(57)【要約】【課題】潤滑油を圧縮機本体に安定供給できる電動コンプレッサの提供を図る。【解決手段】電動コンプレッサ１０は、ハウジング１１と、前記ハウジング１１の内部に配置されて当該ハウジング１１の内部を吸入室１２と吐出室１３と区画するとともに前記吸入室１２から流体を吸収して圧縮し前記吐出室１３に吐出する圧縮機本体２０と、前記吐出室１３内に配置され且つ前記圧縮機本体２０を駆動する電動モータ３０と、前記吐出室１３の底部１６と前記圧縮機本体２０の摺動部としての軸受部１７、１８とを連通接続することで前記吐出室１３の圧力によって前記吐出室１３の底部１６に溜まる潤滑油Ｌを前記摺動部１７、１８に向けて供給する油供給通路１００と、前記油供給通路１００の途中に設けられ且つ当該油供給通路１００がその底部に連通している補助油留室６３と、を備えて構成されている。【選択図】図１
2008202471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入室（１２）から流体を吸収して圧縮し吐出室（１３）に吐出する圧縮機本体（２０）と、
前記吐出室（１３）内に配置され且つ前記圧縮機本体（２０）を駆動する電動モータ（３０）と、
前記吐出室（１３）の底部（１６）と前記圧縮機本体（２０）の摺動部（１７、１８）とを連通接続することで、前記吐出室（１３）の圧力によって前記吐出室（１３）の底部（１６）に溜まる潤滑油（Ｌ）を前記摺動部（１７、１８）に向けて供給する油供給通路（１００）と、
前記油供給通路（１００）の途中に設けられ且つ当該油供給通路（１００）がその底部に連通している補助油留室（６３）と、
を備えることを特徴とする電動コンプレッサ（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載の電動コンプレッサ（１０）であって、
前記圧縮機本体（２０）は、シリンダ室（２２）を形成するシリンダブロック（２１）と、前記シリンダブロック（２１）の吸入側の面に接合された吸入側サイドブロック（２６）と、前記シリンダブロック（２１）の吐出側の面に接合された吐出側サイドブロック（２５）と、少なくとも何れか一方の前記サイドブロック（２５、２６）に設けられた軸受部（１７、１８）と、前記軸受部（１７、１８）に軸支される前記電動モータ（３０）の出力軸（３１）と一体に設けられて前記シリンダ室（２２）内で回転するコンプロータ（２３）と、を備えて構成されていることを特徴とする電動コンプレッサ（１０）。
【請求項３】
請求項２に記載の電動コンプレッサ（１０）であって、
前記圧縮機本体の摺動部（１７、１８）は、前記軸受部（１７、１８）であることを特徴とする電動コンプレッサ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動コンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンプレッサとしては、ハウジング内に圧縮機本体とこの圧縮機本体を駆動するための電動モータを内蔵した電動コンプレッサがある（例えば特許文献１参照）。電動モータは、吐出室内に収容されており、ハウジングの内に固定された円筒状のステータ（固定子）と、前記ステータの内に回転自在に設けられたロータ（回転子）と、を備えて構成される。
【特許文献１】特開平６−１４７１７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の電動コンプレッサでは、各摺動部品に供給するための潤滑油が吐出室の底部に貯留されている。そのため、潤滑油が電動モータのステータ内に浸入してロータに接触すると、ロータに接触した潤滑油がロータの回転よって掻き上げられて霧状化（微粒化）し、この霧状化した潤滑油が吐出室を通過する冷媒とともにコンプレッサ外に吐出されてしまうため、吐出室の底部に貯留される液相の潤滑油が枯渇化しやすくなってしまう。このように吐出室に溜まる液相の潤滑油量が不足すると、圧縮機本体へ潤滑油を安定供給できなくなる虞がある。
