(57)【要約】【課題】加工・組立において低コストかつ高効率・高信頼性の電動圧縮機を提供する。【解決手段】アルミニウム製の固定スクロール１１に対して同じくアルミニウム製の可動スクロール１２が旋回運動して冷媒を圧縮する電動圧縮機（図示せず）において、固定スクロール１１の可動スクロール１２と当接する平面部を、主に鉄系材料のスラストプレート３５で構成し、スラストプレート３５を固定スクロール１１の締結面と同一平面で締結するもので、軸方向摺動部の間に鉄系金属のスラストプレート３５を挟んで異種金属の摺動とすることで、可動スクロール１２の軸方向摺動の信頼性の向上と、圧縮空間の隙間縮小による高効率化が両立すると共に、可動スクロール１２と固定スクロール１１が直接嵌合するので、可動スクロール１２の先端の隙間は、可動スクロール１２のラップ高さと固定スクロール１１のラップ高さの２部品の寸法公差の影響しか受けない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケーシング内部に配された圧縮機構部を有し、その圧縮機構部は、各々主にアルミニウム製の固定スクロールと可動スクロールで構成され、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールが旋回運動し、前記可動スクロールと前記固定スクロールで囲まれた圧縮空間が中心へ向かって容積を縮小しながら移動し、冷媒を圧縮する電動圧縮機において、前記固定スクロールの前記可動スクロールと当接する平面部を、主に鉄系材料の別部材で構成し、前記別部材を、前記固定スクロールの締結面と同一平面で締結するようにした電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機に関するもので、特に、スクロール方式の電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電動圧縮機として、図４に示されたようなものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、従来の電動圧縮機の縦断面図である。同図は、電動圧縮機１の胴部の周りにある取付け脚２によって横向きに設置される横型の電動圧縮機の１つの例を示しており、電動圧縮機１は、その本体ケーシング３内に電動式モータ５を内蔵し、この本体ケーシング３に軸方向にボルト締結される圧縮機構部４を駆動する。
【０００４】
また、本体ケーシング３内に圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を備え、電動式モータ５をモータ駆動回路部１０１によって駆動するようにしている。取り扱う冷媒はガス冷媒であり、各摺動部の潤滑や圧縮機構部４の摺動部のシールに供する液としては潤滑油７などの液を採用している。また、潤滑油７は、冷媒に対して相溶性のあるものである。電動式モータ５は、駆動軸１４を介して可動スクロール１２を、固定スクロール１１に対して円軌道運動させる。
【０００５】
図４に示すように固定鏡板１１ａ、旋回鏡板１２ａから羽根が立ち上がった固定スクロール１１と可動スクロール１２とを噛合わせて形成した圧縮空間１０は、移動を伴い容積を変化させることにより、外部サイクルから帰還する冷媒の吸入、圧縮および外部サイクルへの吐出を、圧縮機構部４に設けた吸入口８および本体ケーシング３に設けた吐出口９を通じて行う。
【０００６】
これに併せ、本体ケーシング３の貯液部６に貯留されている潤滑油７が、容積型ポンプ１３などを駆動軸１４にて駆動するか、本体ケーシング３内の差圧を利用するなどして、駆動軸１４の給油路１５を通じ可動スクロール１２の旋回駆動に伴い、可動スクロール１２の背面の液溜り２１および液溜り２２、図に示す例では液溜り２２に供給し、この液溜り２２に供給した潤滑油７の一部は、可動スクロール１２の外周部の背面側に、可動スクロール１２を通じ、絞り２３などによる所定の制限の基に供給して、可動スクロール１２をバックアップしながら、前記潤滑油７を、可動スクロール１２を通じ、可動スクロール１２の羽根における先端の固定スクロール１１との間のシール部材の一例であるチップシール２４を保持する保持溝２５に供給して、固定スクロール１１と可動スクロール１２間のシールおよび潤滑を図る。
【０００７】
また、液溜り２２に供給した潤滑油７の別の一部は、偏心軸受４３、液溜り２１、主軸受４２を経ながら、それら主軸受４２、４３を潤滑した後、電動式モータ５側に流出し、貯液部６へと回収される。
【０００８】
さらに、本体ケーシング３内の軸線方向の一方の端部壁３ａ側から、ポンプ１３、副軸受４１、電動式モータ５、主軸受４２を持った主軸受部材５１を配置してある。ポンプ１３は、端壁部３ａの外面から収容してその後に嵌め付けた蓋体５２との間に保持し、蓋体５２の内側に、貯液部６に通じるポンプ室５３を形成して、吸上げ通路５４を介して貯液部６に通じるようにしてある。
【０００９】
副軸受４１は、端部壁３ａにて支持し、駆動軸１４のポンプ１３に連結している側を軸受するようにしてある。電動式モータ５は、固定子５ａを本体ケーシング３に環状部材１７によって固定され、駆動軸１４の途中まわりに固定した回転子５ｂとによって駆動軸１４を回転駆動できるようにしている。
【００１０】
主軸受部材５１は、本体ケーシング３の開口端に嵌合され、前記固定スクロール１１と共にサブケーシング１０２でもって挟持する状態で、図示しないボルトなどによって固定し、駆動軸１４の圧縮機構部４側を主軸受４２により軸受している。
