(57)【要約】【課題】信頼性を向上することの可能な圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング１は、耐圧容器を構成する。電動機部３は、ハウジング１の内側に形成される電動機室１０に収容される。フレーム５は、ハウジング１の内側に設けられ、ハウジング１の内壁に当接または固定される。圧縮機構部６は、ハウジング１の内側でフレーム５に対して電動機部３とは反対側に配置され、作動媒体を圧縮するための容積変化が行われる圧縮室を形成する。可動部材７は、フレーム５に設けられた軸受け部５０１に回転自在に摺接し、電動機部３で発生したトルクを圧縮機構部６へ伝達する。そして、ハウジング１およびフレーム５の少なくとも一方の熱伝導率は、可動部材７の熱伝導率より高く、圧縮機構部６を構成する少なくとも一つの部品の熱伝導率より高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動媒体を圧縮して吐き出す圧縮機において、
耐圧容器を構成するハウジング（１）と、
前記ハウジングの内側に形成される電動機室（１０）に収容される電動機部（３）と、
前記ハウジングの内側に設けられ、前記ハウジングの内壁に当接または固定されるフレーム（５）と、
前記ハウジングの内側で前記フレームに対して前記電動機部とは反対側に配置され、作動媒体を圧縮するための容積変化が行われる圧縮室を形成する圧縮機構部（６）と、
前記フレームに設けられた軸受け部（５０１）に回転自在に摺接し、前記電動機部で発生したトルクを前記圧縮機構部へ伝達する可動部材（７）と、を備え、
前記ハウジングおよび前記フレームの少なくとも一方の熱伝導率は、前記可動部材の熱伝導率より高く、前記圧縮機構部を構成する少なくとも一つの部品の熱伝導率より高い、圧縮機。
【請求項２】
作動媒体を圧縮して吐き出す圧縮機において、
耐圧容器を構成するハウジング（１）と、
前記ハウジングの内側に形成される電動機室（１０）に収容される電動機部（３）と、
前記ハウジングの内側に設けられ、前記ハウジングの内壁に当接または固定されるフレーム（５）と、
前記ハウジングの内側で前記フレームに対して前記電動機部とは反対側に配置され、作動媒体を圧縮するための容積変化が行われる圧縮室を形成する圧縮機構部（６）と、
前記フレームに設けられた軸受け部（５０１）に回転自在に摺接し、前記電動機部で発生したトルクを前記圧縮機構部へ伝達する可動部材（７）と、を備え、
前記ハウジングおよび前記フレームの熱伝導率は、前記可動部材の熱伝導率より高く、
前記フレームの熱伝導率は、前記圧縮機構部を構成する少なくとも一つの部品の熱伝導率より高い、圧縮機。
【請求項３】
前記可動部材の熱伝導率は、前記ハウジングおよび前記フレームの少なくとも一方の熱伝導率の５０％以下であり、
前記圧縮機構部を構成する部品（６０１、６０２）のうち前記フレーム側に配置される部品（６０１）の熱伝導率は、前記ハウジングおよび前記フレームの少なくとも一方の熱伝導率の５０％以下である、請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ハウジングおよび前記フレームは、アルミニウムまたはアルミニウムを母体とした合金であり、
前記圧縮機構部を構成する部品のうち前記フレーム側に配置される部品および前記可動部材は、鉄または鉄を母体とした合金である、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記ハウジングのうち前記フレームに当接または固定されている部位（１０１）の面粗度が、前記ハウジングのうち前記フレームに当接または固定されていない部位の少なくとも一部の面粗度よりも小さいことを第１要件と呼び、
前記フレームのうち前記ハウジングに当接または固定されている部位（５０２）の面粗度が、前記フレームのうち前記ハウジングに当接または固定されていない部位の少なくとも一部の面粗度よりも小さいことを第２要件と呼ぶとき、
前記第１要件および前記第２要件の少なくとも一方の要件を満たしている、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項６】
前記ハウジングの内周部位に段差部（１１０）を設け、前記フレームの前記電動機部側の端面の少なくとも一部で前記段差部とを当接または固定できる当接部位（１０１、５０２）を設け、前記フレームと前記段差部の当接面積よりも、前記段差部から前記電動機部までの面積の方が大きくなるように構成されている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項７】
前記ハウジングと前記フレームとが当接または固定されている箇所において、前記ハウジングの面粗度と前記フレームの面粗度とが異なっていることを面粗度要件と呼び、前記ハウジングの硬度と前記フレームの硬度とが異なっていることを硬度要件と呼ぶとき、前記面粗度要件および前記硬度要件の少なくとも一方の要件を満たしている、請求項５または６に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記電動機室のうち前記電動機部と前記フレームとの間の空間に作動媒体を供給する吸気部（１１）をさらに備える、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項９】
前記ハウジングの外壁に設けられる突起部（１２）をさらに備え、
前記ハウジングと前記フレームとが当接または固定される箇所と、前記突起部とは、前記可動部材の回転軸に垂直な方向に重なる位置に設けられている、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記突起部の少なくとも１つは、前記圧縮機の外部の部材に前記圧縮機を固定するために用いられる、請求項９に記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記フレームと前記圧縮機構部との間に配置されるスラスト軸受け部材（１３）をさらに備える、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項１２】
作動媒体としての二酸化炭素が用いられる冷凍サイクルに採用される、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調・給湯・冷凍機などに搭載される圧縮機に関するものであり、特に放熱により摺接部の潤滑性を改善した信頼性向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、作動媒体を圧縮する圧縮機は、ハウジングと、ハウジングの内側に設けられる電動機部と、作動媒体を圧縮する圧縮機構部と、電動機部の駆動力を圧縮機構部に伝える可動軸と、その可動軸を回転可能に支持する軸受け部を有するフレームなどを備えている。圧縮機構部は、可動軸のトルクを受けて公転運動を行う旋回スクロールと、その旋回スクロールと共に圧縮室を形成する固定スクロール等により構成されている。この種の圧縮機では、フレームが有する軸受け部と可動軸とが摺接する摺接部で、焼き付や異常摩耗を生じさせることなく、信頼性を確保するため、その摺接部に対し潤滑油を供給できる構造となっている。
【０００３】
摺接部の焼き付や異常摩耗を抑制するためには、耐摩耗性を向上する方法と摺接部で流体潤滑域に至るような油膜形成性を向上する方法がある。油膜形成性は、潤滑剤の粘度と摺速、荷重、合成面粗さが関係している。
【０００４】
摺接部における耐焼き付性や耐摩耗性を向上するために、特許文献１に記載されるような摺接部へのＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティングを実施する方法が示されている。
【０００５】
また、油膜が薄くなり摺動部で焼き付や異常摩耗が生じて信頼性が低下することを抑制するために、特許文献２では、摺接部の温度上昇の抑制のため、摺接部位を有するフレームの表面積を増大させ、放熱面積を増加させる放熱部を設ける方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８７４８３号公報
【特許文献２】特開２０１２−９７５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
