JP5753968B2 - 電動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は流体の吸入・圧縮および吐出を行う圧縮機構部とこの圧縮機構部を駆動する電動機を機体容器に内蔵した電動圧縮機に関するものである。

この種の電動圧縮機は種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。図６の特許文献１の電動圧縮機を示し、この電動圧縮機は、吸入冷媒が圧縮機構部５１で圧縮された後電動機５２部分を通過してこれを冷却した後、吐出される高圧型圧縮機となっている。

この構造の電動圧縮機では、電動機５２が収納された主容器５３は電動機５２を除いた空間容積が比較的に広いため、吐出された冷媒ガス中のオイルは流速が遅い場所で重力による落下や、電動機５２や主容器５３の内壁に衝突することより分離される。

分離されたオイルは主容器５３に隣接して設置された吐出副容器５４の下部の油吸入通路５５を通り中央部の油溜め室５６に溜められ、この構造では駆動軸５７の回転により給油する歯車ポンプ５８により、駆動軸５７内のオイル通路５９を通り、圧縮機構部５１内に給油される。

特開２００９−１２７４６５号公報

特許文献１に記載の構造では、ガス中の油の分離は電動機が収容されている主容器５３の空きスペースを利用して基本的には流速の減少や電動機５２の巻き線部への衝突等により行われるが、圧縮機をより小型にする場合、電動機５２を収納した電動機室の空きスペースが小さくなり、オイル分離のための十分な流速の減少をさせにくくなるとともに、オイル分離壁の設置も困難になる。

また、吐出副容器５４を設けて油溜め室５６を配置する際、主容器５３との間に最外周部と油溜め室５６の外周との２箇所にシール材を配置する必要があり、高価になる。また、最外周部のシール材として規格品のＯリングを採用すると割安ではあるが、主容器５３と吐出副容器５４とを締結するボルトを前記Ｏリングの外側に配置せねばならず、主容器
５３外径が拡大する問題点がある。

更には給油装置用の濾過器を新設計し設置する場合、コストアップや複雑な構造にならないような注意が必要である。

本発明はこのような従来の課題に鑑みてなしたもので、油分離性の確保と小型化の両立を目的としたものである。

本発明は、上記目的を達成するため、圧縮機構部及びこの圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵した主容器と、上記主容器の側壁に配置した給油装置と、前記給油装置を覆う如く前記主容器の側壁にシール材を介して取り付けた吐出副容器とを備え、前記吐出副容器は下部に貯油室を、略中央部に前記貯油室から油吸入通路を介して前記給油装置に油を供給
する油溜め室を有した電動圧縮機であって、前記主容器の側壁の上部には少なくとも１個の油分離用噴流口を設けるとともに、前記吐出副容器の上部には前記油分離用噴流口に対応した位置に油分離室を備えた構成としてある。

これにより、主容器の外形を小型化して主容器内のスペースが小さくても吐出副容器に設けた油分離用噴流口から噴流する冷媒ガスが吐出副容器の内壁に衝突して冷媒ガス中の
油が効率よく分離され、小型化と油分離性の両立が実現できる。
ここで、前記シール材は、最外周シール部と内周シール部を一体に有する一体型シール材であり、主容器と吐出副容器とは前記最外周シール部より内側に配置されたボルトで締結した構成としてある。これにより、内外別々のシール材を用いる場合のようなシール材点数の増加やボルト部の突出による外形の拡大等を抑制し、更なる小型化とコストダウンが実現できる。
また、本発明は、前記給油装置は濾過器を有し、当該濾過器は中央に段付部と開口部を有する円板状金属板の外周部でフィルタを一体にカシメ成形して構成し、この濾過器を前記給油装置の吸入口を持つ平板に固定した構成としてある。これにより、フィルタの外周を円板状金属板の外周部に溶接するような場合に比べ工数の低減とそれによるコストダウンが図れる。

本発明の電動圧縮機は吐出副容器に設けた油分離用噴流口と油分離室の存在によって小型化と冷媒ガス中の油分離性の両立が可能となる。

電動圧縮機において、吐出副容器構造採用に当たってのシール材の増加やボルト部の突出による外形の拡大や給油装置用の濾過器の新設等のコスト的デメリットを本発明により減少させることができるとともに、小型形状のモータ設置空間でも油の分離がしやすい構造や、吐出配管や圧力リリーフ弁や圧縮機取付け脚のレイアウトの設計変更時に、金型投資額上有利なように吐出副容器に集中させた構造などのメリットを持つ構造を実現することにより、小型で安価な構造で低オイル吐出の電動圧縮機にすることができる。

本発明の実施の形態１における電動圧縮機の部分断面図 同電動圧縮機の給油装置を示す断面図 同電動圧縮機の主容器の側面図 同電動圧縮機の一体型シール材を示す平面図 同電動圧縮機の濾過器の製造工程を示す図 従来例の横型電動圧縮機を示す断面図

