JP2004218536A

JP2004218536A - Electric compressor

Info

Publication number: JP2004218536A
Application number: JP2003007033A
Authority: JP
Inventors: So Sato; 創佐藤; Masamitsu Takeuchi; 真実竹内; Kazuhide Watanabe; 和英渡辺
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-08-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve compression efficiency by preventing increase in gas temperature, in an electric compressor equipped with a compressing part that compresses gas inhaled from an intake port placed in a housing and an electric motor inside the housing. <P>SOLUTION: The intake port placed in the housing is arranged near the compressing part side rather than the electric motor. The electric motor is a motor coping with high temperature, such as a rare-earth magnet motor and a concentrated-winding motor. The inhaled gas does not pass through the high-temperature electric motor, and shortening of a passage to the compressing part makes the gas unsubject to heat from the housing and the like. Therefore, increase in the gas temperature is suppressed, and the compression efficiency can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に車載用空調装置等に使用されて好適な電動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動圧縮機は、その内部構造において、圧縮部から離隔した側にある軸受の近傍に冷媒の吸入口を設ける構成が一般的であった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図１０は、この従来の電動圧縮機の一例を示している。右ハウジング１４９の内部には電動モータＭが配設され、左ハウジング１４３の内部にはスクロール型圧縮機構Ｃがそれぞれ配設されている。また、右ハウジング１４９の右側端部付近に吸入口１４４が、左ハウジング１４３の左端部付近に吐出口１４５が設けられている。
【０００４】
電動モータＭと圧縮機構Ｃは回転シャフト１０３を介して互いに連動連結されており、回転シャフト１０３の右端は補助軸受１５１を介して右ハウジング１４９に軸承され、左端は主軸受１５２を介してフレーム１０５に軸承されている。
【０００５】
電動モータＭは、ロータＭａが回転シャフト１０３に固定され、ステータＭｂが右ハウジング１４９に圧入することによって固定されており、また、スクロール型圧縮機構Ｃは、うず巻状ラップ１１２を有する固定スクロール１０１とうず巻状ラップ１２２を有する旋回スクロール１０２とを具備し、固定スクロール１０１と旋回スクロール１０２とを相互に所定距離だけ偏心させ、かつ、１８０度だけ角度をずらせて両者のうず巻状ラップを噛合させることによって複数個の圧縮室１２４を形成している。
【０００６】