【０００４】
本発明は、潤滑油を圧縮機本体へ安定供給できる電動コンプレッサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電動コンプレッサは、吸入室から流体を吸収して圧縮し吐出室に吐出する圧縮機本体と、前記吐出室内に配置され且つ前記圧縮機本体を駆動する電動モータと、前記吐出室の底部と前記圧縮機本体の摺動部とを連通接続することで、前記吐出室の圧力によって前記吐出室の底部に溜まる潤滑油を前記摺動部に向けて供給する油供給通路と、前記油供給通路の途中に設けられ且つ当該油供給通路がその底部に連通している補助油留室と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電動コンプレッサによれば、吐出室の底部に溜まる潤滑油の液面が吐出室の高圧圧力によって押し下げられるとともに、補助油留室に溜まる潤滑油の液面が吐出室の高圧圧力によって押し上げられることとなるため、吐出室の底部に溜まる潤滑油の液面の高さは、補助油留室が無い構造に比べて低くなる。そのため、潤滑油が電動モータのロータに接触して霧状化することが防止される。これにより、吐出室の底部に溜まる液相の潤滑油が多く維持され、当該潤滑油を圧縮機本体へ潤滑油が安定供給されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１、２は本発明にかかる電動コンプレッサの一実施形態を示し、図１は電動コンプレッサの断面図であり、図２は同電動コンプレッサの圧縮機本体の図１中の矢示ＩＩ方向から見た正面図である。
【０００９】
本実施形態の電動コンプレッサ１０は、自動車の空調装置の冷凍サイクルに適用されるものである。冷凍サイクル１は、図３に示すように電動コンプレッサ１０、コンデンサ２、膨張弁３、エバポレータ４および気液分離器５を順に接続して構成されており、電動コンプレッサ１０で圧縮した加圧冷媒は、コンデンサ２に送られて冷却された後に膨張弁３で断熱膨張されて低温化し、この低温冷媒がエバポレータ４に通して空調風と熱交換した後に電動コンプレッサ１０に戻るようになっている。なお、エバポレータ４から電動コンプレッサ１０への戻り冷媒は、途中の気液分離器５によって気液分離され、気相状態の冷媒のみが電動コンプレッサ１０に戻るようになっている。
【００１０】
電動コンプレッサ１０は、図１に示すように、ハウジング１１内に圧縮機本体２０と、この圧縮機本体２０の駆動部としての電動モータ３０と、が配置されて構成されている。
【００１１】
この電動コンプレッサのハウジング１１は、容器状の第１ハウジング１１Ａと蓋状の第２ハウジング１１Ｂとをボルト等で結合することにより形成され、密閉された箱形状となっている。
【００１２】
ハウジング１１内の空間は、圧縮機本体２０により区画されて、圧縮機本体２０を挟んで図１中右側に吸入室１２が設けられる一方、図１中左側に吐出室１３が設けられていている。
【００１３】
第１ハウジング１１Ａには、外部（冷媒導入管）から吸入室１２に低圧冷媒を吸入するための吸入ポート１４が形成されおり、一方、第２ハウジング１１Ｂには、圧縮機本体２０で圧縮した加圧流体を吐出室１３から外部（冷媒導出管）に吐出する吐出ポート１５が形成されている。これにより、吸入ポート１４から吸入室１２に導入した冷媒を、圧縮機本体２０のシリンダ室２２に取り込んで圧縮して、その圧縮冷媒を吐出室１３を経由して吐出ポート１５から排出できるようになっている。
