(57)【要約】【課題】回転子の永久磁石の特性を損なうことがなく、圧縮機の運転範囲を広くとることのできるスクロール圧縮機が求められている。【解決手段】このスクロール圧縮機は、圧縮機ケーシング８内に、冷媒を圧縮する固定スクロール２および揺動スクロール３からなる圧縮機構部１と、主軸７、回転子６、および固定子５からなり圧縮機構部１を駆動する電動機構部１５とを収容し、電動機構部１５の回転子６に永久磁石を備えているスクロール圧縮機において、圧縮機ケーシング８内に形成されていて圧縮機構部１に吸い込まれる前の冷媒で満たされる吸込側室４に、電動機構部１５を設置したものである。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機ケーシング内に、冷媒を圧縮するスクロール方式の圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部を収容し、前記電動機構部の回転子に永久磁石を備えているスクロール圧縮機において、前記圧縮機ケーシング内に形成されていて前記圧縮機構部に吸い込まれる前の冷媒で満たされる吸込側室に、前記電動機構部を設置したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば空調機や冷凍機等に搭載されるスクロール圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスクロール圧縮機においては、下記の特許文献１に示すように、密閉容器である圧縮機ケーシング内が、ケーシング内に収容されたスクロール方式の圧縮機構部を境にして吸込側室と吐出側室とに区画されている。そして、永久磁石を備えた回転子を有する電動機構部が吐出側室に設置されている。このスクロール圧縮機では電動機構部に通電されると、圧縮機構部が駆動して吸込側室の冷媒をスクロール圧縮原理により吸い込んで圧縮したのち、吐出側室を経て機外へ吐出するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２８０２４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来のスクロール圧縮機では、電動機構部を収容している吐出側室が運転中に高圧となり、温度も１００℃程度に上昇することがある。そして、回転子の永久磁石は図３に示すような減磁特性（グラフ中の曲線Ｃ）を有している。従って、圧縮機の運転負荷が大きくなって、吐出側室の温度が高くなり、かつ、運転電流値が大きくなって曲線Ｃを上回る運転条件になると、回転子の永久磁石が減磁して電動機構部の特性が低下してしまう。そのため、永久磁石が減磁しないような吐出側室内の温度と運転電流値との関係で、圧縮機の運転範囲を図３の曲線Ｃを下回る範囲（斜線部Ｚで示す範囲）内に制限しなければならない。
また、従来の圧縮機は、軸受への給油が差圧給油で簡単に構成できる等の理由から、圧縮機構部で圧縮した後の吐出冷媒が流入する吐出側室に電動機構部が設置されているので、通常運転時においても圧縮機ケーシング内の温度が高い。そのため、永久磁石の減磁特性に対する余裕度が小さくなってしまう。例えば、吐出側室の温度が１００℃（曲線Ｃ上の点Ａ）であれば、運転電流を約１５０アンペア以下にして運転しなければならない。そのため、運転範囲を大きくとれないという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、回転子の永久磁石の特性を損なうことがなく、圧縮機の運転範囲を広くとることのできるスクロール圧縮機の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、この発明に係るスクロール圧縮機は、圧縮機ケーシング内に、冷媒を圧縮するスクロール方式の圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動機構部を収容し、電動機構部の回転子に永久磁石を備えているスクロール圧縮機において、圧縮機ケーシング内に形成されていて圧縮機構部に吸い込まれる前の冷媒で満たされる吸込側室に、電動機構部を設置したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
以下、この発明の実施形態を図に基づいて説明する。ここで、図１はこの発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機を示す側断面図、図２は前記スクロール圧縮機の電動機構部を示す平面構成図である。
各図において、本実施形態に係るスクロール圧縮機は、密閉容器である圧縮機ケーシング８の内面上下の所定位置に主フレーム１２と下部フレーム１６が固定されている。主フレーム１２の上方には、圧縮機ケーシング８の上部内面に固定された固定スクロール２と、固定スクロール２に対して旋回揺動する揺動スクロール３とからなるスクロール方式の圧縮機構部１が設置されている。