空調機器で使用される作動媒体を低圧状態から高圧状態に圧縮する圧縮機部と、その圧縮機部の駆動源である電動機部を内蔵する圧縮機において、圧縮機の内部で発熱する部位は、電動機と、圧縮機部の摺接部と、作動媒体の圧縮を行う圧縮室である。信頼性の観点からは、それらの熱は、早期に圧縮機外へ放熱した方が良好な信頼性を確保できる。特に摺接部における信頼性確保には、潤滑剤の油膜を確保することが重要であるため、摺接部の温度を下げ、潤滑剤の粘度を高い状態で保持することが重要となる。
【０００８】
また、圧縮機において、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルのヒートポンプ能力の維持向上は、ユーザ目線での対応として欠くことが出来ない事項である。
【０００９】
上述した特許文献１に記載の構造は、ＤＬＣの耐摩耗性が優れるため、摺接部の信頼性が向上できる。しかしながら、ＤＬＣコーティングを実施する工数が別途必要であり、またＤＬＣ自体も高価であるためコスト面で不利になる。
【００１０】
これに対して、特許文献２に記載の構造では、摺接部の熱を放熱により低減し、潤滑剤の粘度低下を防ぐことで油膜形成性の向上が図られており、別途工数を必要とせずに信頼性の向上ができる。
【００１１】
しかしながら、熱移動量は、温度差と熱移動部の表面積で決まるため、特にハウジングの内部が高圧ドームの場合は、ハウジングの内部の温度が高いため、摺接部位を有するフレームとハウジングの内部との温度差が少なくなり、放熱性が抑制されて不利となる。
【００１２】
そして、摺接部の放熱先が圧縮機のハウジングの内部であり、信頼性を向上させたい摺接部近傍に放熱しているため、放熱性が低下する懸念があり、摺接部位を有する部品の表面積の増加は、摺接部位の温度を下げるには有効な方法とは言えない。
【００１３】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部周辺の熱を圧縮機構および圧縮機の外に放熱することで、摺接部における潤滑剤の油膜形成性を向上して、信頼性の向上が可能な圧縮機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
作動媒体を圧縮して吐き出す圧縮機において、
耐圧容器を構成するハウジング（１）と、
ハウジングの内側に形成される電動機室（１０）に収容される電動機部（３）と、
ハウジングの内側に設けられ、ハウジングの内壁に当接または固定されるフレーム（５）と、
ハウジングの内側でフレームに対して電動機部とは反対側に配置され、作動媒体を圧縮するための容積変化が行われる圧縮室を形成する圧縮機構部（６）と、
フレームに設けられた軸受け部（５０１）に回転自在に摺接し、電動機部で発生したトルクを圧縮機構部へ伝達する可動部材（７）と、を備え、
ハウジングおよびフレームの少なくとも一方の熱伝導率は、可動部材の熱伝導率より高く、圧縮機構部を構成する少なくとも一つの部品の熱伝導率より高い。
【００１５】
これによれば、請求項１に記載の発明は、ハウジングおよびフレームの少なくとも一方の熱伝導率が、可動部材の熱伝導率よりも高い構成である。そのため、フレームの軸受け部と可動部材との摺動部で生じた摩擦熱や圧縮熱など摺接部周辺の熱を、フレームからハウジングへ高効率に熱移動させることが可能となる。ハウジングは圧縮機の外部に露出する放熱面積が大きいので、フレームからハウジングに熱が高効率に移動すると、そのハウジングから圧縮機の外部への放熱性が向上する。
【００１６】
その結果、摺接部や摺接部付近での温度上昇を低減でき、摺接部の潤滑剤の加熱による潤滑剤の粘度低下の抑制が可能となり、油膜確保が可能となり、摺接部における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。また、摺接部での信頼性が向上することで、動力損失を低減できるため、サイクル全体の効率を向上または維持が可能となる。
【００１７】
さらに、請求項１に記載の発明は、圧縮機構部を構成する部品の熱伝導率が、ハウジングおよびフレームの少なくとも一方の熱伝導率よりも低い構成である。そのため、圧縮室で生じる作動媒体の圧縮熱は、圧縮機構部を構成する部品により断熱され、ハウジングおよびフレームへの伝熱が抑制される。したがって、圧縮によるガス温度は、ハウジングおよびフレームへ伝熱しにくいため、吐出ガスは圧縮機から高温状態で吐き出される。これにより、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルでは、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することが出来、ヒートポンプ能力の維持向上が可能である。従って、信頼性向上と能力維持向上の両立が可能となる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、
作動媒体を圧縮して吐き出す圧縮機において、
耐圧容器を構成するハウジング（１）と、
ハウジングの内側に形成される電動機室（１０）に収容される電動機部（３）と、
ハウジングの内側に設けられ、ハウジングの内壁に当接または固定されるフレーム（５）と、
ハウジングの内側でフレームに対して電動機部とは反対側に配置され、作動媒体を圧縮するための容積変化が行われる圧縮室を形成する圧縮機構部（６）と、
フレームに設けられた軸受け部（５０１）に回転自在に摺接し、電動機部で発生したトルクを圧縮機構部へ伝達する可動部材（７）と、を備え、
ハウジングおよびフレームの熱伝導率は、可動部材の熱伝導率より高く、
フレームの熱伝導率は、圧縮機構部を構成する少なくとも一つの部品の熱伝導率より高い。
【００１９】
これによれば、請求項２に記載の発明は、ハウジングおよびフレームの熱伝導率が、可動部材の熱伝導率よりも高い構成である。そのため、フレームの軸受け部と可動部材との摺動部で生じた摩擦熱や摺接部周辺の熱を、摺動部からフレームを介してハウジングへ高効率に熱移動させることが可能となる。ハウジングは圧縮機の外部に露出する放熱面積が大きいので、フレームからハウジングに熱が高効率に移動すると、そのハウジングから圧縮機の外部への放熱性が向上する。
【００２０】
その結果、摺接部や摺接部付近での温度上昇を低減でき、摺接部の潤滑剤の加熱による潤滑剤の粘度低下の抑制が可能となり、油膜確保が可能となり、摺接部における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。また、摺接部での信頼性が向上することで、動力損失を低減できるため、サイクル全体の効率を向上または維持が可能となる。
【００２１】
さらに、請求項２に記載の発明は、圧縮機構部を構成する部品の熱伝導率が、フレームの熱伝導率よりも低い構成である。そのため、圧縮室で生じる作動媒体の圧縮熱は、圧縮機構部を構成する部品により断熱され、フレームへの伝熱が抑制される。したがって、圧縮によるガス温度は、フレームへ伝熱されにくいため、吐出ガスは圧縮機から高温状態で吐き出される。これにより、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルでは、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することが出来、ヒートポンプ能力の維持向上が可能である。従って、信頼性向上と能力維持向上の両立が可能となる。
【００２２】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図２】第２実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図４】第２実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図５】第３実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図６】第３実施形態の変形例１に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図７】第３実施形態の変形例２に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図８】第３実施形態の変形例３に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図９】第３実施形態の変形例４に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態の変形例５に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１１】第４実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１２】第４実施形態の変形例に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１３】第４実施形態およびその変形例において、なじみを説明するためのイメージ図である。