電動モータＭを駆動すると、回転シャフト１０３、偏心駆動ピン１３１等からなる旋回駆動機構を介して旋回スクロール１０２が駆動され、ハウジング内の冷媒ガスが吸引されることにより、ハウジング内で圧力勾配に起因する冷媒流が生成される。具体的には、低温の冷媒ガスが吸入口１４４を経てハウジング１０４の電動モータＭ側に形成された後方低圧室１４８に入り、この冷媒ガスはステータＭｂの外周に設けられた通路１５８及びステータＭｂとロータＭａとの間隙１５９を通る過程で電動モータＭを冷却した後、前方低圧室に至り、さらにフレーム１０５に設けられた第１の冷媒ガス通路１５４、吸入室１４７を経て圧縮室１２４内に吸引される。
【０００７】
また、前記冷媒ガスにはハウジング内の各部を潤滑するためミスト状の潤滑油（潤滑用ミスト）が含有されており、低圧室内に吸入した冷媒ガスに含まれる潤滑用ミストによって、補助軸受１５１及び主軸受１５２等の摺動部が潤滑される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−４９４９３号公報（第２−３頁、図２）
【特許文献２】
特開２００２−２０２０５８号公報（第２−３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来このような電動圧縮機に使用される電動モータは、主にフェライト磁石分布巻きモータであった。このフェライト磁石分布巻きモータは、モータ自身の発熱によってモータ性能が大きく低下するため、冷却が不可欠となっていた。そのため前述したように低温の冷媒ガスを利用した冷却方法を採ることが多かった。
【００１０】
しかしながら、このような冷却方法を採る場合、吸入時には低温であった冷媒ガスが、モータの発する熱、および冷媒ガスがハウジング内を通過する過程でハウジング等から受ける熱によって冷媒ガスの温度が上がり、これによりガス密度が低下し、結果として圧縮効率の改善には繋がらないという問題があった。
【００１１】
また、図１０に示すように従来の電動圧縮機の吸入口は、吸入されたガスの流れが電動モータのコイルエンド等と干渉して圧力損失を生ずることを回避するため、右ハウジングの右側端部付近に、さらに言えば、電動モータのコイルエンド等が吸入口の内部開口を覆うことのないよう、避けて配置されていた。このため、右ハウジングの長さを短縮することができず、電動圧縮機の小型化の障害となっていた。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、ハウジングに設けられた吸入口から吸入された気体を圧縮する圧縮部と電動モータとをハウジング内に備える電動圧縮機において、冷媒ガスの温度が上昇することを防止することによって圧縮効率を改善することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、電動圧縮機の小型化、ひいては設置スペースの縮小化を図ることを第２の目的とする。
【００１４】
さらに、以上の問題点の解決を図りつつ、ハウジング内の各所に配設された摺動部の潤滑を確実に維持することを第３の目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、以下の手段を用いるものである。
【００１６】
（１）ハウジングの一端側に配置され、該ハウジングに設けられた吸入口から吸入された気体を圧縮する圧縮部と、前記ハウジングの他端側に配置され、前記圧縮部を駆動する電動モータと、前記圧縮部に接続されるとともに前記電動モータにより回転駆動させられる回転軸と、前記電動モータの前記他端側に配置され、前記回転軸を回転支持する他端側軸受と、を前記ハウジング内に備え、前記気体は、潤滑用ミストを含む潤滑ミスト含有気体とされ、該潤滑ミスト含有気体によって前記ハウジング内各部を潤滑する電動圧縮機において、前記吸入口は、前記電動モータよりも前記圧縮部側に設けられ、前記潤滑ミスト含有気体の一部を前記他端側軸受へと導く潤滑用ミスト供給手段が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
吸入された潤滑ミスト含有気体は、ハウジング内の各所を通過する過程で各摺動部に潤滑ミストを供給して潤滑する。このため、吸入された潤滑ミスト含有気体が圧縮部に至る過程において、潤滑ミスト含有気体がハウジング内に配置された各摺動部に行き渡るよう、潤滑用ミストの供給手段として機能する通路を確保する必要がある。
本発明では、吸入口を電動モータよりも圧縮部側に配置したので、他端側軸受にも積極的に潤滑ミスト含有気体を導くよう、潤滑ミスト含有気体の一部を導入する潤滑用ミスト供給手段を設けることとした。
【００１８】
この潤滑ミスト含有気体は、好ましくは、他端側軸受を通過した後、再び圧縮部側へと流れ込むようになっている。これにより、潤滑ミスト含有気体による電動モータの冷却が同時に実現される。
