(57)【要約】【課題】油滴による粘性抵抗による損失を低減して電力消費量を減らすことのできる電動コンプレッサを提供する。【解決手段】冷媒の圧縮機構３と、圧縮機構を駆動する電動モータ５と、該電動モータを収容するハウジング７とを備え、電動モータは、ロータ５ｂがステータ５ｃの外側に配置されたアウターロータ構造を有しており、ハウジング内に吸入した潤滑油を含む冷媒ガスは、電動モータを通過して圧縮機構に吸入されるように構成され、ハウジングの内周とロータの外周との間に、バッフルプレート３００が配置され、バッフルプレートは、ロータ回転方向の両端部に開口部３０１を有し、ロータ回転方向の前側が外径方向に広がる傾斜面３０５を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の圧縮機構と、
前記圧縮機構を駆動する電動モータと、
該電動モータを収容するハウジングと、
を備え、
前記電動モータは、ロータがステータの外側に配置されたアウターロータ構造を有しており、
前記ハウジング内に吸入した潤滑油を含む冷媒ガスは、前記電動モータを通過して前記圧縮機構に吸入されるように構成され、
前記ハウジングの内周と前記ロータの外周との間に、バッフルプレートが配置され、
前記バッフルプレートは、ロータ回転方向の両端部に開口部を有し、ロータ回転方向の前側が外径方向に広がる傾斜面を有していることを特徴とする電動コンプレッサ。
【請求項２】
前記バッフルプレートは、周方向に複数個に亘って配置される板状部材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動コンプレッサ。
【請求項３】
前記バッフルプレートは、周方向に凹部と凸部を交互に有するリング部材の前記凹部に結合され、該リング部材の前記凸部によって前記ハウジングの内周面に固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動コンプレッサ。
【請求項４】
前記ハウジングの内周面に、ロータ軸方向で圧縮機構側に傾斜した溝が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電動コンプレッサ。
【請求項５】
前記ハウジングに形成されて前記モータを保持するモータ室の下部から前記圧縮機構の吸入口に連通して、前記冷媒ガスを前記モータ室側から前記圧縮機構側に導入する冷媒ガス導入通路が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電動コンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸入した気体を圧縮する圧縮機構の回転体を電動モータにより回転させる電動コンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに用いる電動コンプレッサは、低温低圧の冷媒を吸入し、圧縮により高温高圧とした冷媒を吐出する。このような電動コンプレッサは、冷媒を圧縮して吐出する圧縮部と、圧縮部の駆動源である電動モータとを備えている。
【０００３】
ここで、電動モータとして、ロータがステータの外側に配置されたアウターロータ型モータを用いた電動コンプレッサが提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１１６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来技術に係るアウターロータ型モータを用いた電動コンプレッサでは、密閉容器の内壁に親油性表面処理を行うと共に、ロータの外周面に撥油性表面処理を施している。
【０００６】
これにより、密閉容器の内壁とロータの外周面との間で油滴が渡るのを抑え、油滴の剪断破壊による粘性抵抗を低減している。
【０００７】
しかしながら、親油処理および撥油処理だけでは、油滴による粘性抵抗を十分に低減できない場合がある。
【０００８】
特に、横型の電動コンプレッサにおいては、モータ室の底部に溜まった油がロータと接触し易いため、親油・撥油処理のみでは油滴による粘性抵抗による損失を十分に低減することができず、電力消費量が嵩むという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、油滴による粘性抵抗による損失を低減して電力消費量を減らすことのできる電動コンプレッサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る電動コンプレッサは、冷媒の圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動モータと、該電動モータを収容するハウジングと、を備え、前記電動モータは、ロータがステータの外側に配置されたアウターロータ構造を有しており、前記ハウジング内に吸入した潤滑油を含む冷媒ガスは、前記電動モータを通過して前記圧縮機構に吸入されるように構成され、前記ハウジングの内周と前記ロータの外周との間に、バッフルプレートが配置され、前記バッフルプレートは、ロータ回転方向の両端部に開口部を有し、ロータ回転方向の前側が外径方向に広がる傾斜面を有していることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、油滴による粘性抵抗による損失を低減して電力消費量を減らすことのできる電動コンプレッサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る電動コンプレッサの要部を模式的に示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線端面図である。
