定スクロール25の周囲に区画形成されている。吐出室40と環状空間74との間は、ガスケット55によってシールされている。また、環状空間74と外部との間は、シール部材73によってシールされている。
(絞り溝75について)
図2及び図3に示すように、ガスケット55には、絞り溝75が形成されている。絞り溝75は、ガスケット55の外周部に沿って延びている。絞り溝75は、ガスケット55を厚み方向に貫通している。絞り溝75の第1端は、貯油室50における下方の空間に連通している。絞り溝75の第2端は、絞り溝75の第1端に対してガスケット55の周方向で180度離れた位置で、ガスケット55の外周縁に開口している。そして、図4に示すように、絞り溝75の第2端は、環状空間74における上方の空間に連通している。よって、絞り溝75は、環状空間74と貯油室50とを連通している。したがって、環状空間74は、貯油室50に連通している。
図2及び図3に示すように、ガスケット55には、絞り溝75が形成されている。絞り溝75は、ガスケット55の外周部に沿って延びている。絞り溝75は、ガスケット55を厚み方向に貫通している。絞り溝75の第1端は、貯油室50における下方の空間に連通している。絞り溝75の第2端は、絞り溝75の第1端に対してガスケット55の周方向で180度離れた位置で、ガスケット55の外周縁に開口している。そして、図4に示すように、絞り溝75の第2端は、環状空間74における上方の空間に連通している。よって、絞り溝75は、環状空間74と貯油室50とを連通している。したがって、環状空間74は、貯油室50に連通している。
(連通路76について)
固定スクロール25の外周壁25cには、連通路76が形成されている。連通路76は、外周壁25cの軸方向に延びている。連通路76の第1端は、外周壁25cの外周面に開口している。連通路76の第1端は、環状空間74における下方の空間に連通している。連通路76の第2端は、複数の通路凹部25gのうちの1つの通路凹部25gの底面に開口している。連通路76は、複数の通路凹部25gのうちの1つの通路凹部25gの内側に連通している。したがって、環状空間74は、貯油室50に連通するとともに圧縮室27に吸入される冷媒が流れる吸入圧領域に連通路76を介して連通している。よって、環状空間74は、吸入圧領域である。
固定スクロール25の外周壁25cには、連通路76が形成されている。連通路76は、外周壁25cの軸方向に延びている。連通路76の第1端は、外周壁25cの外周面に開口している。連通路76の第1端は、環状空間74における下方の空間に連通している。連通路76の第2端は、複数の通路凹部25gのうちの1つの通路凹部25gの底面に開口している。連通路76は、複数の通路凹部25gのうちの1つの通路凹部25gの内側に連通している。したがって、環状空間74は、貯油室50に連通するとともに圧縮室27に吸入される冷媒が流れる吸入圧領域に連通路76を介して連通している。よって、環状空間74は、吸入圧領域である。
(作用)
次に、本実施形態の作用について説明する。
段差部143、第2周壁142、フランジ部25f、及び外周壁25cにより、固定スクロール25の周囲に区画形成される環状空間74が貯油室50に連通している。このため、環状空間74が貯油室として機能している。したがって、環状空間74の分だけ、既存の貯油室50を小さくすることが可能となるため、その分、既存の吐出室40の空間を大きくすることが可能となる。よって、吐出室40に吐出される冷媒の脈動が抑えられる。
次に、本実施形態の作用について説明する。
段差部143、第2周壁142、フランジ部25f、及び外周壁25cにより、固定スクロール25の周囲に区画形成される環状空間74が貯油室50に連通している。このため、環状空間74が貯油室として機能している。したがって、環状空間74の分だけ、既存の貯油室50を小さくすることが可能となるため、その分、既存の吐出室40の空間を大きくすることが可能となる。よって、吐出室40に吐出される冷媒の脈動が抑えられる。
例えば、貯油空間を吐出圧雰囲気の空間内にのみ備える圧縮機は、吐出圧が高い高負荷運転において、貯留油が高い吐出圧を受け必要量以上に還油された結果、還油通路を介して吸入室と吐出室が連通してしまい効率が低下しうる問題がある。一方で、貯油室を吸入圧雰囲気の空間にのみ備える圧縮機は、冷媒の流量が大きい高速運転において、分離された大量のオイルを貯油室へと還油しきれず吐出口から外部へと排出してしまい貧潤滑を起こしうる問題がある。本実施形態のスクロール型電動圧縮機10は、吸入圧雰囲気に晒される貯油空間である環状空間74と吐出圧雰囲気に晒される貯油空間である吐出室40との両方を備えることにより、上記の問題が生じ難い。
(効果)