【００１４】
本実施形態の圧縮機本体２０は、ベーンを有するベーン式ロータリー圧縮機として構成されている。圧縮機本体２０は、内周が滑らかな非円形状に形成されたシリンダ室２２を有するシリンダブロック２１と、このシリンダ室２２内に回転自在に収納されたコンプロータ２３と、このコンプロータ２３の外周から所定間隔をもって出没自在に配置されて先端がシリンダ室２２の内周に摺接するベーン２４（図２参照）と、シリンダブロック２１の軸方向両側に接合されて前記シリンダ室２２の軸方向両側を閉塞するとともにコンプロータ２３が摺動接触するサイドブロック２５，２６と、を備えて構成されている。
【００１５】
吸入側のサイドブロック２６には、吸入室１２とシリンダ室２２とを連通する吸入孔４１（図２参照）が設けられ、シリンダブロック２１の外周または吐出側のサイドブロック２５には、シリンダ室２２と吐出室１３とを連通する吐出孔４３（図２参照）が設けられている。
【００１６】
コンプロータ２３が回転すると、ベーン２４の出没に伴いつつシリンダ室２２の周方向の容積が変化して、これにより吸入孔４１からシリンダ室２２に吸入される低圧冷媒がシリンダ室２２で圧縮され、この圧縮された高圧冷媒がシリンダ室２２から吐出孔（図示せぬ）を通じて吐出室１３に吐出されるようになっている。吐出室１３に吐出された高圧冷媒は吐出ポート１５から外部（導出配管）へ吐出される。
【００１７】
吐出室１３の吐出ポート１５の直前に油分離器５１が設けられており、吐出室１３から吐出ポート１５へ向かう高圧冷媒に含まれる潤滑油は、油分離器５１で分離されて、吐出室１３内に滴下される。これにより、吐出室１３の底部に潤滑油Ｌが溜まるようになっている。
【００１８】
ここで吐出室１３の冷媒入口である上述の吐出孔４３と、吐出室１３の冷媒出口である吐出ポート１５と、が、電動モータ３０を挟んで軸方向逆側に配置されているため、吐出室１３内で吐出孔４３から吐出ポート１５へ向けて流れる高圧冷媒が、電動モータ３０の筒状のステータ３２の中空部を流通することとなり、これにより電動モータ３０の発生熱が効果的に冷却されるようになっている。
【００１９】
電動モータ３０は、吐出室１３に配置されており、円筒状に形成されてハウジング１１の内周に固定されたステータ３２と、このステータ３２の内部に回転自在に収納された略円柱状のロータ３３と、このロータ３３の中央部から突出してロータ３３と一体に回転する電動モータ３０の出力軸としての駆動軸３１と、を備えている。ステータ３２のコイルに通電すると、ステータ３２が励磁して、ロータ３３とともに駆動軸３１が回転する。
【００２０】
この電動モータの駆動軸３１は、その一端部３１ａ（図中右端部）がサイドブロック２５およびシリンダ室２２およびサイドブロック２６を貫通し、前記サイドブロック２５、２６の中央部に貫通形成された軸受部１７、１８に回転支持されている一方で、その駆動軸３１の他端部３１ｂ（図中左端部）がラジアルベアリング１９を介して第２ハウジング１１Ｂに回転支持される。
【００２１】
この駆動軸３１の一端側には、シリンダ室２２内に回転自在に収容されたコンプロータ２３が一体に設けられており、駆動軸３１が回転することで前記圧縮機本体２０が作動するようになっている。
【００２２】
ここで、圧縮機本体２０と電動モータ３０との間には、カバー６１が設けられている。カバー６１は圧縮機本体２０の吐出側サイドブロック２５に接合されており、内部に補助油留室６３となる内部空間を備えている。なお、符号６５は、カバー６１の内部空間を貫通するように配置され且つ吐出室１３とサイドブロック２５の吐出孔４３とを連通する配管部材である。
【００２３】