【００１９】
（２）（１）に記載の潤滑用ミスト供給手段は、前記ハウジングと該ハウジングに固定された前記電動モータのステータとの間へと、前記吸入口から吸入される前記ミスト含有気体を分流して導く分流手段と、前記ハウジングと前記ステータとの間に、前記一端側から前記他端側に向かって前記電動モータの軸線方向にわたって形成されたステータ用通路と、該ステータ用通路から前記他端側軸受に至る軸受用通路と、を有していることを特徴とする。
【００２０】
吸入される気体の一部を分流手段により電動モータのステータ側に導き、ステータ用通路、軸受用通路を通過させ、他端側軸受に潤滑ミストを供給する。
【００２１】
ここで、ステータ用通路は、前記電動モータのステータ外周部の一部を軸方向に切欠き、ハウジングとの間にできる空間として形成されるものでも良く、また、ハウジングの内周部に軸方向の溝を設けて、ステータとの間にできる空間として形成されるものでもよい。また、ステータ自身に軸方向に貫通する孔を設けて通路とすることもできる。さらに、軸受用通路は、前記ステータ用通路と他端側軸受とを直結する管状通路とすることもできるし、電動モータ背後の他端側軸受を配置した空間全体を通路とすることも可能である。
【００２２】
（３）（１）に記載の潤滑用ミスト供給手段は、前記吸入口からハウジング外方へと延在する吸入管から分岐されて前記ハウジングおよび前記電動モータの前記他端側へと接続される外部分岐通路と、該外部分岐通路から前記他端側軸受に至る軸受用通路と、を有していることを特徴とする。
【００２３】
吸入管から分岐させた外部分岐通路によって潤滑ミスト含有気体を導くこととしたので、他端側軸受への潤滑ミスト含有気体の導入がより確実になる。
また、潤滑ミスト含有気体が他端側軸受を通過した後に圧縮部へと流入する場合には、一部の潤滑ミスト含有気体のみがモータを通過するにすぎないので、圧縮部に持ち込む熱量を最小限に抑えることができる。
【００２４】
（４）ハウジング内に、電動モータと、該電動モータで駆動される圧縮部と、該圧縮部と前記電動モータとを連結する回転軸と、前記回転軸を支持するために前記電動モータを挟むように配設され一対をなす圧縮部近接側軸受と圧縮部離隔側軸受と、前記圧縮部で圧縮される潤滑ミスト含有気体を前記ハウジング内に吸入する吸入口と、を備えるとともに、前記潤滑ミスト含有気体の一部を前記圧縮部離隔側軸受に分けて供給する潤滑用ミスト供給手段を前記ハウジング内または前記ハウジング外に備え、前記吸入口は、前記電動モータよりも前記圧縮部側の前記ハウジング内壁に開口することを特徴とする。
【００２５】
吸入口を、電動モータよりも圧縮部側のハウジング内壁に開口することにより、電動モータを避けて吸入口を設けるために確保されていた従来の電動圧縮機のハウジング他端側長さを短縮することが可能となる。
【００２６】
（５）（１）から（４）に記載のいずれかの電動圧縮機において、前記電動モータは、希土類磁石モータ、集中巻きモータ等の高温対応型モータとされていることを特徴とする。
【００２７】
高温対応型モータを採用することにより、気体を電動モータ周りに流して冷却する必要が極力低減された電動圧縮機が提供される。
【００２８】
（６）ハウジングに設けられた吸入口から吸入された気体を圧縮する圧縮部と、該圧縮部を駆動する電動モータとを前記ハウジング内に備える電動圧縮機において、前記電動モータは、希土類磁石モータ、集中巻きモータ等の高温対応型モータとされ、前記吸入口は、前記電動モータよりも前記圧縮部側に配置されていることを特徴とする。
【００２９】
従来のフェライト磁石分布巻きモータに対し、希土類磁石モータは温度が上昇しても磁束低下が少なく、集中巻きモータも同様に温度上昇に伴う銅損の変化が小さいため、高温環境下でもモータ性能の低下が少ない。このため、モータ自身の冷却を極力要しない、いわゆる高温対応型モータとしての特性を有している。このような高温対応型モータを採用することにより、気体を電動モータ周りに流すことによって該電動モータを冷却することを極力抑えることができる。
【００３０】
また、吸入口を電動モータよりも圧縮部側に配置したので、吸入された気体は温度の高い電動モータを通過せず、直接圧縮部に至ることとなる。したがって、電動モータの発する熱による気体の温度上昇が少ない。さらには、吸入口の位置を電動モータの圧縮部側として、より圧縮部に近い位置としたので吸入口から圧縮部までの通過径路が短縮されることとなる。これにより、ハウジング等からの熱を気体が受ける機会を減らして気体温度の上昇を抑える。