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)段差部143、第2周壁142、フランジ部25f、及び外周壁25cにより、固定スクロール25の周囲に区画形成される環状空間74が貯油室50に連通している。このため、環状空間74を貯油室として機能させることができる。したがって、環状空間74の分だけ、既存の貯油室50を小さくすることができるため、その分、既存の吐出室40の空間を大きくすることができる。よって、吐出室40に吐出される冷媒の脈動を抑えることができるため、結果として、スクロール型電動圧縮機10の騒音振動を低減することができる。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)段差部143、第2周壁142、フランジ部25f、及び外周壁25cにより、固定スクロール25の周囲に区画形成される環状空間74が貯油室50に連通している。このため、環状空間74を貯油室として機能させることができる。したがって、環状空間74の分だけ、既存の貯油室50を小さくすることができるため、その分、既存の吐出室40の空間を大きくすることができる。よって、吐出室40に吐出される冷媒の脈動を抑えることができるため、結果として、スクロール型電動圧縮機10の騒音振動を低減することができる。
(2)環状空間74を貯油室として機能させることができる。そして、環状空間74と貯油室50とがガスケット55の絞り溝75を介して連通している。したがって、スクロール型電動圧縮機10の運転領域において、オイルを貯油室50及び環状空間74のうちの少なくとも一方に安定的に貯留することができる。また、吐出ハウジング14と固定基板25aとの間をシールするガスケット55は、環状空間74と貯油室50とを連通する絞り溝75を形成する部材として好適である。
(3)例えば、貯油空間を吐出圧雰囲気の空間内にのみ備える圧縮機は、吐出圧が高い高負荷運転において、貯留油が高い吐出圧を受け必要量以上に還油された結果、還油通路を介して吸入室と吐出室が連通してしまい効率が低下しうる問題がある。一方で、貯油室を吸入圧雰囲気の空間にのみ備える圧縮機は、冷媒の流量が大きい高速運転において、分離された大量のオイルを貯油室へと還油しきれず吐出口から外部へと排出してしまい貧潤滑を起こしうる問題がある。本実施形態のスクロール型電動圧縮機10は、吸入圧雰囲気に晒される貯油空間である環状空間74と吐出圧雰囲気に晒される貯油空間である吐出室40との両方を備えている。したがって、上記の問題を生じ難くすることができる。
(4)環状空間74は吸入圧領域である。これによれば、環状空間74が吐出圧領域である場合に比べると、環状空間74と外部との間の圧力差を小さくすることができる。したがって、環状空間74からオイルが外部へ洩れ出すことを抑制し易くすることができる。
(5)環状空間74が、固定スクロール25の周囲に区画形成されているため、スクロール型電動圧縮機10の体格、特に、回転軸15の軸方向の寸法を延ばすことなく、吐出室40の容量を拡大することができる。
(変更例)
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 図5に示すように、固定スクロール25に、環状空間74と貯油室50とを接続する接続通路80が形成されていてもよい。そして、接続通路80内に、絞り部材81が設けられていてもよい。この場合、ガスケット55には、絞り溝75が形成されていない。絞り部材81は、例えば、筒状の部材であり、接続通路80内に圧入されることにより固定されている。
これによれば、環状空間74を貯油室として機能させることができる。そして、環状空間74と貯油室50とが接続通路80によって接続されており、接続通路80内には、絞り部材81が設けられている。したがって、油分離室60で分離されたオイルが貯油室50に貯留され易くなる。一方で、例えば、貯油室50に貯留されたオイルが接続通路80を介して環状空間74に流れ易い運転条件である場合を考える。この場合であっても、環状空間74の圧力が貯油室50の圧力よりも低くなっているため、環状空間74に流れ出たオイルが環状空間74に貯留され易くなる。したがって、スクロール型電動圧縮機10の運転領域において、オイルを貯油室50及び環状空間74の一方に安定的に貯留することができる。また、環状空間74と貯油室50とを接続する接続通路80は、絞り部材81を設ける部位として好適である。
○ 図6に示すように、固定スクロール25に、環状空間74と貯油室50とを接続する接続通路80が形成されていてもよい。そして、連通路76内に、絞り部材82が設けられていてもよい。つまり、図5に示す実施形態において、接続通路80内に絞り部材81を設けるのではなく、連通路76内に、絞り部材82を設けるようにしてもよい。これによれば、環状空間74が吐出圧領域となる。このように、環状空間74が吐出圧領域であってもよい。
これによれば、環状空間74を貯油室として機能させることができる。また、環状空間74の圧力が貯油室50の圧力と同じであるため、貯油室50に貯留されたオイルが接続通路80を介して環状空間74にスムーズに流れる。そして、連通路76内に絞り部材82が設けられているため、環状空間74に流れたオイルが環状空間74に安定的に貯留される。