このカバー６１内の補助油留室６３は、油供給通路１００の途中に設けられている。油供給通路１００は、吐出室１３の底部１６と軸受部１７、１８とを連通接続することで、吐出室１３の圧力によって吐出室１３の底部１６に溜まる潤滑油Ｌを軸受部１７、１８に向けて供給するものである。
【００２４】
油供給通路１００は、第１通路１０１、第２通路１０２、第３通路１０３、第４通路１０４および第５通路１０５を備えて構成され、その途中部分（第１通路１０１および第２通路１０２）が補助油留室６３の底部に連通している。より具体的には、油供給通路１００は、カバー６１に貫通形成され且つ吐出室１３の底部１６と補助油留室６３の底部とを連通接続する第１通路１０１と、吐出側サイドブロック２５に貫通形成され補助油留室６３の底部と軸受部１７とを連通接続する第２通路１０２と、吐出側サイドブロック２５の下部に形成され前記第２通路１０２に連通する第３通路１０３と、シリンダブロック２１の下部を軸方向に貫通形成され前記第３通路１０３に連通する第４通路１０４と、吸入側サイドブロック２６に形成され第４通路１０４と軸受部１８とを連通接続する第５通路１０５と、を備えて構成されている。
【００２５】
従って、吐出室１３の底部１６に溜まった潤滑油Ｌは、吐出室１３内の高圧圧力Ｐによって油供給通路１００を通じて軸受部１７、１８に供給され、これにより軸受部１７、１８と駆動軸３１との摺動接触面の潤滑性が良好になっている。
【００２６】
このとき、吐出室１３の底部に溜まる潤滑油Ｌの液面が吐出室１３の高圧圧力Ｐによって押し下げられる一方で、補助油留室６３に溜まる潤滑油の液面が吐出室１３の高圧圧力Ｐによって押し上げられることとなるため、吐出室１３の底部に溜まる潤滑油Ｌの液面よりも補助油留室６３に溜まる潤滑油の液面が高くなる。つまり、吐出室１３の底部１６に溜まる潤滑油Ｌの液面は、油供給通路１００の途中に補助油留室６３があることで、補助油留室６３がない場合よりも低くなる。これにより、吐出室１３の底部に溜まる潤滑油Ｌは、電動モータ３０のロータ３３に接触して霧状化しにくくなる。結果、霧状の潤滑油が少なく維持されるとともに液状の潤滑油が多く維持されるため、油供給通路１００を通じて軸受部１７、１８に潤滑油Ｌが安定供給されることとなる。
【００２７】
なお、電動コンプレッサ１０の停止時において、吐出室１３が高圧になっていない場合には、吐出室１３の底部１６と補助油留室６３との潤滑油の液面が同じ高さになるため、吐出室１３の底部１６の潤滑油の液面は、電動コンプレッサ１０の作動時に比べて停止時は高くなる。そのため、電動コンプレッサ１０を長期間停止しておく場合には潤滑油Ｌに電動モータ３０が多く浸ることとなり、これにより長期間停止後の起動時に多くの潤滑油Ｌがロータ３３によって掻き上げられて霧状となって吐出室１３内の摺動部品に供給されるので、油ぎれによる焼き付け等などがより確実に回避されることとなる。
【００２８】
以下、本実施形態の効果を列挙する。
【００２９】
第１に、本実施形態の電動コンプレッサ１０は、ハウジング１１と、前記ハウジング１１の内部に配置されて当該ハウジング１１の内部を吸入室１２と吐出室１３と区画するとともに前記吸入室１２から流体を吸収して圧縮し前記吐出室１３に吐出する圧縮機本体２０と、前記吐出室１３内に配置され且つ前記圧縮機本体２０を駆動する電動モータ３０と、前記吐出室１３の底部１６と前記圧縮機本体２０の摺動部としての軸受部１７、１８とを連通接続することで前記吐出室１３の圧力によって前記吐出室１３の底部１６に溜まる潤滑油Ｌを前記摺動部１７、１８に向けて供給する油供給通路１００と、前記油供給通路１００の途中に設けられ且つ当該油供給通路１００がその底部に連通している補助油留室６３と、を備えて構成されている。
【００３０】