【図１４】第５実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１５】第５実施形態の変形例１に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１６】第５実施形態の変形例２に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１７】第６実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図１８】第７実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
＜圧縮機の構成＞
本実施形態について、図１を用いて説明する。本実施形態は、作動媒体を図示しない冷凍サイクルより吸気し、圧縮、吐出を行う圧縮機である。
【００２７】
圧縮機は、スクロール型の電動機圧縮機であり、耐圧容器を構成するハウジング１と、ハウジング１の内部に設置されハウジング１の一部に設けた吸気部１１から吸気した作動媒体を圧縮する圧縮機部２と、その圧縮機部２の駆動力源となる電動機部３とを備える。圧縮機は、ハウジング１と圧縮機部２と電動機部３を横方向に配置した横置きタイプになっている。圧縮機部２の外側には、圧縮機部２で圧縮された作動媒体から冷媒と油を分離する油分離器４が設置されている。
【００２８】
電動機部３は、ハウジング１の内壁に固定されるステータモータ３０１と、そのステータモータ３０１の径内側で回転運動するロータモータ３０２を含んで構成されている。電動機部３は、ハウジング１の内側に形成される電動機室１０に収容されている。
【００２９】
圧縮機部２では、軸受け部を有するフレーム５と、フレーム５を一部とし、圧縮機部２を形成する圧縮機構部６が配置されている。また、圧縮機部２は、フレーム５に設けられた軸受け部に回転自在に摺接し、圧縮機構部６へ電動機部３で発生した可動力（すなわち、トルク）を伝達する可動部材としての可動軸７を有している。なお、フレーム５の軸受け部は、フレーム５と可動軸７との摺接部５０１を構成している。
【００３０】
フレーム５は、ハウジング１の内側に設けられ、ハウジング１の内壁に当接または固定されている。圧縮機構部６はハウジング１の内側でフレーム５に対して電動機部３とは反対側に配置されている。そして、圧縮機構部６は、作動媒体を圧縮するための容積変化が行われる圧縮室を形成している。
【００３１】
また、圧縮機構部６は、圧縮室を形成する部品としての旋回スクロール６０１と、旋回スクロール６０１の対面に配置されて圧縮機構部６の固定部材をなし、旋回スクロール６０１とともに圧縮室を構成する部品としての固定スクロール６０２とを備えている。旋回スクロール６０１および固定スクロール６０２はいずれも、円板状の基板部６０３、６０４を有している。両基板部部６０３、６０４は互いに対向するように配置されている。旋回スクロール６０１の基板部６０３の中心部には、可動軸７の下端部が挿入される円筒状のボス部６０５が形成されている。可動軸７の下端部は、可動軸７の回転中心に対して偏心した偏心部７０１になっている。したがって、旋回スクロール６０１には、可動軸７の偏心部７０１が挿入されていることになる。
【００３２】
さらに旋回スクロール６０１およびフレーム５の間には、旋回スクロール６０１が偏心部７０１周りに自転することを防止する自転防止機構８が設けられている。このため、可動軸７が回転すると旋回スクロール６０１は偏心部７０１周りに自転することなく、可動軸７の回転中心を公転中心として旋回しながら公転運動する。
【００３３】
旋回スクロール６０１は、可動軸７により旋回駆動され、旋回スクロール６０１の旋回とともに旋回スクロール６０１と固定スクロール６０２の両スクロールによって形成された圧縮室の体積を拡大縮小することで、作動媒体を吸入圧縮する。
【００３４】
圧縮された作動媒体は、圧縮機部２の作動媒体の吐出口６０６から、油分離器４の流入口４０１に至る。
【００３５】
油分離器４は、圧縮機部２から吐出された作動媒体から冷媒と油を分離するものであり、分離された油をハウジング１の内部に戻す役割を果たす。また油の一部は、各摺接部に供給するため潤滑通路を通じてハウジング１の内部に戻る。
【００３６】
油分離器４で分離された油は、貯油室９で蓄えられた後、圧縮機構部６内の図示しない潤滑経路を通過して、旋回スクロール６０１のボス部６０５に供給され、さらに、可動軸７の内部に形成された潤滑経路７０２を通過して、各摺接部に供給される。
【００３７】
次に、本実施形態に係る構成について詳細に説明する。
【００３８】
本実施形態の圧縮機は、フレーム５と可動軸７の摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱を圧縮機構部６および圧縮機の外に放熱することで、摺接部５０１の潤滑剤の温度上昇による潤滑剤の粘度低下を抑制し油膜形成性を向上している。そのため、本実施形態の圧縮機は、ハウジング１とフレーム５の少なくとも一方の熱伝導率を可動部材の可動軸７よりも高くし、そして、圧縮機構部６を構成する部品を、ハウジング１とフレーム５の少なくとも一方よりも熱伝導率の低い部材としている。
【００３９】
これにより、フレーム５が可動軸７よりも熱伝導率が高い場合は、可動軸７で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱がフレーム５に移動しやすくなる。フレーム５に熱が移動することで、フレーム５の表面を利用して、放熱することが可能となる。従って、可動軸７で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱を下げることができる。
【００４０】
また、ハウジング１が可動軸７よりも熱伝導率が高い場合は、可動軸７で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱によって温められたフレーム５の熱がハウジング１に移動しやすくなる。そして、ハウジング１は圧縮機の耐圧容器となっているため、表面が外気と接しているので、フレーム５から得た熱を外気に放熱することが可能となり、ハウジング１の熱を下げることができる。これにより、フレーム５の熱はハウジング１に熱移動することでハウジング１を通じて外気へ放熱することが可能となるため、フレーム５の熱も下げることできる。従って、可動軸７の摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱を下げることできる。故に、摺接部５０１で潤滑剤の温度が上昇して潤滑剤の粘度が低下することを抑制可能となり、摺接部５０１での油膜確保ができるため、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【００４１】
そして、圧縮室を構成する部品がハウジング１とフレーム５の少なくとも一方よりも熱伝導率の低い部材のときは、作動媒体の圧縮による熱で生じたガス温度が、フレーム５へ伝熱されないため、ガス温度を高温で維持できる。そのため圧縮後の作動媒体の吐出温度が低下することを防ぐことができる。これにより、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルでは、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することができるため、ヒートポンプ能力の維持向上が可能となる。
【００４２】
さらに本実施形態では、ハウジング１とフレーム５を熱伝導率の高いアルミ系（例えば、２０℃雰囲気において熱伝導率が約１００〜２００Ｗ／ｍＫ）の素材で構成している。また、可動部材の可動軸７をアルミ系と比較して熱伝導率の低い鉄系（例えば、２０℃雰囲気において熱伝導率が約１０〜５０Ｗ／ｍＫ）の部材で構成している。これにより、フレーム５からハウジング１へ、摺接部５０１で生じた摩擦熱や圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱移動を大きくすることが出来るため、圧縮機の外への放熱性が向上できる。