【００３１】
また、吸入口が電動モータよりも圧縮部側に配置されるということは、電動モータと圧縮部との間や、圧縮部に対応する位置をも含む。また、圧縮部としては、気体を圧縮するものであればその形式を問わないが、典型的なものとしてはスクロール式の圧縮部である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下に、本発明にかかる電動圧縮機の第１の実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。
図１は、本実施形態にかかるスクロール型電動圧縮機（電動圧縮機）全体の縦断面図である。
【００３３】
図１に示されたスクロール型電動圧縮機は、主として車両用空調装置の冷媒を圧縮するために用いられるものである。このスクロール型電動圧縮機は、ハウジング１と、該ハウジング１内に収容された圧縮部４と、該圧縮部４を駆動する電動モータ５とを備えている。圧縮部４と電動モータ５は、回転軸６によって連結され、該回転軸６は、一端側（図において右側）に圧縮部近接側軸受となる主軸受７を、他端側（図において左側）に圧縮部離隔側軸受となる補助軸受８を備え、これらを介してハウジング１に回転可能に支持されている。
【００３４】
ハウジング１は、横置きに配置されており、スクロール型電動圧縮機全体を包む略円筒形状とされた密閉容器とされている。このハウジング１は、他端側に配置されたモータハウジング１ａと、該モータハウジング１ａの右隣に配置されたセンタハウジング１ｂと、該センタハウジング１ｂの右隣に配置されたコンプレッサハウジング１ｃと、該コンプレッサハウジング１ｃの右隣でかつ一端側に配置されたアウトレットハウジング１ｄとからなる。
【００３５】
ここで、モータハウジング１ａには、電動モータ５が収納されている。また、モータハウジング１ａの上部には、電動モータ５の右側の空間である低圧室５０に回転軸６に向けて開口するように吸入口２が設けられている。つまり、吸入口２は、電動モータ５よりも圧縮部４側、より詳細には、図１に示したように、電動圧縮機内部において回転軸６の軸方向に沿って並設される電動モータ５と圧縮部４との間に電動モータ５と対向しない位置に形成されている。
【００３６】
電動モータ５と対向しないように電動モータ５よりも圧縮部側の隣接空間に開口させたのは、電動モータ５に対向するように開口させると、モータ発熱による冷媒ガスの温度上昇に起因する圧縮効率の低下だけでなく、圧力損失の増大の要因ともなるからである。
【００３７】
また、本実施形態において、この電動モータ５は、フェライト磁石集中巻きモータとされている。集中巻きモータは、コイルエンド部がないため、吸入口２を電動モータ５に対向しないように設けることが容易であり、加えて、軸方向の長さが短縮できるので、吸入口２の圧縮部に隣接させた配置により実現される小型化をさらに押し進める形での電動圧縮機の小型化が可能である。
【００３８】
一方、モータハウジング１ａの他端側端部には、上述のように、回転軸６を回転自在に保持する補助軸受８が配設されている。
【００３９】
センタハウジング１ｂは、回転軸６を支持する略円筒状の支持フレーム１０によって形成されている。つまり支持フレーム１０の外周に突出する円環状の凸部１１が設けられており、この凸部１１が左右のモータハウジング１ａ及びコンプレッサハウジング１ｃに挟まれることによってセンタハウジング１ｂの外周面を形成している。支持フレーム１０の内周には、回転軸６を回転自在に保持する主軸受７が配設されている。支持フレーム１０には、軸線方向に沿って両端面間に貫通して形成された冷媒ガス通路５１が形成されている。この冷媒ガス通路５１は、吸入口２の近傍（図において上方）に設けられており、冷媒ガスが通過するようになっている。
【００４０】
コンプレッサハウジング１ｃには、圧縮部４が収容されている。コンプレッサハウジング１ｃと圧縮部４との間の空間として、冷媒ガス通路５１からつながる吸入室５２が形成されている。圧縮部４の右側には圧縮部４自身によって限界された高圧室５３が形成されている。
【００４１】
アウトレットハウジング１ｄには、内部に吐出室５４が設けられ、さらに外周部に吐出口３が備えられている。
【００４２】
圧縮部４は、前述のように、ハウジング１の一端側であるコンプレッサハウジング１ｃに設けられている。この圧縮部４は、スクロール式とされており、吸入口２から吸収された冷媒ガスを圧縮するものである。この冷媒ガスは、電動圧縮機のハウジング１内各部を潤滑するための潤滑油がミスト状に含有された潤滑ミスト含有気体とされている。