第１の発明は、圧縮機構部及びこの圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵した主容器と、上記主容器の側壁に配置した給油装置と、前記給油装置を覆う如く前記主容器の側壁にシール材を介して取り付けた吐出副容器とを備え、前記吐出副容器は下部に貯油室を、略中央部に前記貯油室から油吸入通路を介して前記給油装置に油を供給する油溜め室を有した電動圧縮機であって、前記主容器の側壁の上部には少なくとも１個の油分離用噴流口を設けるとともに、前記吐出副容器の上部には前記油分離用噴流口に対応した位置に油分離室を備え、前記シール材は、最外周シール部と内周シール部を一体に有する一体型シール材であり、主容器と吐出副容器とは前記最外周シール部より内側に配置されたボルトで締結した構成としてある。

これにより、主容器の外形を小型化して主容器内のスペースが小さくても吐出副容器に設けた油分離用噴流口から噴流する冷媒ガスが吐出副容器の内壁に衝突して冷媒ガス中の油が効率よく分離され、小型化と油分離性の両立が実現できる。また、内外別々のシール材を用いる場合のようなシール材点数の増加やボルト部の突出による外形の拡大等を抑制し、更なる小型化とコストダウンが実現できる。

第２の発明は、圧縮機構部及びこの圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵した主容器と、上記主容器の側壁に配置した給油装置と、前記給油装置を覆う如く前記主容器の側壁にシール材を介して取り付けた吐出副容器とを備え、前記吐出副容器は下部に貯油室を、略中央部に前記貯油室から油吸入通路を介して前記給油装置に油を供給する油溜め室を有した電動圧縮機であって、前記主容器の側壁の上部には少なくとも１個の油分離用噴流口を設けるとともに、前記吐出副容器の上部には前記油分離用噴流口に対応した位置に油分離室を備え、前記給油装置は濾過器を有し、当該濾過器は中央に段付部と開口部を有する円板状金属板の外周部でフィルタを一体にカシメ成形して構成し、この濾過器を前記給油装置の吸入口を持つ平板に固定した構成としてある。これにより、フィルターを円板状金属板の外周部に溶接するような場合に比べ工数の低減とそれによるコストダウンが図れる。

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は本発明の実施の形態１における電動圧縮機を示す部分断面図である。図１において、主容器１内に電動機２を内蔵し、この主容器１内に嵌入または圧入される圧縮機構部３をシャフト４を通じて駆動する。前記主容器１は電動機２側に側壁７を有する略円筒状に形成してあり、この側壁７側は吐出副容器６により閉塞され、圧縮機構部３側は吸入通路５ａを持つ吸入副容器５により閉塞される。

圧縮機構部３で圧縮された冷媒ガスは、電動機２を冷却しながら電動機２の巻き線部や主容器１の壁部に衝突してガス中の油成分を分離しつつ流れ、主容器１の側壁７の上部に配置された油分離用の複数の噴流口８から流出し、吐出副容器６の上部に仕切られた油分離室９の壁に衝突する。ここで、噴霧状の油成分は複数の噴流口８に分かれて油分離室９に噴流してその内壁面に衝突することにより凝縮し、冷媒ガスから分離され液体となって壁部を伝い重力によって下部に流れ落ち、吐出副容器６の下部に設けた貯油室１０に貯油される。一方、油成分が分離された冷媒ガスは吐出副容器６の上部外壁に設けられた吐出配管取付け部１１の吐出口１２から圧縮機外へ流出する。

前記シャフト４は電動機２の回転子２ａを貫通し、シャフト４ａで軸受け１３によって支持され、さらにシャフト４ａの端部４ｂは前記主容器１の側壁７を貫通し、側壁７の吐出副容器６側に設けられた給油装置１４を駆動する。

図２は前記給油装置１４の詳細断面図である。給油装置１４は側壁７に凹部を形成し、その中に配置され、前記シャフトの端部４ｂによって駆動されるポンプ回転子１５と対となったポンプ従動子１６との間に形成される空間の増加と減少により油を吸い込み、シャフト４の内部に形成された油通路４ｃ内に圧送される。側壁７の前記凹部は吸入口１７ａと吐出口１７ｂが形成されたポンプ板１７によって閉塞され、その吸入口１７ａの上流にはゴミや異物を濾過するためのメッシュフィルタ１８を持つ濾過器１９が配置され、溶接部２０により平坦なポンプ板１７に全周が溶接固定されている。

図１にもどり、吐出副容器６のその他の詳細構造を説明する。

吐出副容器６の下部の前記貯油室１０に溜められた潤滑油は給油装置１４によって吸引され、油吸入通路２１から吐出副容器６の中央部に隔壁２２によって仕切り形成された油溜め室２３に流入する。そして、前述した給油装置１４の中に吸い込まれる。