【００４３】
加えて、本実施形態では、圧縮室を構成する部品の旋回スクロール６０１をハウジング１やフレーム５のアルミ系と比較して熱伝導率の低い鉄系の部材で構成している。これにより、作動媒体の圧縮による熱で生じたガス温度が、旋回スクロール６０１を通じてフレーム５へ伝熱することを抑制できるため、ガス温度を高温に維持できる。そのため、特に近年利用が増加しているヒートポンプサイクルにおいて、高温高圧の吐出ガス温度を低下させることなく高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することができるので、ヒートポンプ能力の維持向上が可能となる。従って、信頼性向上と能力維持向上の両立が可能となる。さらには、フレーム５をアルミ系の素材とすることで、コンプレッサ全体の軽量化に繋げることが出来る。
【００４４】
なお、ハウジング１とフレーム５を構成するアルミ系の部材とは、アルミニウムまたはアルミニウムを母体とした合金である。また、可動軸７と旋回スクロール６０１を構成する鉄系の部材とは、鉄または鉄を母体とした合金である。これにより、可動軸７の熱伝導率を、ハウジング１およびフレーム５の少なくとも一方の熱伝導率の５０％以下とすることが可能である。また、可動軸７と旋回スクロール６０１の熱伝導率を、ハウジング１およびフレーム５の少なくとも一方の熱伝導率の５０％以下とすることが可能である。
【００４５】
以上説明した第１実施形態の圧縮機は、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態では、ハウジング１とフレーム５の少なくとも一方は、可動軸７よりも熱伝導率の高い部材で構成されている。そして、圧縮機構部６を構成する少なくとも一つの部品は、ハウジング１とフレーム５の少なくとも一方よりも熱伝導率の低い部材で構成されている。
【００４６】
これにより、ハウジング１とフレーム５の少なくとも一方の熱伝導率が可動軸７よりも高いため、摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱を、フレーム５からハウジング１へ高効率に伝熱させることが可能となる。ハウジング１は圧縮機の外部に露出する放熱面積が大きいので、フレーム５からハウジング１への伝熱量が増大すると、そのハウジング１から圧縮機の外部への放熱性が向上する。
【００４７】
その結果、摺接部５０１や摺接部５０１付近での温度上昇を低減でき、摺接部５０１の潤滑剤の加熱による潤滑剤の粘度低下の抑制が可能となり、油膜確保が可能となり、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。また、摺接部５０１での信頼性が向上することで、動力損失を低減できるため、サイクル全体の効率を向上または維持が可能となる。
【００４８】
さらに、第１実施形態では、圧縮機構部６を構成する少なくとも一つの部品の熱伝導率が、ハウジング１およびフレーム５の少なくとも一方の熱伝導率よりも低い構成である。そのため、圧縮室で生じる作動媒体の圧縮熱は、圧縮機構部を構成する部品により断熱され、ハウジング１およびフレーム５への伝熱が抑制される。したがって、圧縮によるガス温度は、ハウジング１およびフレーム５へ伝熱しにくいため、吐出ガスは圧縮機から高温状態で吐き出される。これにより、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルでは、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することが出来、ヒートポンプ能力の維持向上が可能である。従って、信頼性向上と能力維持向上の両立が可能となる。
【００４９】
（２）第１実施形態では、ハウジング１とフレーム５は、可動軸７よりも熱伝導率の高い部材で構成されており、そして、圧縮機構部６を構成する少なくとも一つの部品は、フレーム５よりも熱伝導率が低い部材で構成されている。
【００５０】
これによれば、ハウジング１とフレーム５の熱伝導率が可動軸７の熱伝導率よりも高いため、摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱は、フレーム５に伝熱し、放熱面積の大きいハウジング１への熱移動を大きくすることが可能となる。そのため、圧縮機構部６からハウジング１へ熱が移動し、ハウジング１から圧縮機の外部への放熱性が一層向上する。
【００５１】
さらに、第１実施形態では、圧縮機構部６を構成する少なくとも一つの部品は、フレーム５よりも熱伝達率の低い材料を使用しており、圧縮によるガス温度は、フレーム５へ伝熱されず、高温を維持できる。これにより、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルでは、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することが出来、ヒートポンプ能力の維持向上が可能である。従って、信頼性向上と能力維持向上の両立が可能となる。
【００５２】
（３）第１実施形態では、可動軸７の熱伝導率は、ハウジング１およびフレーム５の少なくとも一方の熱伝導率の５０％以下である。また、圧縮機構部６を構成する部品のうちフレーム５側に配置される旋回スクロール６０１の熱伝導率は、ハウジング１およびフレーム５の少なくとも一方の熱伝導率の５０％以下である。
【００５３】
これにより、可動軸７との摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部周辺の熱は、可動軸７よりもハウジング１またはフレーム５への熱移動を一層大きく出来る。
【００５４】
そして、圧縮機構部６を構成する部品のうちフレーム５側に配置される旋回スクロール６０１の熱伝達率が小さいことから、圧縮室で生じた圧縮熱のフレーム５またはハウジング１の少なくとも一方への熱移動量を小さくすることが出来る。
【００５５】
（４）第１実施形態では、ハウジング１とフレーム５の素材は、アルミニウムまたはアルミニウムを母体とした合金である。そして、圧縮機構部６を構成する部品のうちフレーム５側に配置される旋回スクロール６０１および可動軸７の素材は、鉄または鉄を母体とした合金である。
【００５６】
これにより、可動軸７よりもハウジング１とフレーム５の熱伝導率を高くすることが可能となる。そのため、可動軸７との摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱は、可動軸７よりもハウジング１またはフレーム５への熱移動を一層大きく出来る。そして、旋回スクロール６０１を鉄系の素材とすることで、熱伝達率を小さくすることができ、圧縮室で生じた圧縮熱のフレーム５またはハウジング１の少なくとも一方への熱移動量を小さくすることが出来る。
【００５７】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態を図２〜図４を用いて説明する。
【００５８】
以下に説明する複数の実施形態は、第１実施形態に対して、ハウジング１とフレーム５の当接部位１０１、５０２について示したものであり、その他については、第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５９】
第２実施形態の圧縮機は、第１実施形態に対して、フレーム５とハウジング１が当接または固定されている部位の構成が相違している。すなわち、図２で矢印により当接部として示した部位において、当接部位１０１、５０２の面粗度（すなわち、表面粗さ）に関し、次に示す（１）と（２）の特徴を有している。
【００６０】
（１）図３に示すように、ハウジング１において、フレーム５との当接部位１０１がフレーム５と当接しない面よりも面粗度が小さくなっている。そのため、ハウジング１とフレーム５が弱い当接力でも接触面積を確保できる。なお、本明細書において、接触面積とは、２つの部材が実際に接触している面積をいう。そして、フレーム５とハウジング１との接触面積が大きく確保されるので、フレーム５からハウジング１へ摺接部５０１で生じた摩擦熱や圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱移動を大きくすることが出来る。そのため、摺接部５０１で潤滑剤の温度が上昇して潤滑剤の粘度が低下することが抑制可能となり、摺接部５０１での油膜確保ができるため、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。なお、以下の説明では、ハウジング１において、フレーム５との当接部位１０１がフレーム５と当接しない面よりも面粗度が小さくなっていることを「第１要件」と呼ぶことがある。
