(57)【要約】【課題】可動スクロール部材を軸方向に支持する支持機構の耐久性の向上及び圧縮機の軽量化を図ることができ、しかも圧縮効率を低下させることのない電動圧縮機を提供する。【解決手段】各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒が可動スクロール部材の下端面側を通過することにより、可動スクロール部材２０が固定スクロール部材１０側に付勢される。また、可動スクロール部材２０の下端面側を通過した冷媒がモータ室ＭＲを通過せずに圧縮機本体５０外に吐出されるので、モータ室ＭＲの外壁の厚さの低減により圧縮機の軽量化を図ることができる。さらに、可動スクロール部材２０を付勢するために可動スクロール部材２０の下端面側を通過した冷媒が圧縮機本体５０外に吐出され、可動スクロール部材２０に加わる軸方向の力を緩和するために圧縮効率を低下させることがない。【選択図】図１
2007146711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロール部材と、一端面が固定スクロール部材に対向するように設けられた可動スクロール部材と、可動スクロール部材に連結され、可動スクロール部材に所定の旋回運動をさせる駆動シャフトと、駆動シャフトを駆動するモータと、各スクロール部材を収容する圧縮室及びモータを収容するモータ室を有する中空状の圧縮機本体とを備え、圧縮機本体内に吸入した流体を各スクロール部材によって圧縮して圧縮機本体外に吐出する電動圧縮機において、
前記各スクロール部材によって圧縮された流体が可動スクロール部材の他端面側を通過するとともにモータ室を通過せずに圧縮機本体外に吐出される流路を形成した
ことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記可動スクロール部材に、各スクロール部材によって圧縮された流体を可動スクロール部材の他端面側に吐出させる吐出孔を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記吐出孔を、各スクロール部材によって圧縮された流体を駆動シャフトの端面に向かって吐出するように形成した
ことを特徴とする請求項２記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記可動スクロール部材に、各スクロール部材によって圧縮された流体を可動スクロール部材の径方向外側に吐出させる径方向吐出孔を設けた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記圧縮機本体内に吸入された流体が各スクロール部材によって圧縮される前にモータ室を通過するように構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば冷凍・冷蔵ショーケース、自動販売機、空気調和装置等に用いられる電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動圧縮機としては、一端面に渦巻状突起を有する固定スクロール部材と、固定スクロール部材の渦巻状突起に係合するように一端面に渦巻状突起を有する可動スクロール部材と、可動スクロール部材に連結され、可動スクロール部材に所定の旋回運動をさせる駆動シャフトと、駆動シャフトを駆動するモータと、各スクロール部材を収容する圧縮室及びモータを収容するモータ室を有する中空状の圧縮機本体とを備え、圧縮機本体内に吸入した冷媒を各スクロール部材によって圧縮し、圧縮された冷媒をモータ室を通過させて圧縮機本体外に吐出するとともに、圧縮された冷媒の一部を可動スクロール部材の他端面側に流通させて可動スクロール部材を固定スクロール部材側に付勢することにより、各スクロール部材によって冷媒を圧縮する際に可動スクロール部材に加わる軸方向の力を緩和し、可動スクロール部材を軸方向に支持する支持機構の耐久性の向上を図ったものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、前記電動圧縮機では、各スクロール部材によって圧縮した高圧の冷媒がモータ室を通過するので、モータ室の外壁を厚くする必要があり、圧縮機の軽量化を図ることができないという問題点があった。
【０００４】
また、他の電動圧縮機としては、前記と同様の固定スクロール部材、可動スクロール部材、駆動シャフト及び圧縮機本体とを備え、圧縮機本体内に吸入した冷媒を各スクロール部材によって圧縮し、圧縮した冷媒をモータ室を通過させずに圧縮機本体外に吐出することにより、モータ室の外壁の厚さを低減して軽量化を図るとともに、圧縮した冷媒の一部を圧縮機本体外に吐出せずに可動スクロール部材の他端面側に流通させることにより、可動スクロール部材を固定スクロール部材側に付勢するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開第２００５−２９２２号公報