つぎに、吐出副容器６の外部壁構造について説明する。

吐出副容器６の上部には前述した吐出配管取付け部１１が配置されるが、外側壁中央部には圧縮機取付け脚２４の１つが配置されている。更には、吐出副容器６の下部外壁には圧力リリーフ弁２５が設置されている。これらの部位、部品はサイズ、位置、方向等がユーザーの要求により種々変化するため、設計変更効率を向上させるため、この吐出副容器に集中して配置し、変更時にはこの吐出副容器６の金型の変更だけで対応が可能となる。したがって主容器１は共用でき、コストダウンが実現できる。

図３は本発明の実施の形態における主容器１を吐出副容器６側から見た側面図であり、図４は主容器１と吐出副容器６の間に配置される一体型シール材の形状を示している。図３において、主容器１の側壁７の中央部の平坦部には給油装置１４がボルトにより固定され、その外周部には吐出副容器６の油溜め部２３を形成する隔壁２２とのシール用接合面２６が形成されている。また、側壁７の最外周部には吐出副容器６の外周部との間を気密シールすべく平坦部２７が形成されている。

次に側壁７の前記外周部の平坦部２７の内側には内部に貫通しない４個のネジ孔２８が配置され、主容器１と吐出副容器６はこのネジ孔２８にねじ込まれるボルトにより締結される。そして、このボルト締結部分は以下に説明するシール材２９による最外周シール部分より内側としてあるから、ボルト部の突出による外形の拡大等を抑制し、更なる小型化が促進できる。

図４の一体型シール材２９は前記主容器１と吐出副容器６の間に挿入され、シール材の外周部３０で両容器の最外周部、内周部３１で前記油溜め部２３の隔壁２２の接合面を密封する。３２はボルト用孔部であり、３３の接続部で外周部と内周部が一体化されている。したがって、内外別々のシール材を用いる場合のようなシール材点数の増加やこれに伴う組立て工数の増加によるコストアップを抑制して低コストで提供することが可能となる。なお、このシール材には断面が凹凸部を有するパッキン型を推奨するが、溝部を形成してＯリングを挿入しても良い。

図５は前記給油装置１４に用いられる濾過器１９の製造工程を示す図である。
濾過器１９はまず左端に示す円板状金属板３０ａを次工程で中央部に円形の開口部３１ａを打ち抜くとともに図中に示す段付部３１と外周部は９０度折り曲げられ、つば部３０ｂが形成される。次に円形状メッシュフィルタ３２が前記開口部３１ａを覆うとともに外周端は前記つば部３０ｂまで伸延している。次の工程では外周のつば部３０ｂは前記メッシュフィルタ３２をはさみ込み、９０度さらに折り曲げられてカシメ部３０ｃが形成される。したがって、メッシュフィルタ３２の外周を円板状金属板３０ａの外周部に溶接するような場合に比べ工数の低減とそれによるコストダウンが図れる。

なお、上記濾過器１９はその円板状金属板３０ａを吸入口付のポンプ板（平板）に全周溶接した場合を例示したが、密封できればロウ付けやシール材を利用したボルト固定等でもよい。

以上のように、本発明にかかる電動圧縮機は、吐出副容器に設けた油分離用噴流口と油分離室の存在によって小型化と冷媒ガス中の油分離性の両立が可能となる。

１ 主容器
２ 電動機
３ 圧縮機構部
６ 吐出副容器
８ 油分離用噴流口
９ 油分離室
１０ 貯油室
１９ 濾過器
２１ 油吸入通路
２３ 油溜め室
２９ 一体型シール材
３０ｃ カシメ部
３２ ボルト用孔

Claims (2)

1. 圧縮機構部及びこの圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵した主容器と、上記主容器の側壁に配置した給油装置と、前記給油装置を覆う如く前記主容器の側壁にシール材を介して取り付けた吐出副容器とを備え、前記吐出副容器は下部に貯油室を、略中央部に前記貯油室から油吸入通路を介して前記給油装置に油を供給する油溜め室を有した電動圧縮機であって、
   前記主容器の側壁の上部には少なくとも１個の油分離用噴流口を設けるとともに、前記吐出副容器の上部には前記油分離用噴流口に対応した位置に油分離室を備え、
   前記シール材は、最外周シール部と内周シール部を一体に有する一体型シール材であり、主容器と吐出副容器とは前記最外周シール部より内側に配置されたボルトで締結したことを特徴とする電動圧縮機。
2. 圧縮機構部及びこの圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵した主容器と、上記主容器の側壁に配置した給油装置と、前記給油装置を覆う如く前記主容器の側壁にシール材を介して取り付けた吐出副容器とを備え、前記吐出副容器は下部に貯油室を、略中央部に前記貯油室から油吸入通路を介して前記給油装置に油を供給する油溜め室を有した電動圧縮機であって、
   前記主容器の側壁の上部には少なくとも１個の油分離用噴流口を設けるとともに、前記吐出副容器の上部には前記油分離用噴流口に対応した位置に油分離室を備え、
   前記給油装置は濾過器を有し、当該濾過器は中央に段付部と開口部を有する円板状金属板の外周部でフィルタを一体にカシメ成形して構成し、この濾過器を前記給油装置の吸入口を持つ平板に固定したことを特徴とする電動圧縮機。