【００６１】
（２）図４に示すように、フレーム５において、ハウジング１との当接部位５０２がハウジング１と当接しない面よりも、面粗度が小さくなっている。この場合にも、弱い当接力でも接触面積が確保できるため、上記（１）の第１要件と同様の効果が得られる。また、上記（１）の第１要件の場合はハウジング１の内径が一定の時には、当接部位１０１の面と当接しない面とで面粗度を変えるため、加工方法を変更する必要が生じるため、コストアップする可能性がある。これに対し、フレーム５においては当接部位５０２を仕上げるときに面粗度を調整すればよく、加工方法の変更や追加を実施する必要がないためコストアップは生じることなく、構成することができる。なお、以下の説明では、フレーム５において、ハウジング１との当接部位５０２がハウジング１と当接しない面よりも、面粗度が小さくなっていることを「第２要件」と呼ぶことがある。
【００６２】
第２実施形態での当接または固定する手段としては、ハウジング１とフレーム５を焼嵌めする手段や溶接する手段、またはボルトで固定する手段などがある。
【００６３】
以上説明した第２実施形態の圧縮機は、上述した第１要件および第２要件の少なくとも一方の要件を満たしているものである。これにより、当接部位１０１、５０２の当接面の面粗度が小さく良い状態になっていることで、弱い当接力でも着実にハウジング１とフレーム５の当接面積を確保することが可能となり、フレーム５からハウジング１への熱移動を大きくすることが出来る。
【００６４】
その結果、摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱による温度上昇を低減でき、潤滑剤への加熱による潤滑剤の粘度低下の抑制が可能となり、油膜確保が可能となる。したがって、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。また、サイクル全体の効率を向上できるだけではなく、当接部位１０１、５０２のみの面粗度向上であり、大きなコストアップなしに対応可能である。
【００６５】
（第３実施形態）
続いて本発明の第３実施形態を図５を用いて説明する。第３実施形態では、ハウジング１の内周部位に段差部１１０を設けていることが第１実施形態と第２実施形態との相違点である。図５のように「電動機部３の外径」＜「圧縮機部２の外径」の関係のとき、ハウジング１に設けた段差部１１０では、フレーム５の電動機部３側の面と当接または固定できる構成となっている。そのため、フレーム５の熱を段差部１１０を通じてハウジング１に熱移動することが可能となるため、フレーム５の放熱性が向上する。そのため、摺接部５０１で生じた摩擦熱や圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱を低減できて、摺接部５０１で潤滑剤の温度が上昇して潤滑剤の粘度が低下することが抑制可能となり、油膜確保が可能となる。したがって、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【００６６】
さらに、フレーム５と段差部１１０を当接または固定できるため、圧縮機部２をハウジング１に固定する当接部位１０１、５０２として段差部１１０を使用することが可能となる。
【００６７】
（第３実施形態の変形例１）
また、図６のように電動機部３とフレーム５との間で、段差部１１０を設けることで、電動機部３の外径と圧縮機部２の外径の関係に影響することなく、ハウジング１と圧縮機部２とを当接または固定することが可能となる。そして、フレーム５と段差部１１０の当接面積よりも、段差部１１０とハウジング１の電動機室１０における段差部１１０から電動機部３までの面積の方が大きくなるような構成をとることができる。
【００６８】
（第３実施形態の変形例２、３）
その上、図７および図８のように、ハウジング１またはステータモータ３０１の少なくとも一方に吸気経路１４を設けることで、段差部１１０及びフレーム５の表面に吸気ガスを当てることが可能となり、フレーム５の熱を冷却することが可能となる。なお、各図面では、吸気経路１４から電動機室１０内に流入する吸気ガスの流れを矢印Ａで示している。
【００６９】
（第３実施形態の変形例４、５）
加えて、図９のように吸気経路１４を形成する段差部１１０の電動機部３側の面をテーパ形状１１０１とすること、又は図１０のようにステータモータ３０１のコイルエンド３０１１にテーパ部３０１２を設けることの少なくとも一方を実施する。これにより、吸気ガスをフレーム５に向けて導きやすくなるため、フレーム５の熱を一層冷却することが可能となる。そのため、摺接部５０１で生じた摩擦熱や圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱を低減できて、潤滑剤の温度が上昇して潤滑剤の粘度が低下することが抑制可能となり、油膜確保が可能となり、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【００７０】
第３実施形態およびその変形例において、当接または固定する手段としては、段差部１１０で圧縮機部２をボルトによって固定する手段や、圧縮機部２を段差部１１０とその他部材で挟み込む手段がある。
【００７１】
以上説明した第３実施形態およびその変形例では、ハウジング１の内周部位に段差部１１０を設けている。その段差部１１０に、フレーム５の電動機部３側の端面の少なくとも一部でハウジング１の段差部１１０に当接または固定できる当接部位１０１、５０２を設けている。そして、フレーム５と段差部１１０との当接面積よりも、段差部１１０から電動機部３までの面積の方が大きくなるように構成されている。
【００７２】
これにより、ハウジング１内周の放熱面積が大きくなり、摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱は、フレーム５に伝達された熱について、請求項５よりも電動機室１０内への熱移動も大きくすることが可能となる。
【００７３】
また、電動機部３から段差部１１０への熱移動を小さくすることができるので、フレーム５から段差部１１０への熱移動が電動機部３の発熱により妨げられることを低減できる。
【００７４】
（第４実施形態およびその変形例）
次に、第４実施形態を図１１に示し、その変形例を図１２に示す。第４実施形態およびその変形例は、第２実施形態または第３実施形態を前提とした形態となっている。そして、第４実施形態およびその変形例は、ハウジング１とフレーム５の互いの面粗度が異なる点、または、ハウジング１とフレーム５の互いの素材の硬度が異なる点、または、ハウジング１とフレーム５の互いの面粗度および素材の硬度が異なる点が相違点である。
【００７５】
ハウジング１とフレーム５において、互いに当接する当接部位１０１、５０２の面粗度が異なり、強い当接力でハウジング１とフレーム５が保持されている場合には、局部的に強力な当接力となる当接部と弱い当接力となる当接部が発生する。そして、局部的に強力な当接力となる当接部で界面の伝熱性が向上することが可能となる。また、ハウジング１とフレーム５において、互いの硬度が異なる場合には、当接部位１０１、５０２において、硬度が低い側の部材が硬度の高い側の部材の当接面の状態になじみやすくなる。そのため、接触面積をより大きくすることが可能となるため、熱移動も大きくすることが可能となり、放熱性が向上できる。加えて、当接力が向上することによって、可動軸７の回転変動や圧縮行程で生じた振動によるフレーム５の自由振動も低減できるため、圧縮機全体の振動低減も可能となる。
【００７６】
第４実施形態およびその変形例において、当接または固定する手段としては、溶接や挟み込み、ボルト固定の手段があり、一例として、ボルト固定では、４ｔ以上の固定力とする。
【００７７】
なお、図１３は、なじみを説明するためのイメージ図である。図１３に示す第１の部材２０は、第２の部材３０よりも硬度が高いものとする。また、第１の部材２０の当接面２１の面粗度は、第２の部材３０の当接面３１の面粗度より大きいものとする。第１の部材２０と第２の部材３０は、いずれか一方がハウジング１に相当するものであり、他方がフレーム５に相当するものである。この場合、第１の部材２０と第２の部材３０とを所定の力で押し当てると、硬度が低い第２の部材３０の当接面３１が、硬度の高い第１の部材２０の当接面２１の状態になじむように弾性変形が発生し、接触面積が増加することになる。