【特許文献２】特開平９−１５８８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、後者の電動圧縮機では、各スクロール部材によって圧縮された冷媒の一部を圧縮機本体外に吐出せずに可動スクロール部材の他端面側に流通させるようにしているので、圧縮した冷媒を可動スクロール部材の他端面側に流通させる分だけ圧縮効率が低下するという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可動スクロール部材を軸方向に支持する支持機構の耐久性の向上及び圧縮機の軽量化を図ることができ、しかも圧縮効率を低下させることのない電動圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、固定スクロール部材と、一端面が固定スクロール部材に対向するように設けられた可動スクロール部材と、可動スクロール部材に連結され、可動スクロール部材に所定の旋回運動をさせる駆動シャフトと、駆動シャフトを駆動するモータと、各スクロール部材を収容する圧縮室及びモータを収容するモータ室を有する中空状の圧縮機本体とを備え、圧縮機本体内に吸入した流体を各スクロール部材によって圧縮して圧縮機本体外に吐出する電動圧縮機において、前記各スクロール部材によって圧縮された流体が可動スクロール部材の他端面側を通過するとともにモータ室を通過せずに圧縮機本体外に吐出される流路を形成している。
【０００８】
これにより、各スクロール部材によって圧縮された流体が可動スクロール部材の他端面側を通過することから、可動スクロール部材が固定スクロール部材側に付勢され、各スクロール部材によって流体を圧縮する際に可動スクロール部材に加わる軸方向の力が緩和される。また、可動スクロール部材の他端面側を通過した流体がモータ室を通過せずに圧縮機本体外に吐出されることから、モータ室の外壁の厚さを低減することができる。さらに、可動スクロール部材を付勢するために可動スクロール部材の他端面側を通過した流体が圧縮機本体外に吐出されることから、各スクロール部材によって圧縮された流体が全て圧縮機本体外に吐出される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各スクロール部材によって流体を圧縮する際に可動スクロール部材に加わる軸方向の力を緩和することができるので、可動スクロール部材を軸方向に支持する支持機構の耐久性の向上を図ることができる。また、モータ室の外壁の厚さを低減することができるので、圧縮機の軽量化を図ることができる。さらに、各スクロール部材によって圧縮された流体を全て圧縮機本体外に吐出することができるので、可動スクロール部材に加わる軸方向の力を緩和するために圧縮効率を低下させることがないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図３は本発明の一実施形態を示すもので、図１は電動圧縮機の側面断面図、図２は電動圧縮機の要部側面断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１１】
本実施形態の電動圧縮機は、固定スクロール部材１０と、上端面が固定スクロール部材に対向するように設けられた可動スクロール部材２０と、可動スクロール部材２０に連結された駆動シャフト３０と、駆動シャフト３０を駆動するモータ４０と、各スクロール部材１０，２０、駆動シャフト３０及びモータ４０を収容する中空状の圧縮機本体５０とを備えている。
【００１２】
固定スクロール部材１０は円板状に形成され、下面に渦巻状突起１０ａを有する。渦巻状突起１０ａは下方に向かって延びている。固定スクロール部材１０は図示しないボルトによって圧縮機本体５０に固定されている。
【００１３】
可動スクロール部材２０は円板状に形成され、上面に渦巻状突起２０ａを有する。渦巻状突起２０ａは上方に向かって延び、固定スクロール部材１０の渦巻状突起１０ａと係合している。可動スクロール部材２０の下面にはボス部２０ｂが設けられ、ボス部２０ｂは下方に延びる円筒状に形成されている。可動スクロール部材２０ａの中央部には可動スクロール部材２０ａを上下方向に貫通する吐出孔２０ｃが設けられ、吐出孔２０ｃは可動スクロール部材２０ａの上面側とボス部２０ｂ内とを連通している。また、可動スクロール部材２０ａには吐出孔２０ｃから径方向外側に延びる複数の径方向吐出孔２０ｄが設けられ、各径方向吐出孔２０ｄは互いに周方向に間隔をおいて設けられている。即ち、各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒が吐出孔２０ｃを通過して可動スクロール部材２０の下方に吐出されるととともに、各径方向吐出孔２０ｄを通過して可動スクロール部材２０の径方向外側に吐出される。また、可動スクロール部材２０の径方向外側に吐出された冷媒は可動スクロール部材２０の下端面側に流通する。