【００４３】
圧縮部４は、固定スクロール４ｂと旋回スクロール４ａとからなる。固定スクロール４ｂはディスク２０とその片面にうず巻状のラップ２１を有している。ディスク２０の中央には吐出ポート２２が設けられ、この吐出ポート２２を開閉する吐出弁２３を備えている。
【００４４】
旋回スクロール４ａは、ディスク３０とこの片面にうず巻状のラップ３１を有している。ディスク３０の反対の面にはボス３２が設けられ、このボス３２にスクロール機構９が接続されている。
【００４５】
スクロール機構９は、回転軸６の他端側先端に設けられ、回転軸の中心に対し偏心したピン９ａと、スクロールブッシュ９ｂと、軸受９ｃと、自転阻止機構９ｄとからなり、軸受９ｃが旋回スクロール４ａに設けられたボス３２内に嵌装されている。
【００４６】
固定スクロール４ｂと旋回スクロール４ａとは、それぞれのラップ２１，３１が互いにかみ合うように組み合わせられており、ラップ間の空間には圧縮室３３が形成されている。
【００４７】
また、図１に示したように、吸込口２とステータ５ｂとの間には、ステータ５ｂに隣接するとともに吸入口２のモータハウジング１ａ内部側開口に対向するように分流手段４０が設置されている。この分流手段４０によって、ステータ５ｂに設けられたステータ用通路４１へと冷媒ガスの一部が導かれるようになっている。
【００４８】
ここで、分流手段４０は、吸入口２に接続する分岐板４０ａと、ステータ用通路４１に接続する樋状のガイド４０ｂを備えている。この分岐板４０ａ及びガイド４０ｂは、圧縮部の稼動に伴い電動圧縮機内部で生じる圧力勾配に起因する、圧縮部冷媒ガスの流れに抗して確実に補助軸受８側に冷媒ガスを分け、ミスト状の潤滑油を供給するための分流方向規定手段として機能する。
【００４９】
図３は、分流手段４０の取付方法を示す説明図である。すなわち、モータハウジング１ａの内面に、分流手段４０のガイド４０ｂが設置される位置にＢ−Ｂ断面（図３（ｃ））に示すごとく２箇所に取付溝４０ｃが設けられている。分流手段４０は、分岐板４０ａの外形がモータハウジング１ａの内形状に合致した円弧状とされ、ガイド４０ｂの幅は前記両取付溝の差し渡し寸法よりもわずかに大きくなるように製作されている。このようにされた分流手段４０を前記取付溝４０ｃに強く押し込んで嵌合させ、ステータ５ｂに至るように取り付ける。
【００５０】
ステータ用通路４１について、図２を用いて説明する。図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。モータハウジング１ａの内部にステータ５ｂが圧入され、その中心部に回転軸６に取り付けられたロータ５ａが挿入されている。ステータ５ｂの外周には少なくとも１箇所（本実施形態では４箇所）に軸方向の切欠きが設けられ、このうちの一つは吸入口２の位置に合致するよう位置決めされる（図において上方）。ステータ用通路４１は、この上方に位置決めされた切欠きとモータハウジング１ａとの間にできる空間として形成されている。
【００５１】
一方、図１に示されるように、電動モータ５によって左側に限界された空間として軸受用通路４２が形成されている。分流手段４０，ステータ用通路４１及び軸受用通路４２が連通されることによって、吸入された気体を吸入口２から補助軸受８へと導く潤滑用ミスト供給手段として機能する潤滑用ミスト供給通路が構成される。
【００５２】
以下に、上記構成に基づいた本実施形態の作用について説明する。
電動モータ５を駆動すると、回転軸６、スクロール機構９を介して旋回スクロール４ａが駆動され、旋回スクロール４ａは自転阻止機構９ｄによって自転を阻止されながら公転軌道上を旋回する。
【００５３】
すると、潤滑油のミストを含む低温の冷媒ガスが吸入口２から吸い込まれ、大部分のガスは、主流Ｍとなってハウジング１の電動モータ５と圧縮部４との間に形成された低圧室５０に直接入り、このガスはセンタハウジング１ｂに設けられた冷媒ガス通路５１を通り、主軸受７及びスクロール機構９の各摺動部を潤滑しつつ、吸入室５２を経て圧縮室３３内に吸い込まれる。
【００５４】
また、吸入口２から吸い込まれた冷媒ガスの一部は、分流手段４０によってステータ用通路４１に導かれ、軸受用通路４２に至る分流Ｓとなる。その後分流Ｓは、軸受部のガス通路４３から補助軸受８を通過し、冷媒ガスに含まれたミスト状の潤滑油によって補助軸受８が潤滑される。さらに分流Ｓは電動モータ５のロータ５ａとステータ５ｂの間の隙間４４を通過して、低圧室５０に至り、吸込口２より直接低圧室５０に入る主流Ｓとともに圧縮室３３に吸込まれていく。