【００７８】
以上説明した第４実施形態およびその変形例において、圧縮機は、当接部位１０１、５０２においてハウジング１とフレーム５とで面粗度を変える、または、ハウジング１とフレーム５とで素材の硬度を変えることの少なくともいずれかを行うものである。これにより、強い当接力で圧縮機部２が保持されている場合には、ハウジング１とフレーム５の硬度や面粗度を変えることで当接部位１０１、５０２において、局部的な強力な当接部と弱い当接力の当接部が発生し、局部的な強力な当接部で界面の伝熱性が向上する。また、局部的な強力な当接部で弾性変形が発生し、ミクロ的にみると当接部の当接面にうねりが発生し、接触面積が増加することになる。従って、接触面積を増加できるため熱の移動が増加する。その結果、ハウジング１内周の放熱面積が大きくなり、摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１や摺接部５０１付近での温度上昇を低減でき、摺接部５０１の潤滑剤の温度上昇による潤滑剤の粘度低下が抑制可能となり、油膜確保が可能となる。したがって、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【００７９】
加えて、当接力を向上することが可能となることで、フレーム５の自由振動が制限されるので振動低減も可能となる。
【００８０】
（第５実施形態およびその変形例）
第５実施形態を図１４に示し、その変形例１を図１５に示し、変形例２を図１６に示す。第５実施形態およびその変形例では、吸気部１１を電動機部３の近傍に配置することを特徴としている。フレーム５の径方向外側の表面位置と、吸気部１１の開口部の少なくとも一部とが、可動軸７の回転軸に垂直な方向に重なる位置にある場合には、フレーム５に吸気ガスを当てることが可能となり、フレーム５を冷やすことができる。そのため、摺接部５０１で生じた摩擦熱や圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱を下げることが可能となるため、摺接部５０１での潤滑剤の油膜確保ができるため、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【００８１】
上記のように吸気ガスによってフレーム５を冷やす場合には、電動機室１０内への熱移動が大きくなるとともに、吸気ガスを加熱することになり、吸気ガスの密度が低下して、圧縮室の吸気質量が下がり、体積効率が低下する恐れがある。しかしながら、圧縮室全体の温度を下げることが可能となるため、圧縮機としては、圧縮効率を向上させることが出来る可能性がある。また、本実施形態においても、圧縮室を形成する部品は、ハウジング１またはフレーム５の少なくとも一方よりも熱伝達率の低い材料を使用している。そのため、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルでは、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することが出来、ヒートポンプ能力の維持向上が可能である。
【００８２】
以上説明した第５実施形態の圧縮機は、ハウジング１の電動機室１０は、吸気圧となっている。吸気部１１は、電動機室１０のうち電動機部３とフレーム５との間の空間に作動媒体を供給するように設けられている。
【００８３】
これにより、フレーム５やフレーム５の近傍周囲温度を下げることが可能となり、フレーム５との温度差を大きくさせることで、フレーム５からの熱移動を促進し、電動機室１０内への熱移動も大きくすることが出来る。
【００８４】
その結果、電動機室１０内からハウジング１への熱移動が増加し、ハウジング１全体の放熱性が一層向上できる。そのため、摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１や摺接部５０１付近での温度上昇を低減でき、摺接部５０１の潤滑剤の温度上昇による潤滑剤の粘度低下が抑制可能となり、油膜確保が可能となる。したがって、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【００８５】
（第６実施形態）
続いて第６実施形態について図１７を用いて説明する。第６実施形態では、ハウジング１に突起部１２を放熱部位として設けていることを特徴としている。突起部１２は、ハウジングの外壁に１つ以上設けられている。そして、ハウジング１とフレーム５との当接部位１０１、５０２と、突起部１２の少なくとも一部とは、可動軸７の回転軸に垂直な方向に重なる位置に設けられている。そのため、熱移動の大きい当接部位１０１、５０２の箇所で突起部１２が放熱フィンの役割を果たすことが可能となり、ハウジング１全体の放熱性が一層向上できる。
【００８６】
さらに、突起部１２の１つ以上を、圧縮機を保持固定する外部との接続部位の一部とすることで、外部への熱移動量を増加することが可能となり、ハウジング１全体の放熱性がさらに向上できる。そのため、摺接部５０１で生じた摩擦熱や圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱を下げることが可能となるため、摺接部５０１での潤滑剤の油膜確保ができるため、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【００８７】
圧縮機を保持固定する外部との接続部位には、通常ではゴムなどの有機材系の接続部位部品を使用する場合があるが、ゴムなどの有機材を採用した場合には、周囲温度により有機材の硬度が変化し、バネ定数が変化することになる。これにより、圧縮機を保持固定する空調機の室外機や車両などの架台への加振力が変化し、架台から発生する騒音が変化することで騒音大となる。そこで、突起部１２を外部との接続部位の一部となすことで、接続部位部品の温度が突起部１２と同等の安定した温度になるため、一定のバネ定数となり、架台への加振力が安定する。そのため、有機材の場合は、高温になると長期信頼性が不足することもあるが、本実施形態では、内部低圧仕様となっているため、有機材が高圧側のような高温に至ることを抑制できるため、大きな信頼性低下とはならない。
【００８８】
以上説明した第６実施形態の圧縮機は、ハウジング１の外壁に、突起部１２を放熱部位として設けている。突起部１２は、ハウジングの外壁に１つ以上設けられている。そして、ハウジング１とフレーム５との当接部位１０１、５０２と、突起部１２の少なくとも一部とは、可動軸７の回転軸に垂直な方向に重なるように設けられている。
【００８９】
これにより、ハウジング１の放熱面積を大きくすることが可能となる。さらに、フレーム５の軸方向位置において少なくとも放熱部位となる突起部１２の一部が重なるようにすることでハウジング１への熱移動が大きくなるフレーム５の位置において、ハウジング１の放熱面積を大きくすることが可能となる。
【００９０】
その結果、ハウジング１全体の放熱性が一層向上できるため、摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１や摺接部５０１付近での温度上昇を低減でき、摺接部５０１の潤滑剤の温度上昇による潤滑剤の粘度低下が抑制可能となり、油膜確保が可能となる。したがって、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【００９１】
また、第６実施形態の圧縮機は、突起部１２の少なくとも１つは、圧縮機を外部の部材に保持固定するための接続部位の一部をなすことで、その外部の部材への放熱も可能であり、熱移動量が増加する。そして、接続部位部品の温度に対する周囲温度の影響を少なくし、接続部位部品の温度を突起部１２と同等の安定した温度にすることが出来ることで、有機材の接続部位部品のバネ定数を安定化させることが出来る。
【００９２】
（第７実施形態）