【図３】第１の実施形態に係る電動コンプレッサの要部であるバッフルプレートの構成例を示す斜視図である。
【図４】図１のＨ−Ｈ線矢視図である。
【図５】第１の実施形態に係る電動コンプレッサにおける油滴の回収状況を示す説明図である。
【図６】第２の実施形態に係る電動コンプレッサの要部を模式的に示す断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る電動コンプレッサの要部を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る電動コンプレッサを図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１の実施形態に係る電動コンプレッサ）
図１〜図５を参照して、第１の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ａの概略構成について説明する。
【００１５】
ここで、図１は、第１の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ａの要部を模式的に示す断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線端面図、図３は、電動コンプレッサ１Ａの要部であるバッフルプレート３００の構成例を示す斜視図、図４は、図１のＨ−Ｈ線矢視図（モータを外した状態の内壁の状態を示す図）、図５は、電動コンプレッサ１Ａにおける油滴の回収状況を示す説明図である。
【００１６】
本実施形態に係る電動コンプレッサ１Ａは、有底円筒状のロータ５ｂの内側にエアギャップＧを介して円柱状のステータ５ｃを配置したアウターロータ構造の電動モータ５を有している。
【００１７】
ロータ５ｂの底面の中央には回転軸５ａの先端が取り付けられており、ステータ５ｃは、インバータケース１１の仕切壁１１ｄから吸入室側に突設されて回転軸５ａと同一中心軸上に配置された支軸１１ｆに圧入されて、ロータ５ｂの内側に固定して配置されている。ロータ５ｂには、複数の永久磁石５ｆが埋め込まれている。
【００１８】
電動モータ５の回転軸５ａは、圧縮機構３に接続されている。
【００１９】
本実施の形態では、詳細な図示は省略するが、圧縮機構３は、一対のサイドブロックと、これらによって挟持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの内部に形成された楕円形のシリンダ室に収容した円柱状のロータ等を有している。
【００２０】
そして、電動モータ５がＹ方向に回転されると、ロータがシリンダ室内で回転され、ロータの各ベーンがシリンダ室の内周面に倣って出没し、ロータと隣り合う２つのベーンとシリンダ室とで構成される空間の容積が変化し、空間の容積が増加する間に、サイドブロックに形成した吸入口７０１を通じて低圧の冷媒が吸入され、吸入された冷媒が、空間の容積の減少に伴い圧縮され、高圧の冷媒はサイドブロックに形成した吐出口から吐出されるように構成されている。
【００２１】
なお、圧縮機構のより詳細な構成等については、本出願人に係る特開２０１６−１８０３１１号公報等を参照されたい。
【００２２】
また、吸入ポート１１ｃからハウジング７内に吸入した潤滑油を含む冷媒ガスＣは、電動モータ５を通過して圧縮機構３に吸入されるように構成されている。
【００２３】
そして、ハウジング７の内周７ｆとロータ５ｂの外周との間に、バッフルプレート３００が配置されている。
【００２４】
本実施の形態において、バッフルプレート３００は、図３に示すように、複数（図３に示す構成例では６枚）の板状部材３００ａを環状の２つのテンションリング（リング部材）３０２（３０２Ａ、３０２Ｂ）で接続して構成される。
【００２５】
各テンションリング３０２Ａ、３０２Ｂは、周方向に凹部３０２ａと凸部３０２ｂを有している。
【００２６】
各板状部材３００ａは、ステンレス鋼板等で構成され、各テンションリング３０２の凹部３０２ａとスポット溶接等により各テンションリング３０２と接合されている。
【００２７】
そして、図１および図２に示すように、各テンションリング３０２Ａ、３０２Ｂの凸部３０２ｂによってハウジング７の内周面７ｆに圧接されて固定されている。これにより、比較的簡易且つ安価な構成でバッフルプレート３００をハウジング７に固定することができる。
【００２８】
また、バッフルプレート３００は、図２および図３に示すように、ロータ回転方向の両端部に、油滴を排出する開口部３０１を有し、ロータ回転方向の前側が外径方向に広がる傾斜面３０５を有している。
【００２９】
図３に示すように、開口部３０１は、各板状部材３００ａの間にそれぞれ形成されるので、この開口部３０１を介して潤滑油の油滴５００ａ（図５参照）がハウジング７側に導かれ易くすることができる。
【００３０】
さらに、図２および図４に示すように、ハウジング７の内周面７ｆに、ロータ軸方向で圧縮機構３側に傾斜した溝（オイル溝）３０３が複数条に亘って形成されている。この溝（オイル溝）３０３を介して油滴をハウジング７の底部側で且つ圧縮機構３寄りに移送することができる。これにより、モータ５側に溜まる油量を低減することができる。
【００３１】
ここで、図５を参照して、上述のような構成を備える電動コンプレッサ１Ａにおける油滴の回収状況について説明する。
【００３２】