【００５５】
旋回スクロール４ａが旋回すると、これに伴って圧縮室３３が次第に狭められ、内部のガスが圧縮されつつ中央部に至り、中央部から吐出ポート２２を通り、高圧室５３内へ吐き出される。吐出弁２３は、圧縮室３３と高圧室５３の差圧により開閉する。すなわち、圧縮室３３の圧力が高圧室５３の圧力よりも高くなると吐出弁２３を押し開いて冷媒ガスが流出する。その後ガスは、吐出室５４、吐出口３を経て外部に吐き出される。
【００５６】
以上のような作用により、本実施形態は以下の効果を奏する。
このように冷媒ガスを流通させることによって、前記主流Ｍは電動モータ５を経由せずに短い距離で直接圧縮部４側に流れるため、低温であった冷媒ガスの温度を上昇させることがなく、その結果圧縮効率を低下させることがない。
【００５７】
また冷媒ガスの一部は分流Ｓとして、電動モータ５背後にある補助軸受８に導かれるため、冷媒ガスに含有されたミスト状の潤滑油によって補助軸受８の潤滑が行われ、無潤滑型の軸受が使用されていなくても、軸受の耐久性が損なわれることがない。
【００５８】
補助軸受８を潤滑した分流Ｓは、その後電動モータ５を通過するため、電動モータ５から熱を受けて温度が上昇することになる。しかし、温度が上昇する分流Ｓは少量であるため、主流Ｍと合流し、混ざり合うと、冷媒ガス全体の温度上昇はわずかなものとなり、圧縮効率の低下も大きくならない。
【００５９】
なお、分流手段４０の取付方法については、図３に説明した方法以外に、以下のような変形例がある。
図４に示すように、吸入口２の内側に取り付ける構成としてもよい。吸入口２の内径部にＣ−Ｃ断面（図４（ｂ））に示すごとく２箇所に取付溝４０ｄが設けられている。分流手段４０は、分岐板４０ａが吸入口２の内部に挿入される矩形部とモータハウジング１ａの内形状に合致した円弧部を併せ持つ形状とされ、ガイド４０ｂの幅はステータ５ｂの切欠き幅に合致するよう製作されている。分岐板の前記矩形部の幅は、前記取付溝４０ｄの差し渡し寸法よりもわずかに大きくなるようにされ、分流手段４０を前記取付溝４０ｄに強く押し込んで嵌合させ、取り付ける。
【００６０】
このように吸入口２の内部に向けて分岐板４０ａを延設させた構成を採用すると、車両の走行に伴う振動下で電動圧縮機を稼動させても、吸入口２内部で分流させることができるので、振動の影響を排除しつつ確実に補助軸受８側に潤滑油を供給できる。
【００６１】
分流手段４０の取付方法は、上記変形例に限定されるものではなく、モータハウジング１ａの内面へのネジ止めとしてもよく、所定の位置に確実に固定できる機械的な取付方法を含むものである。
【００６２】
図５は、分流手段４０の変形例を示す要部断面図である。吸入口２に接続する分岐板４０ａに続く樋状のガイド４０ｂが相対する２方向に延び、一方はステータ用通路４１に、他方は冷媒ガス通路５１に連通される。これにより主流Ｍの全量が直接ガス通路５１に導かれるため、冷媒ガスの分流をより確実に行うことができる。
【００６３】
ステータ用通路４１は、図２において、ステータ５ｂの外周部の一部を軸方向に切欠き、モータハウジング１ａとの間にできる空間として形成される実施形態を示したが、モータハウジング１ａの内周部に軸方向の溝を設けて、ステータ５ｂとの間にできる空間として形成されるものでもよい。また、ステータ５ｂ自身に軸方向に貫通する孔を設けて通路としてもよい。
【００６４】
図６は、ステータ用通路の変形例を示す説明図である。
モータハウジング１ａの他端側から吸入口２にかけての外周の一部が半径方向に膨出する凸部とされ、該凸部の内面側に軸方向の溝が、吸入口２からステータ５ｂの他端側端部を越え、軸受用通路４２にかけて設けられている（図６（ａ），（ｂ））。これにより、外形状が円形であるステータ５ｂが圧入されても、モータハウジング１ｂとステータ５ｂの間にできる空間としてステータ用通路４１が形成され、また、前記溝は、ステータ５ｂの端部を越えて延在し、開口しているため、軸受用通路４２に連通する。
【００６５】
前記凸部の外形状および溝内面の内形状は、図示されたような半円形である必要はなく、加工しやすい形状でよい。また、溝内面は他の部品とのはめあい関係がないので、モータハウジング１ａが鋳造品である場合には、鋳肌のままでよく、加工の手間を省くこともできる。さらに、ステータ５ｂの外形状が円筒形のままであり、磁束密度分布が均一であるため、モータ性能の低下がない。