第７実施形態について図１８を用いて説明する。第７実施形態では、上記に示した第１実施形態から第６実施形態に対して、フレーム５と旋回スクロール６０１との間に、圧縮機構部６で作動媒体の圧縮で発生したスラスト荷重を受けるスラスト軸受け部材１３を別部材として設けていることが相違点である。なお、図１８では、スラスト軸受け部材１３は、２枚のスラスト軸受け部材１３１、１３２により構成されているが、スラスト軸受け部材１３の枚数は１つまたは複数としてもよい。第１〜第６実施形態のそれぞれの効果に加えて、スラスト軸受け部材１３を別部材として設けることで、旋回スクロール６０１とフレーム５の間に界面ができるため、圧縮室で発生した圧縮熱が旋回スクロール６０１からフレーム５へ伝熱することを分断できる。そのため、摺接部５０１で圧縮熱による潤滑剤への影響を低減できる。さらに、スラスト軸受け部材１３を複数で構成した場合、その複数のスラスト軸受け部材１３のうち一方は、他方と摺接触する部位において、略円環状の摺接面を有している。略円環状の摺接面間には、溝部を形成することで、摺接面での油膜形成性を向上することができ、信頼性をさらに向上することができる。
【００９３】
以上説明した第７実施形態は、フレーム５と圧縮機構部６との間にスラスト軸受け部材１３を配置している。これにより、可動軸７の信頼性を一層向上しつつ放熱性を向上できるため、摺接部５０１における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。そして、スラスト軸受け部材１３を別部材とすることで、圧縮室とスラスト軸受け部材１３の間に界面が出来、圧縮室で発生する圧縮熱を分断可能であり、圧縮熱の影響を軽減できる。また、スラスト軸受け部材１３の固定方法を圧縮室を構成する部品とスラスト方向で自由度を与えることで界面の影響を大きく出来、断熱性を確保できる。これにより、圧縮熱の影響が最小限化出来、信頼性が向上できる。
【００９４】
（第８実施形態）
第８実施形態では、上記に示した第１実施形態から第７実施形態に対して、作動媒体を二酸化炭素としていることが特徴である。二酸化炭素は一般的に熱伝達率が低いため、電動機室１０が吸気圧の場合には、吸気ガスへフレーム５などの熱移動量が小さくなってしまう。しかしながら、高圧側を超臨界状態とするサイクルで運転することにより、高効率で高温の加熱を行えるメリットがある。そのため、年利用が増加しているヒートポンプサイクルで、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することが可能であり、ヒートポンプ能力の維持向上が可能である。
【００９５】
さらに、本実施形態では、第１実施形態から第７実施形態で説明したように、フレーム５またはハウジング１により放熱性が向上しているため、摺接部５０１の信頼性は向上できる。従って、信頼性向上と能力維持向上の両立が可能となる。
【００９６】
以上説明した第８実施形態の圧縮機は、作動媒体として二酸化炭素が用いられる冷凍サイクルに採用されるものである。熱伝達率の比較的小さい二酸化炭素を作動媒体とした場合でも、摺接部５０１で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部５０１周辺の熱はフレーム５から表面積の大きいハウジング１へ熱移動して、ハウジング１から外部に十分に放熱することが出来る。そのため、可動軸７の耐焼き付性や耐摩耗性などの信頼性を向上することができる。
【００９７】
（他の実施形態）
尚、上記の各実施形態では、圧縮機としてスクロール型の電動圧縮機を採用しているが、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、本発明はこれに限定されるものではなく、ベーン型やロータリ型などのその他の圧縮機であってもよい。また油分離器は圧縮された冷媒から潤滑油を分離する機能を備えていればよく、圧縮機部の内側に配置されてもよい。
【００９８】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【００９９】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、作動媒体を圧縮して吐き出す圧縮機は、ハウジング、電動機部、フレーム、圧縮機構部および可動部材を備える。ハウジングは、耐圧容器を構成する。電動機部は、ハウジングの内側に形成される電動機室に収容される。フレームは、ハウジングの内側に設けられ、ハウジングの内壁に当接または固定される。圧縮機構部は、ハウジングの内側でフレームに対して電動機部とは反対側に配置され、作動媒体を圧縮するための容積変化が行われる圧縮室を形成する。可動部材は、フレームに設けられた軸受け部に回転自在に摺接し、電動機部で発生したトルクを圧縮機構部へ伝達する。そして、ハウジングおよびフレームの少なくとも一方の熱伝導率は、可動部材の熱伝導率より高く、圧縮機構部を構成する少なくとも一つの部品の熱伝導率より高い。
【０１００】
第２の観点によれば、作動媒体を圧縮して吐き出す圧縮機は、ハウジング、電動機部、フレーム、圧縮機構部および可動部材を備える。ハウジングは、耐圧容器を構成する。電動機部は、ハウジングの内側に形成される電動機室に収容される。フレームは、ハウジングの内側に設けられ、ハウジングの内壁に当接または固定される。圧縮機構部は、ハウジングの内側でフレームに対して電動機部とは反対側に配置され、作動媒体を圧縮するための容積変化が行われる圧縮室を形成する。可動部材は、フレームに設けられた軸受け部に回転自在に摺接し、電動機部で発生したトルクを圧縮機構部へ伝達する。そして、ハウジングおよびフレームの熱伝導率は、可動部材の熱伝導率より高く、フレームの熱伝導率は、圧縮機構部を構成する少なくとも一つの部品の熱伝導率より高い。
【０１０１】
第３の観点によれば、可動部材の熱伝導率は、ハウジングおよびフレームの少なくとも一方の熱伝導率の５０％以下である。圧縮機構部を構成する部品のうちフレーム側に配置される部品の熱伝導率は、ハウジングおよびフレームの少なくとも一方の熱伝導率の５０％以下である。
【０１０２】
これによれば、ハウジングとフレームの熱伝導率が可動部材よりも高いため、摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部周辺の熱は、フレームに伝熱し、放熱面積の大きいハウジングへ熱移動を大きくすることが可能となる。したがって、圧縮機構部からハウジングへ熱が移動し、ハウジングから圧縮機の外部への放熱性が一層向上する。
【０１０３】
さらに第３の観点では、圧縮室を構成する部品のうちフレームに近い部品の熱伝達率が、フレームまたはハウジングよりも小さい材料を使用しており、圧縮によるガス温度が、フレームまたはハウジングの少なくとも一方への熱移動量を小さくすることが出来る。そのため、放熱を抑制することが可能となり、ガス温度を高温に維持することが出来る。これにより、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルでは、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することが出来、ヒートポンプ能力の維持向上が可能である。従って、信頼性向上と能力維持向上の両立が可能となる。
【０１０４】
第４の観点によれば、ハウジングおよびフレームは、アルミニウムまたはアルミニウムを母体とした合金である。圧縮機構部を構成する部品のうちフレーム側に配置される部品および可動部材は、鉄または鉄を母体とした合金である。
【０１０５】
これにより、可動部材よりもハウジングとフレームの熱伝導率を高くすることが可能となる。その結果、可動部材との摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部周辺の熱は、可動部材よりも熱伝導率の高いフレームおよびハウジングへ伝熱することが出来るため、熱移動を一層大きく出来る。そして、圧縮室を構成する部品のうちフレームに近い部品を鉄系の素材とすることで、熱伝達率が小さくすることができる。そのため、圧縮室で生じた圧縮によるガス温度が、フレームまたはハウジングの少なくとも一方への熱移動量を小さくすることが出来ため、放熱を抑制することが可能となり、ガス温度を高温に維持することが出来る。これにより、近年利用が増加しているヒートポンプサイクルでは、高温高圧の吐出ガス温度を高温のままヒートポンプ機器システムへ吐出することが出来、ヒートポンプ能力の維持向上が可能である。従って、信頼性向上と能力維持向上の両立が可能となる。
【０１０６】
第５の観点によれば、ハウジングのうちフレームに当接または固定されている部位の面粗度が、ハウジングのうちフレームに当接または固定されていない部位の少なくとも一部の面粗度よりも小さいことを第１要件と呼ぶ。また、フレームのうちハウジングに当接または固定されている部位の面粗度が、フレームのうちハウジングに当接または固定されていない部位の少なくとも一部の面粗度よりも小さいことを第２要件と呼ぶ。このとき、圧縮機は、第１要件および第２要件の少なくとも一方の要件を満たしている。