【００１１】
さらに、これら主軸受部材５１と固定スクロール１１との間に、前記可動スクロール１２を挟み込んで、スクロール圧縮機を構成している。
【００１２】
主軸受部材５１と可動スクロール１２との間には、オルダムリングなどの可動スクロール１２の自転を防止して円運動させるための自転拘束部５７が設けられ、駆動軸１４を偏心軸受４３を介して、可動スクロール１２に接続して、可動スクロール１２を円軌道上で旋回させられるようにしている。
【００１３】
圧縮機構部４には、吐出孔３１及びリード弁３１ａが設けられ、サブケーシング１０２との間に形成される吐出室６２に開口される。吐出室６２は、固定スクロール１１および主軸受部材５１ないしは、これらと本体ケーシング３との間に形成した連絡通路６３を通じて、圧縮機構部４と端部壁３ａとの間の、吐出口９を持った電動式モータ５側に通じている。
【００１４】
モータ駆動回路部１０１は、サブケーシング１０２内に端部壁１０２ａを隔てて吸入室６１及び吐出室６２の反対側に回路基板１０３と、図示しない電解コンデンサとを収容して構成され、回路基板１０３には、発熱度の高いスイッチング素子を含むＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）１０５が搭載される。
【００１５】
モータ駆動回路部１０１は、電動式モータ５などと圧縮機ターミナル１０６を介して電気的な接続が行われ、電動式モータ５を温度などの必要な情報をモニタしながらモータ駆動回路部１０１によって駆動するようにしてある。このためモータ駆動回路部１０１は外部との電気的な接続を行う図示しないハーネスコネクタが設けられている。
【００１６】
以上によって、電動式モータ５は、モータ駆動回路部１０１によって駆動され、駆動軸１４を介して圧縮機構部４を円軌道運動させるとともに、容積型ポンプ１３を駆動する。
【００１７】
このとき圧縮機構部４は、容積型ポンプ１３により貯液部６の潤滑油７を供給されて潤滑およびシール作用を受けながら、固定スクロール１１に設けた吸入孔１６を通じ冷凍サイクルからの帰還冷媒を吸入して、圧縮し、吐出孔３１から吐出室６２に吐出する。
【００１８】
吐出室６２に吐出された冷媒は、連絡通路６３を通じて電動式モータ５側に入り、電動式モータ５を冷却しながら、本体ケーシング３の吐出口９から吐出されるまでの長い過程で、冷媒は、衝突、遠心、絞りなど各種の気液分離を図って潤滑油７の分離を受けながらも、随伴している一部の潤滑油７によって副軸受４１の潤滑も行う。
【００１９】
以上のように、従来のスクロール方式の電動圧縮機１の圧縮機構では、可動スクロール１２、固定スクロール１１各々の渦巻形状のラップ壁面と軸方向に対抗する旋回鏡板１２ａ、固定鏡板１１ａで囲まれた圧縮空間１０が形成される。可動スクロール１２が旋回運動し、可動スクロール１２と固定スクロール１１で囲まれた圧縮空間１０は、中心へ向かって容積を縮小しながら移動し、冷媒が圧縮される。
【００２０】
可動スクロール１２が旋回運動するためには、駆動軸１４に対して、法線方向、軸線方向の両方向に摺動する必要があり、法線方向は、駆動軸１４の偏芯軸で支持、摺動される。
【００２１】
軸線方向の摺動は、可動スクロール１２が、圧縮ガスの反力で押されるのに抗して反圧縮空間１０で摺動する場合と、圧縮ガスの反力を上回る荷重で可動スクロール１２を圧縮空間１０側へ押圧し、圧縮空間１０側で摺動する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開平１０−１９６５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
商品性を高めるために高効率化を図る場合、圧縮ガスの高圧→低圧への漏れを抑制することが求められる。圧縮ガスの漏れを抑制するひとつの方法として、圧縮空間の漏れを抑制する方法がある。
【００２４】
圧縮空間１０の漏れを抑制するには、圧縮空間１０の密閉性を高める必要がある。圧縮空間１０は、可動スクロール１２と固定スクロール１１の嵌合によって形成されるが、熱、圧力による変形、加工精度による嵌合上の隙間が生じる。上記の内、加工精度による隙間を減らすためには、寸法公差を可能な限り縮小する必要がある。
【００２５】
上記寸法公差を縮小するにあたり、図５に示す通り、圧縮空間１０が、可動スクロール１２と固定スクロール１１のみで構成される場合、可動スクロール１２と固定スクロール１１の寸法差が可動スクロール先端隙間（ＣＬ）となる。
【００２６】
また、図６に示す通り、圧縮空間１０を、可動スクロール１２と、固定スクロール１１と、ボトムプレート３４で構成する場合は、３部品の寸法差が可動スクロール先端隙間（ＣＬ）となる。
【００２７】
前記ボトムプレート３４を含む構成とすると、ボトムプレート３４の厚み寸法公差によるばらつき分、先端隙間管理値範囲が広がってしまうという課題を有していた。
【００２８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、低コストで、圧縮空間の隙間縮小による高効率化と可動スクロール軸方向摺動の信頼性とが両立可能な圧縮機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】