そのため、本実施形態によれば、吐出室１３の底部に溜まる潤滑油Ｌの液面が吐出室１３の高圧圧力Ｐによって押し下げられる一方で、補助油留室６３に溜まる潤滑油の液面が吐出室１３の高圧圧力Ｐによって押し上げられることとなるため、吐出室１３の底部に溜まる潤滑油Ｌの液面の高さが、補助油留室６３を備えない構造に比べて低くなる。これにより、吐出室１３の底部に溜まる潤滑油Ｌが電動モータ３０のロータ３３に接触して霧状化することが防止される。結果、霧状の潤滑油が少なく維持されるとともに液状の潤滑油が多く維持されるため、油供給通路１００を通じて軸受部１７、１８に潤滑油Ｌが安定供給されることとなる。
【００３１】
第２に、本実施形態の電動コンプレッサ１０では、吐出室１３に電動モータ３０を配置することで、圧縮機本体２０からの吐出冷媒により電動モータ３０を冷却できる構造となっているが、さらに電動モータ３０の冷却性能を向上すべく、吐出室１３の冷媒入口である圧縮機本体２０の吐出孔４３と、吐出室１３の冷媒出口である吐出ポート１５と、が、電動モータ３０を挟んで軸方向逆側に配置されている。そのため、吐出孔４３から吐出ポート１５へ向けて流れる高圧冷媒が、電動モータ３０の筒状のステータ３２の中空部を流通することとなり、これにより電動モータ３０の発生熱をさらに効果的に冷却できる利点がある。
【００３２】
第３に、本実施形態の電動コンプレッサ１０では、油分離器５１が、電動モータ３０よりも下流の吐出ポート１５側に配置されている。そのため、圧縮機本体２０から吐出されるミスト状潤滑油を含んだ吐出冷媒で電動モータ３０を冷却できるため、電動モータ３０の冷却効果をさらに向上できる。つまり、仮に油分離器が電動モータ３０よりも上流の圧縮機本体２０側に配置されている構造を想定すると、圧縮機本体２０から吐出されたミスト状潤滑油を多く含む吐出冷媒は油分離器でミスト状潤滑油が分離されて、ミスト状潤滑油をほとんど含まない乾いた吐出冷媒が電動モータ３０を通過していくことになる。このように乾いた吐出冷媒で電動モータ３０を冷却する構造とは異なり、本実施形態の構造ではミスト状潤滑油を多く含んだ湿った吐出冷媒で電動モータ３０を冷却できるため、さらに効果的に電動モータ３０を冷却できることとなる。
【００３３】
第４に、本実施形態の電動コンプレッサ１０では、油分離器５１が、駆動軸３１の他端部３１ｂを軸支するベアリング１９の上方に配置されている。そのため、油分離器５１で分離されて滴下する液状の潤滑油をベアリング１９により多く供給でき、駆動軸３１の他端部３１ｂを軸支するベアリング１９の潤滑性も確保できる。
【００３４】
なお、本発明の電動コンプレッサは前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態における電動コンプレッサの断面図である。
【図２】同電動コンプレッサの圧縮機本体を図１中の矢示ＩＩ方向から見た一部破断部を含む図である。
【図３】同電動コンプレッサが用いられる冷凍サイクルを概略的に示す図。
【符号の説明】
【００３６】
１…冷凍サイクル
１０…電動コンプレッサ
１１…ハウジング
１２…吸入室
１３…吐出室
１６…吐出室の底部
１７…軸受部（摺動部）
１８…軸受部（摺動部）
２０…圧縮機本体
２１…シリンダブロック
２２…シリンダ室
２３…コンプロータ
２５…吐出側サイドブロック
２６…吸入側サイドブロック
３０…電動モータ
３１…駆動軸（電動モータの出力軸）
３１ａ…一端部
３１ｂ…他端部
５１…油分離器
６１…カバー
６３…補助油留室
１００…油供給通路
Ｌ…潤滑油
【図１】
2008202471.tif 000003
【図２】
2008202471.tif 000004
【図３】
2008202471.tif 000005