【００６６】
この場合の分流手段４０は、分岐板４０ａが吸入口２に挿入され（図６（ｄ））、ガイド４０ｂがモータハウジング１ａの内形状に合致するように製作されたものであり（図６（ｃ））、前述のネジ止め等の方法で取り付けられる。
【００６７】
吸入口２から吸い込まれたガスは、吸入口２内で分岐板４０ａによって主流Ｍと分流Ｓに分けられる。分流Ｓは、ガイド４０ｂによってステータ用通路４１に導かれ、ステータ用通路４１を通過して、軸受用通路４２に至る。
【００６８】
図７は、軸受用通路の変形例を示す要部断面図である。一端をステータ用通路４１に接続し、他端を補助軸受８側に設けられたガス通路４３に接続する管状の軸受用通路４２ａとするものである。
【００６９】
吸入口２から吸い込まれた冷媒ガスは、分流手段４０によって分けられて分流Ｓとなり、ステータ用通路４１及び前記軸受用通路４２ａを通過して、補助軸受８に直接供給される。
【００７０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明にかかる電動圧縮機の第２の実施形態について、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態を示す電動圧縮機全体の縦断面図である。本実施形態は、他端側（図において左側）の補助軸受８を潤滑するための分流Ｓの吸入位置を変更した点が第１の実施形態と異なっており、この点を中心に以下説明する。
【００７１】
モータハウジング１ａの他端側に第２の吸入口６０を設けている。電動圧縮機の外部にあって、冷媒ガスを移送する吸入管７０は、前記第１の吸入口２に接続されている。また、前記吸入管７０から分岐された潤滑用ミストの外部分岐通路として機能する外部分岐管７１が第２の吸入口６０に接続され軸受用通路４２と連通させたので、外部分岐管７１及び軸受用通路４２を介して他端側の補助軸受８に至る潤滑用ミスト供給通路が形成されている。この場合には、第１の実施形態に記載した樋状の分流手段４０は備えられていない。なお、吸入管７０から外部分岐管７１を分岐させる構成が前述した分流手段に相当することになる。
【００７２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
電動モータ５を駆動すると、潤滑油のミストを含む低温の冷媒ガスがハウジング１の外部で吸入管７０と外部分岐管７１に分岐され、第１の吸入口２と第２の吸入口６０からそれぞれ吸い込まれ、第１の吸入口２から吸い込まれた冷媒ガスは、主流Ｍとなってハウジング１の電動モータ５と圧縮部４との間に形成された低圧室５０に直接入り、前述と同様の経路で圧縮室３３内に吸い込まれる。
【００７３】
また、第２の吸入口６０から吸い込まれた分流Ｓは、軸受用通路４２に直接入り、軸受部のガス通路４３から補助軸受８を通過し、冷媒ガスに含まれたミスト状の潤滑油によって補助軸受８が潤滑される。さらに分流Ｓはステータ用通路４１及び電動モータ５のロータ５ａとステータ５ｂの間の隙間４４を通過して、低圧室５０に至り、主流Ｓとともに圧縮室３３に吸込まれていく。その後の動作は、第１の実施形態で説明したとおりである。
【００７４】
このように冷媒ガスを外部分岐管７１で分岐させ、分流Ｓを直接軸受用通路４２に導くことにより、第１の実施形態よりも確実かつ安定して所要量の冷媒ガスを補助軸受８に導入できるため、補助軸受８には潤滑に必要な最低限の冷媒ガスを供給すればよい。ここで、本実施形態においても、高温対応型モータであるフェライト磁石集中巻モータを用い、冷媒ガスによる冷却の程度を最低限に抑え、逆に、供給された冷媒ガスの昇温率を低くしている。
【００７５】
以上のような構成を採用することにより、冷媒ガスにとって不要な電動モータからの熱を受ける分流Ｓの流量を減少させることができるので、主流Ｍに持ち込まれる熱量を減らすことができ、その結果圧縮効率の低下をより改善することができる。加えて、分流Ｓの流量が少ないことから、第２の吸入口６０の径も小さくすることができるので、従来のようにすべての冷媒ガスを圧力損失なく通過させるに足る大きな吸入口を設ける構成に比べて小型化を図ることができる。
【００７６】
また、外部分岐管７１によって、ステータ用通路４１を通って吸入口２からステータ用通路４１へと導かれる流通経路が省略されるので、分流Ｓの流通経路が第１の実施形態よりも短く（概ね半分）なり、ハウジング等からの熱に曝される機会が減ることも、冷媒ガスの温度上昇を防止する上で効果がある。
【００７７】