【００２９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動圧縮機は、本体ケーシング内部に配された圧縮機構部を有し、その圧縮機構部は、各々主にアルミニウム製の固定スクロールと可動スクロールで構成され、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールが旋回運動し、前記可動スクロールと前記固定スクロールで囲まれた圧縮空間が中心へ向かって容積を縮小しながら移動し、冷媒を圧縮する電動圧縮機において、前記固定スクロールの前記可動スクロールと当接する平面部を、主に鉄系材料の別部材で構成し、前記別部材を、前記固定スクロールの締結面と同一平面で締結するようにしたもので、通常、同種金属間の共金摺動である場合、摺動が厳しくなると凝着、摩耗が発生しやすく、信頼性を大きく損ねる恐れがあるが、軸方向摺動部の間に鉄系金属の別部材を挟んで異種金属の摺動とすることで、可動スクロール軸方向摺動の信頼性の向上と、圧縮空間の隙間縮小による高効率
化が両立する電動圧縮機を提供することができる。また、可動スクロールと固定スクロールが直接嵌合することにより、可動スクロール先端の隙間は、可動スクロールラップ高さと固定スクロールラップ高さの２部品の寸法公差の影響しか受けないこととなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の電動圧縮機は、可動スクロール軸方向摺動の信頼性の向上と、圧縮空間の隙間縮小による高効率化が両立する電動圧縮機を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における電動圧縮機の固定スクロールとスラストプレートの斜視図
【図２】同固定スクロールとスラストプレートが同一平面で締結されている断面図
【図３】同固定スクロールとスラストプレートが同一平面に締結されている外観図
【図４】従来の電動圧縮機の縦断面図
【図５】同電動圧縮機の可動スクロールと固定スクロールの要部断面図
【図６】同電動圧縮機にボトムプレートを用いた場合の、可動スクロールと固定スクロールとボトムプレートの要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
第１の発明は、本体ケーシング内部に配された圧縮機構部を有し、その圧縮機構部は、各々主にアルミニウム製の固定スクロールと可動スクロールで構成され、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールが旋回運動し、前記可動スクロールと前記固定スクロールで囲まれた圧縮空間が中心へ向かって容積を縮小しながら移動し、冷媒を圧縮する電動圧縮機において、前記固定スクロールの前記可動スクロールと当接する平面部を、主に鉄系材料の別部材で構成し、前記別部材を、前記固定スクロールの締結面と同一平面で締結するようにしたもので、通常、同種金属間の共金摺動である場合、摺動が厳しくなると凝着、摩耗が発生しやすく、信頼性を大きく損ねる恐れがあるが、軸方向摺動部の間に鉄系金属の別部材を挟んで異種金属の摺動とすることで、可動スクロール軸方向摺動の信頼性の向上と、圧縮空間の隙間縮小による高効率化が両立する電動圧縮機を提供することができる。また、可動スクロールと固定スクロールが直接嵌合することにより、可動スクロール先端の隙間は、可動スクロールラップ高さと固定スクロールラップ高さの２部品の寸法公差の影響しか受けないこととなる。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動圧縮機の固定スクロールとスラストプレートの斜視図、図２は、同固定スクロールとスラストプレートが同一平面で締結されている断面図、図３は、同固定スクロールとスラストプレートが同一平面に締結されている外観図である。
【００３５】
なお、従来の電動圧縮機と同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
図１〜３において、本実施の形態における電動圧縮機は、各々主にアルミニウム製の固定スクロール１１と可動スクロール１２を備え、固定スクロール１１を、図に示すように、固定スクロール部１１ｂと、固定スクロール部１１ｂの、可動スクロール１２と当接する平面部となると共に鉄系材料の別部材からなるスラストプレート３５の２分割構成とし、スラストプレート３５を、主軸受部材５１と固定スクロール１１の締結面と同一平面で締結するようにし、従来のボトムプレートの役割である可動スクロール１２の軸方向支持
・摺動を、前記スラストプレート３５にて代替するようにしたものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかる電動圧縮機は、同一寸法精度ならば隙間の設定値を狭く出来るため、冷媒圧縮時の漏れを抑制し、高効率化が可能となる。また、組立寸法の管理において選択嵌合する部品数が３部品→２部品となるため、管理工数・在庫などコスト面においても有利である。
【符号の説明】
【００３８】
１  電動圧縮機
３  本体ケーシング
４  圧縮機構部
５  電動式モータ
５ａ  固定子
５ｂ  回転子
８  吸入口
９  吐出口
１０  圧縮空間
１１  固定スクロール
１１ａ  固定鏡板
１１ｂ  固定スクロール部
１２  可動スクロール
１２ａ  旋回鏡板
１４  駆動軸
１７  環状部材
３５  スラストプレート（別部材）
４２  主軸受
４３  偏心軸受
５１  主軸受部材
【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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