【００１４】
駆動シャフト３０は上下方向に延びる円柱状に形成され、上端には他の部分に対して偏心している偏心部３０ａが設けられている。駆動シャフト３０の上端側は周知のベアリング３１を介して第１仕切壁６１に回転自在に支持されている。駆動シャフトの下端側は周知のベアリング３２を介して第２仕切壁６２に回転自在に支持されている。第２仕切壁６２の下方には第３仕切壁６３が設けられている。各仕切壁６１，６２，６３は圧縮機本体５０に固定されている。第１仕切壁６１には第１仕切壁６１の下側から上側に冷媒を流通させるための流路６１ａが設けられている。第１仕切壁６１はその上面が可動スクロール部材２０の下方に位置するように設けられ、第１仕切壁６１の上面と可動スクロール部材２０の下面との間には所定の隙間が設けられている。また、可動スクロール部材２０の上面には遮蔽板６１ｂが当接し、遮蔽板６１ｂは第１仕切壁６１の上面に固定されている。遮蔽板６１ｂは吐出孔２０ｃ及び各径方向吐出孔２０ｄから吐出された冷媒が第１仕切壁６１の流路６１ａ側に逆流することを防止している。また、第２仕切壁６２及び第３仕切壁６３によって圧縮機本体５０の下端部側に潤滑油が貯溜されている。
【００１５】
駆動シャフト３０の偏心部３０ａは周知のベアリング３３を介して可動スクロール部材２０のボス部２０ｂに連結している。偏心部３０ａはボス部２０ｂに対して回転可能である。可動スクロール部材２０は図示しない回転規制機構によって回転を規制されている。即ち、駆動シャフト３０が回転すると、駆動シャフト３０の偏心部３０ａに連結している可動スクロール部材２０が所定の旋回運動を行う。
【００１６】
モータ４０は、駆動シャフト３０の軸方向中央部に固定された円筒状のロータ４１と、ロータ４１の径方向外側に周方向に配列された複数の巻芯４２と、各巻芯４２を保持するステータ４３とを有する。ロータ４１は永久磁石から成る。ステータ４３は円筒状に形成され、圧縮機本体５０に固定されている。
【００１７】
圧縮機本体５０は、上下方向に延びる円筒状の円筒部５１と、円筒部５１の上端を閉鎖する上端部５２と、円筒部５１の下端を閉鎖する下端部５３とを有する。上端部５２及び下端部５３は円筒部５１に溶接によって固定されている。圧縮機本体５０内の第１仕切壁６１より上方の空間は圧縮室ＰＲである。また、第１仕切壁６１と第３仕切壁６３とによって仕切られた空間はモータ室ＭＲである。圧縮室ＰＲ内には固定スクロール部材１０及び可動スクロール部材２０が収容され、モータ室ＭＲにはモータ４０が収容されている。
【００１８】
圧縮機本体５０の側面には吸入口５４及び吐出口５５が設けられている。吸入口５４は圧縮機本体５０の側面を挿通する円筒状部材から成り、モータ４０の下側に冷媒を吸入する。吐出口５５は圧縮機本体５０の側面を挿通する円筒状部材から成り、固定スクロール部材１０と第１仕切壁６１との間から冷媒を吐出する。
【００１９】
以上のように構成された電動圧縮機においては、モータ４０によって駆動シャフト３０が回転すると、可動スクロール部材２０が所定の旋回運動を行う。この際、冷媒が吸入口５４からモータ室ＭＲ内に流入するとともに、モータ室ＭＲ内の冷媒はモータ４０の隙間等を通過するとともに第１仕切壁６１の流路６１ａを通過して圧縮室ＰＲ内に流入する。圧縮室ＰＲ内に流入した冷媒は固定スクロール部材１０の渦巻状突起１０ａと可動スクロール部材２０の渦巻状突起２０ａとの間に吸入され、各渦巻状突起１０ａ，２０ａによって圧縮される。また、圧縮された冷媒は可動スクロール部材２０の吐出孔２０ｃ及び各径方向吐出孔２０ｄを通過して可動スクロール部材２０の下方及び径方向外側に吐出される。
【００２０】
この時、吐出孔２０ｃは可動スクロール部材２０の上面側とボス部２０ｂ内とを連通するように設けられていることから、圧縮された冷媒が駆動シャフト３０の上端面に向かって吐出される。また、圧縮された冷媒には潤滑油が混入している。このため、圧縮された冷媒が駆動シャフト３０の上端面に当たると、冷媒中の潤滑油が駆動シャフトに付着する。
【００２１】
また、圧縮機本体５０内に流入した冷媒がモータ４０の隙間等を通過することから、冷媒によってモータ４０や駆動シャフト３０が冷却される。ここで、圧縮機本体５０内に流入した冷媒は各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒と比較して冷媒の温度が低いことから、圧縮された冷媒によってモータ４０を冷却する場合と比較し、モータ４０や駆動シャフト３０の冷却を効率的に行うことができる。
【００２２】