【０１０７】
これにより、弱い当接力でも着実に当接面積の確保が可能となり、フレームからハウジングへの熱移動を大きくすることが可能となる。その結果、摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部周辺の熱による温度上昇を低減でき、潤滑剤への加熱による潤滑剤の粘度低下の抑制が可能となり、油膜確保が可能となり、摺接部における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。また、サイクル全体の効率を向上できるだけではなく、当接部位のみの面粗度向上であり、大きなコストアップなしに対応可能である。
【０１０８】
第６の観点によれば、ハウジングの内周部位に段差部を設け、フレームの電動機部側の端面の少なくとも一部でハウジングの段差部とを当接または固定できる当接部位を設けている。そして、フレームと段差部の当接面積よりも、段差部から電動機部までの面積の方が大きくなるように構成されている。
【０１０９】
これにより、ハウジング内周の放熱面積が大きくなり、摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部周辺の熱は、フレームに伝達された熱について、上記第５の観点よりも電動機室内への熱移動も大きくすることが可能となる。従って上記第５の観点よりも大きな効果が得られる。
【０１１０】
第７の観点によれば、ハウジングとフレームとが当接または固定されている箇所において、ハウジングの面粗度とフレームの面粗度とが異なっていることを面粗度要件と呼び、ハウジングの硬度とフレームの硬度とが異なっていることを硬度要件と呼ぶ。このとき、圧縮機は、面粗度要件および硬度要件の少なくとも一方の要件を満たしている。
【０１１１】
これにより、強い当接力で圧縮機部２が保持されている場合には、ハウジングとフレームの硬度や面粗度を変えることで当接部位において、局部的な強力な当接部と弱い当接力の当接部が発生し、局部的な強力な当接部で界面の伝熱性が向上する。また、局部的な強力な当接部で弾性変形が発生し、ミクロ的にみると当接部の当接面にうねりが発生し、当接面積が増加することになる。従って、当接面積を増加できるため熱の移動が増加する。その結果、ハウジング内周の放熱面積が大きくなり、摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部や摺接部付近での温度上昇を低減でき、摺接部の潤滑剤の温度上昇による潤滑剤の粘度低下が抑制可能となり、油膜確保が可能となる。したがって、摺接部における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【０１１２】
加えて、当接力を向上することが可能となることで、フレームの自由振動が制限されるので振動低減も可能となる。
【０１１３】
第８の観点によれば、圧縮機は、電動機室のうち電動機部とフレームとの間の空間に作動媒体を供給する吸気部をさらに備える。
【０１１４】
これにより、ハウジングの電動機室の圧力を吸気圧とし、圧縮機の外部からの吸気位置を電動機部の周辺とすることで、フレームの電動機室側の近傍周囲温度を下げることが可能となる。したがって、フレームの電動機室側の近傍周囲温度とフレームとの温度差を大きくし、フレームからの伝熱を促進し、電動機室内への熱移動も大きくすることが可能となる。
【０１１５】
その結果、電動機室内からハウジングへの熱移動が増加し、ハウジング全体の放熱性が一層向上できる。そのため、摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部や摺接部付近での温度上昇を低減でき、摺接部の潤滑剤の温度上昇による潤滑剤の粘度低下が抑制可能となり、油膜確保が可能となる。したがって、摺接部における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【０１１６】
なお、電動機室内への熱移動も大きくすると吸気ガスを加熱することになり、圧縮室の吸気質量が低下し、体積効率が低下する恐れがあるが、圧縮室全体の温度を下げることが可能となるため、圧縮機としては、圧縮効率を向上させることが出来る可能性がある
【０１１７】
第９の観点によれば、圧縮機は、ハウジングの外壁に設けられる突起部をさらに備える。そして、ハウジングとフレームとが当接または固定される箇所と、突起部とは、可動部材の回転軸に垂直な方向に重なる位置に設けられている。
【０１１８】
これにより、ハウジングの外周部に放熱部位として突起部を設けて、放熱部位の突起部がフレームの軸方向位置において少なくとも突起部の一部が重なるように突起部を１つ以上設けることで、ハウジングの放熱面積を大きくすることが可能となる。さらにフレームの軸方向位置において少なくとも突起部の一部が重なるようにすることでハウジングへの熱移動が大きくなるフレームの位置において、ハウジングの放熱面積を大きくすることが可能となる。
【０１１９】
その結果、ハウジング全体の放熱性が一層向上できるため、摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部や摺接部付近での温度上昇を低減でき、摺接部の潤滑剤の温度上昇による潤滑剤の粘度低下が抑制可能となり、油膜確保が可能となり、摺接部における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。
【０１２０】
第１０の観点によれば、突起部の少なくとも１つは、圧縮機の外部の部材に圧縮機を固定するために用いられる。これにより、接続部材への放熱も可能であり、熱移動量が増加する。そして、接続部位部品の温度に対する周囲温度の影響を少なくさせ、続部位部品の温度を安定させることが出来ることで、有機材の接続部位部品のバネ定数を安定化させることが出来る。そして、圧縮機を保持固定する外部との接続部位には、通常ゴムなどの有機材系の部品を使用する場合がある。有機材を採用した場合には、周囲温度により有機材の硬度が変化し、バネ定数が変化することになる。これにより、圧縮機を保持固定する空調機の室外機や車両などの架台への加振力が変化し、架台から発生する騒音が変化することで騒音大となる。そこで、突起部を外部との接続部位の一部となすことで、接続部位部品の温度が突起部と同等の安定した温度になるため、一定のバネ定数となり、架台への加振力が安定する。そのため、有機材の場合は、高温になると長期信頼性が足りないこともあるが、本実施形態では、内部低圧仕様となっているため、有機材が高圧側のような高温に至ることを抑制できるため、大きな信頼性低下とはならない。
【０１２１】
第１１の観点によれば、圧縮機は、フレームと圧縮機構部との間に配置されるスラスト軸受け部材をさらに備える。これにより、可動部位の信頼性を一層向上しつつ放熱性を向上できるため、摺接部における焼き付や異常摩耗が低減されて信頼性が向上できる。そして、スラスト軸受け部材を別部材とすることで、圧縮室とスラスト軸受け部材の間に界面が出来、圧縮室で発生する圧縮熱を分断可能であり、圧縮熱の影響を軽減できる。また、スラスト軸受け部材の固定方法を圧縮室を構成する部品とスラスト方向で自由度を与えることで界面の影響を大きく出来、断熱性を確保できる。これにより、圧縮熱の影響が最小限化出来、信頼性が向上できる。
【０１２２】
第１２の観点によれば、作動媒体としての二酸化炭素が用いられる冷凍サイクルに採用される。これによれば、熱伝達率の比較的小さい二酸化炭素を作動媒体とした場合でも、摺接部で生じた摩擦熱および圧縮熱など摺接部周辺の熱はフレームから表面積の大きいハウジングへ熱移動して、ハウジングから外部に十分に放熱することが可能となる。そのため、可動部材の耐焼き付性や耐摩耗性などの信頼性を向上することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１      ハウジング
３      電動機部
５      フレーム
６      圧縮機構部
７      可動部材
１０    電動機室
５０１  軸受け部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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