固定スクロール２上方の圧縮機ケーシング８には、冷媒を吐出するための吐出管１０が接続されている。これにより、圧縮機ケーシング８内における固定スクロール２の上方空間が、圧縮機構部１により圧縮された冷媒で満たされる吐出側室１８となっている。一方、主フレーム１２下方の圧縮機ケーシング８には、冷媒を取り入れるための吸入管９が接続されている。すなわち、圧縮機ケーシング８内における主フレーム１２の下方空間は、圧縮機構部１に吸い込まれる前の冷媒（ガス冷媒または気液混合冷媒）で満たされる吸込側室４となっている。
【０００８】
主フレーム１２は上端が揺動スクロール３に連結された主軸７を回動自由に枢支し、下部フレーム１６は主軸７を回動自由にスラスト支持している。前記の主軸７と、主軸７に取り付けられた回転子６と、回転子６と対面する位置の圧縮機ケーシング８内面に固定された固定子５とから、圧縮機構部１を駆動する電動機構部１５が構成される。電動機構部１５の回転子６には永久磁石２１，２１，２１，２１（図２参照）が内蔵されており、主軸７を挿通する軸穴１９が中心部に形成されている。この電動機構部１５は吸込側室４内に設置されている。
尚、符号の１１は固定子５の電源動力線および熱動保護器の接続線を圧縮機ケーシング８の外部に取り出すために圧縮機ケーシング８に溶接付けされた密封端子、１３は主フレーム１２に形成されて圧縮機構部１吸込側と吸込側室４とを連通する連通孔、１７は圧縮機構部１へ送られる冷凍機油を溜めておく油溜め１７である。
【０００９】
次に、このスクロール圧縮機の動作について説明する。密封端子１１が通電されると、固定子５と回転子６がトルクを生じる。すなわち、固定子５側に印加された周波数に同期して永久磁石２１を備えた回転子６が回転する。その結果、主軸７および揺動スクロール３が回転を始めて固定スクロール２と協動し、周知のスクロール圧縮原理により冷媒の圧縮を始める。この際、冷媒は吸入管９から吸込側室４を経て圧縮機構部１へ吸入され、上述の圧縮原理により圧縮されたのち吐出側室１８へ流出し、吐出管１０から圧縮機ケーシング８外へ排出される。
【００１０】
上記したように、この実施形態のスクロール圧縮機は、回転子６に永久磁石２１を備える電動機構部１５が圧縮機ケーシング８内の吸込側室４に設置されているので、運転中に回転子６の周囲は低温低圧の冷媒で満たされるから永久磁石２１の減磁が抑制される。また、図３のグラフに示すように、電動機構部１５が設置されている空間（吸込側室４）の温度を、例えば６０℃程度（曲線Ｃ上の点Ｂ）と低く設定することができるので、永久磁石２１が減磁しないような圧縮機の運転範囲（グラフ中の曲線Ｃを下回る範囲（斜線部Ｚで示す範囲）であり、運転電流は例えば約２６０アンペアまで）を広くとることができる。これにより、永久磁石２１の減磁に起因した電動機構部１５の特性低下や、圧縮機運転特性の低下を防止することができる。また、電動機構部１５を収容した吸込側室４は圧縮機ケーシング８のうち多くの部分を占めるが、当該部分の圧縮機ケーシング８は低圧仕様で済むため、従来技術と比べ簡素な構成で安価に提供される。
【００１１】
また、汎用の誘導電動機と違って、永久磁石を内蔵した電動機構部は回転子に電流が流れないので発熱量が小さく、圧縮機構部に流入した冷媒を加熱することがほとんどない。従って、電動機構部を冷却した後に冷媒を圧縮する場合の損失を、汎用の誘導電動機よりも小さくすることができ、高効率の圧縮機を実現できる。
【００１２】
さらに、他のレシプロ圧縮機やロータリ圧縮機と比較して、スクロール圧縮機は運転中のトルク変動が小さいので、インバータを使用した運転等の可変速運転に適していること、さらには同期はずれしにくいことから、永久磁石等を内蔵した同期モータで駆動することに適している。すなわち、永久磁石内蔵の電動機構部を低温となる吸込側室に収容したスクロール圧縮機は、高効率で信頼性の高い圧縮機となる。
【００１３】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、回転子に永久磁石を備える電動機構部を圧縮機ケーシング内の吸込側室に設置してあるので、回転子の周囲は低温低圧の冷媒で満たされるために永久磁石が高温にならない。従って、永久磁石の減磁を抑えることができる。併せて、永久磁石を減磁させないで運転できる範囲を広くとれて永久磁石の減磁特性に対し余裕度を持たせることができ、信頼性の高いスクロール圧縮機を得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機を示す側断面図である。
【図２】前記スクロール圧縮機の電動機構部を示す平面構成図である。
【図３】前記電動機構部の回転子に用いた永久磁石の減磁特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１　圧縮機構部、２　固定スクロール、３　揺動スクロール、４　吸込側室、５　固定子、６　回転子、７　主軸、８　圧縮機ケーシング、１５　電動機構部、２１　永久磁石。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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