また、吐出孔２０ｃ及び各径方向吐出孔２０ｄから吐出された冷媒は可動スクロール部材２０の下端面側を通過して吐出口５５から圧縮機本体５０外に吐出される。これにより、圧縮された冷媒により可動スクロール部材２０が固定スクロール部材１０側に付勢され、各スクロール部材１０，２０によって冷媒を圧縮する際に可動スクロール部材２０に加わる軸方向の力が緩和される。また、可動スクロール部材２０の下端面側を通過した冷媒がモータ室ＭＲを通過せずに圧縮機本体５０外に吐出されるので、モータ室ＭＲの外壁の厚さを低減することができる。さらに、可動スクロール部材２０を付勢するために可動スクロール部材２０の下端面側を通過した冷媒が圧縮機本体５０外に吐出されることから、各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒が全て圧縮機本体５０外に吐出される。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒が可動スクロール部材の下端面側を通過することにより、可動スクロール部材２０が固定スクロール部材１０側に付勢され、各スクロール部材１０，２０によって冷媒を圧縮する際に可動スクロール部材２０に加わる軸方向の力を緩和することができるので、可動スクロール部材２０を軸方向に支持する各ベアリング３１，３２等の耐久性の向上を図ることができる。
【００２４】
また、可動スクロール部材２０の下端面側を通過した冷媒がモータ室ＭＲを通過せずに圧縮機本体５０外に吐出されるので、モータ室ＭＲの外壁の厚さを低減することによる圧縮機の軽量化を図ることができる。
【００２５】
さらに、可動スクロール部材２０を付勢するために可動スクロール部材２０の下端面側を通過した冷媒が圧縮機本体５０外に吐出され、各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒を全て圧縮機本体外に吐出することができるので、可動スクロール部材２０に加わる軸方向の力を緩和するために圧縮効率を低下させることがないという利点がある。
【００２６】
また、可動スクロール部材２０に吐出孔２０ｃを設け、各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒を可動スクロール部材２０の下端面側に吐出するようにしたので、圧縮された冷媒を可動スクロール部材２０の下端面側に確実に流通させることができ、可動スクロール部材２０を軸方向に支持する各ベアリング３１，３２等の耐久性の向上を図る上で極めて有利である。
【００２７】
また、吐出孔２０ｃが可動スクロール部材２０の上面側とボス部２０ｂ内とを連通するように形成され、各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒が吐出孔２０ｃによって駆動シャフト３０の上端面に向かって吐出されるので、冷媒中の潤滑油が駆動シャフト３０に付着し、吐出口５５から吐出される冷媒中の潤滑油量を低減することができるとともに、駆動シャフト３０の潤滑を効率的に行うことができる。
【００２８】
また、可動スクロール部材２０に各径方向吐出孔２０ｄを設け、各スクロール部材１０，２０によって圧縮された冷媒を可動スクロール部材２０の径方向外側に向かって吐出するようにしたので、圧縮された冷媒を可動スクロール部材２０の下端面側に確実に流通させることができ、可動スクロール部材２０を軸方向に支持する各ベアリング３１，３２等の耐久性の向上を図る上で極めて有利である。
【００２９】
また、吸入口５４から圧縮機本体５０内に吸入された冷媒が各スクロール部材１０，２０によって圧縮される前にモータ室ＭＲを通過するようにしたので、圧縮された冷媒によってモータ４０を冷却する場合と比較してモータ４０や駆動シャフト３０の冷却を効率的に行うことができ、圧縮機の耐久性の向上を図る上で極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す電動圧縮機の側面断面図
【図２】電動圧縮機の要部側面断面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【符号の説明】
【００３１】
１０…固定スクロール、１０ａ…渦巻状突起、２０…可動スクロール部材、２０ａ…渦巻状突起、２０ｂ…ボス部、２０ｃ…吐出孔、２０ｄ…径方向吐出孔、３０…駆動シャフト、３０ａ…偏心部、３１…ベアリング、３２…ベアリング、３３…ベアリング、４０…モータ、４１…ロータ、４２…巻芯、４３…ステータ、５０…圧縮機本体、５１…円筒部、５２…上端部、５３…下端部、５４…吸入口、５５…吐出口、６１…第１仕切壁、６２…第２仕切壁、６３…第３仕切壁、ＰＲ…圧縮室、ＭＲ…モータ室。
【図１】
2007146711.tif 000003
【図２】
2007146711.tif 000004
【図３】
2007146711.tif 000005