○ 図7に示すように、環状空間74は吐出室40に連通していてもよい。吐出ハウジング14には、吐出室40と環状空間74とを連通する通路83が形成されている。また、この場合、固定スクロール25には、絞り溝75と通路凹部25gとを接続する透孔84が形成されている。貯油室50のオイルは、絞り溝75及び透孔84を介して通路凹部25gに還流するようになっている。これによれば、環状空間74を吐出室として機能させることができる。したがって、スクロール型電動圧縮機10の内部において吐出室として用いられる空間を大きくすることができる。よって、吐出室に吐出される冷媒の脈動を抑えることができるため、結果として、スクロール型電動圧縮機10の騒音振動を低減することができる。
○ 実施形態において、外周壁25cの外周面は、固定基板25aから離れるにつれて外径が大きくなる円錐面になっていなくてもよい。例えば、外周壁25cの外周面が、回転軸15の軸方向に延びていてもよい。要は、段差部143、第2周壁142、及び外周壁25cにより、第2周壁142と外周壁25cとの間に環状空間74が区画されていれば、外周壁25cの外周面の形状は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、スクロール型電動圧縮機10は、車両空調装置に用いられていたが、これに限らない。要は、スクロール型電動圧縮機10は、冷媒を圧縮するものであればよく、スクロール型電動圧縮機10の用途は適宜変更可能である。
10…スクロール型電動圧縮機、11…ハウジング、14…吐出ハウジング、15…回転軸、22…電動モータ、25…固定スクロール、25a…固定基板、25b…固定渦巻壁、25c…外周壁、25f…フランジ部、26…旋回スクロール、26b…旋回渦巻壁、27…圧縮室、40…吐出室、50…貯油室、55…ガスケット、74…環状空間、75…絞り溝、76…連通路、80…接続通路、81,82…絞り部材、140…端壁、141…第1周壁、142…第2周壁、143…段差部。
Claims (5)
- ハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸と、
前記回転軸を回転させる電動モータと、
固定基板、前記固定基板から起立する固定渦巻壁、及び前記固定基板から起立するとともに前記固定渦巻壁を囲繞する外周壁を有する固定スクロールと、
前記固定渦巻壁と噛み合う旋回渦巻壁を有するとともに前記回転軸の回転に伴い公転する旋回スクロールと、
前記固定渦巻壁と前記旋回渦巻壁との間に区画形成されて外部からの冷媒を取り込み圧縮する圧縮室と、
前記圧縮室で圧縮された前記冷媒が吐出される吐出室と、
前記吐出室に吐出された前記冷媒から分離されたオイルを貯留する貯油室と、を備えているスクロール型電動圧縮機であって、
前記ハウジングは、端壁と、前記端壁から筒状に延びて前記固定基板と当接する第1周壁と、前記第1周壁から前記回転軸の径方向外側へ延びる環状の段差部と、前記段差部から前記第1周壁とは反対側へ筒状に延びる第2周壁と、を有する吐出ハウジングを有し、
前記吐出室及び前記貯油室は、前記端壁、前記第1周壁、及び前記固定基板により区画形成された空間内に設けられ、
前記固定スクロールは、前記外周壁から径方向に突出するとともに前記第2周壁と当接する環状のフランジ部を有し、
前記段差部、前記第2周壁、前記フランジ部、及び前記外周壁により、前記固定スクロールの周囲に環状空間が区画形成され、
前記環状空間は、前記吐出室又は前記貯油室に連通していることを特徴とするスクロール型電動圧縮機。 - 前記環状空間は、前記貯油室に連通しており、
前記吐出ハウジングと前記固定基板との間をシールするガスケットを備え、
前記ガスケットには、前記環状空間と前記貯油室とを連通する絞り溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のスクロール型電動圧縮機。 - 前記環状空間は、前記貯油室に連通しており、
前記固定スクロールには、前記環状空間と前記貯油室とを接続する接続通路が形成されており、
前記接続通路内には、絞り部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のスクロール型電動圧縮機。 - 前記環状空間は、前記貯油室に連通するとともに前記圧縮室に吸入される冷媒が流れる吸入圧領域に連通路を介して連通しており、
前記固定スクロールには、前記環状空間と前記貯油室とを接続する接続通路が形成されており、
前記連通路内には、絞り部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のスクロール型電動圧縮機。 - 前記環状空間は前記吐出室に連通していることを特徴とする請求項1に記載のスクロール型電動圧縮機。
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2023
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- 2023-01-19 KR KR1020230007788A patent/KR20230115903A/ko not_active Application Discontinuation
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