まず、ロータ５のＹ方向の回転に伴って、ロータ５の外周５０とバッフルプレート３００の各板状部材３００ａの内周との間に、潤滑油の粒子状の油滴５００ａが飛翔する状態となる。
【００３３】
この油滴５００ａは、板状部材３００ａ間に形成されている開口部３０１から各板状部材３００ａの外周とハウジング７の内周面７ｆとの間に排出される。
【００３４】
そして、粒子状の油滴５００ａ同士が付着して、比較的径が大きな油滴の凝集体５００ｂとなり、ハウジング７の内周面７ｆに付着する。
【００３５】
内周面７ｆに付着した油滴の凝集体５００ｂは、ハウジング７の内周面７ｆに形成されている溝（オイル溝）３０３を伝って自重により降下し、ハウジング７の底部側に移動する。
【００３６】
なお、図４に示すように、溝（オイル溝）３０３は、圧縮機構３側に傾斜しているので、油滴の凝集体５００ｂは、ハウジング７の底部の圧縮機構３寄りに移動される。
【００３７】
これにより、ロータ５の外周部とハウジング７の内側に付着した油滴（オイル）とが接触する頻度が低下し、オイルの剪断、撹拌による粘性損失が減少し、消費電力を低減することができる。
【００３８】
また、溝（オイル溝）３０３に集まった油滴の凝集体５００ｂが、ロータ５の回転に伴って発生する旋回流により強制的に圧縮機構３の吸入口に運ばれて回収されるので、潤滑に寄与していない余分なオイルが減少し、電動コンプレッサ１Ａ内のオイル封入量を削減してコストの低減および重量の軽減を図ることができる。
【００３９】
（第２の実施形態に係る電動コンプレッサ）
図６を参照して、第２の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ｂの概略構成について説明する。
【００４０】
図６は、第２の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ｂの要部を模式的に示す断面図である。
【００４１】
なお、第１の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ａと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００４２】
第２の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ｂと、第１の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ａとの相違点は、冷媒ガス導入通路４００が設けられている点である。
【００４３】
より具体的には、ハウジング７に形成されて電動モータ５を保持するモータ室７５０の下部から圧縮機構３の吸入口７００に連通する冷媒ガス導入通路４００が設けられている。
【００４４】
これにより、モータ室７５０の底部近辺から潤滑油を吸い上げ可能であり、モータ５側に溜まる油量をさらに低減することができる。
【００４５】
（第３の実施形態に係る電動コンプレッサ）
図７を参照して、第３の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ｃの概略構成について説明する。
【００４６】
図７は、第３の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ｃの要部を模式的に示す断面図である。
【００４７】
なお、第２の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ｂと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００４８】
第３の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ｃと、第２の実施形態に係る電動コンプレッサ１Ｂとの相違点は、バッフルプレート３００の位置決め手段が設けられている点である。
【００４９】
より具体的には、図７に示すように、ハウジング７の内周面７ｆの所定位置に係合溝７ｇが形成され、その係合溝７ｇに、位置決め手段としてのＣリング６００が係合されている。
【００５０】
これにより、インバータケース１１をハウジング７に連結する前の状態において、ハウジング７内にバッフルプレート３００を取り付ける際に、バッフルプレート３００をハウジング７内に挿入させると、テンションリング３０２Ａの端部がＣリング６００が当接した位置で位置決めすることができる。
【００５１】
このように、バッフルプレート３００をハウジング７内に挿入させて押圧するだけの簡単な作業で、バッフルプレート３００を予め設定した的確な位置に設置することができ、組立性を向上させることができる。
【００５２】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…電動コンプレッサ
３…圧縮機構
５…電動モータ
５ａ…回転軸
５ｂ…ロータ
５ｃ…ステータ
５ｆ…永久磁石
７…ハウジング
７ｆ…ハウジング内周面
７ｇ…係合溝
１１…インバータケース
１１ｃ…吸入ポート
３００…バッフルプレート
３００ａ…板状部材
３０１…開口部
３０２（３０２Ａ、３０２Ｂ）…テンションリング（リング部材）
３０２ａ…凹部
３０２ｂ…凸部
３０３…溝（オイル溝）
４００…冷媒ガス導入通路
５００ａ…油滴
５００ｂ…油滴の凝集体
６００…Ｃリング
７００、７０１…吸入口
７５０…モータ室
Ｇ…エアギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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