また、ステータ用通路４１は必ずしも設ける必要はない。この場合、分流Ｓは電動モータのロータ５ａとステータ５ｂの隙間を通過して低圧室５０に至る。しかし、分流Ｓが電動モータ５を通過するときの抵抗を小さくすること、及びモータ発熱部であるロータ５ａから離れたところを通過させて分流Ｓの温度上昇を抑えること、からステータ用通路４１を設けることが望ましい。
【００７８】
図９は、本実施形態の変形例を示す断面図である。
電動圧縮機の軸方向の長さが許容される場合には、第２の吸入口６０を、モータハウジング１ａの他端側の後端部に設け、他端側の補助軸受８の軸受用通路４２に直接冷媒ガスが導入されるようにしてもよい。この場合には、すべての冷媒ガスが補助軸受８を通過する。
【００７９】
さらに、第１の吸入口２は、コンプレッサハウジング１ｃに設けられてもよい。一端側の主軸受７およびその他のスクロール機構９の潤滑は、他端側の補助軸受８を潤滑した後、電動モータ５、低圧室５０を通過した分流Ｓが、一端側の主軸受７およびその他のスクロール機構９を通過する過程で行われる。第１の吸入口が直接圧縮部４の吸入室５２に吸入されるため、主流Ｍの温度上昇はさらに少なくなり、圧縮効率の改善に効果がある。
【００８０】
なお、第１及び第２の実施形態では、フェライト磁石集中巻きモータを適用した例を示したが、電動モータ５として高温対応型モータである希土類磁石分布巻きモータ、さらには希土類磁石集中巻きモータを適用してもよく、この場合には、温度上昇しても磁束の低下が少ないので、フェライト磁石集中巻きモータと同様にモータを冷却するための気体を極力抑えることができるという効果が得られる。
【００８１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、潤滑ミスト含有気体の一部を他端側軸受へと導く潤滑用ミスト供給手段が設けられることとしたので、他端側軸受を潤滑することができる。
【００８２】
請求項２に記載の発明によれば、潤滑用ミスト供給手段は、ハウジングと該ハウジングに固定された電動モータのステータとの間へと、吸入口から吸入されるミスト含有気体を分流して導く分流手段と、前記ハウジングと前記ステータとの間に、一端側から他端側に向かって前記電動モータの軸線方向にわたって形成されたステータ用通路と、該ステータ用通路から前記他端側軸受に至る軸受用通路と、を有することとしたので、部品点数の増加を抑え、簡素な機構で分流することができる。
【００８３】
請求項３に記載の発明によれば、潤滑用ミスト供給手段は、吸入口からハウジング外方へと延在する吸入管から分岐されてハウジングおよび電動モータの他端側へと接続される外部分岐通路と、該外部分岐通路から他端側軸受に至る軸受用通路と、を有することとしたので、より確実に前記他端側軸受へミスト含有気体が導入されることとなり、少量の気体で効果的に潤滑することができる。
【００８４】
請求項４に記載の発明によれば、吸入口は、電動モータよりも圧縮部側のハウジング内壁に開口することとしたので、ハウジング他端側の長さを短縮することができ、電動圧縮機の小型化に資することができる。
【００８５】
請求項５に記載の発明によれば、高温対応型モータを採用することにより、気体を電動モータ周りに流して冷却する必要が極力低減された電動圧縮機を提供することができる。
【００８６】
請求項６に記載の発明によれば、ハウジングに設けられた吸入口を電動モータよりも圧縮部側に配置することとしたので、吸入された気体が、温度の高い電動モータを通過せず、また圧縮部までの通過径路が短縮されてハウジング等からの熱を受け難くなることによって気体温度の上昇が抑えられることとなり、圧縮効率を改善することができる。また、前記電動モータは、希土類磁石モータ、集中巻きモータ等の高温対応型モータとしたので、電動モータを冷却するための気体を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を示す電動圧縮機全体の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】分流手段の取付方法を示し、（ａ）は分流手段の取付方法を示す要部断面図，（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す横断面図，（ｃ）は分流手段の斜視図である。
【図４】分流手段の他の取付例を示し、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す水平断面図、（ｃ）は分流手段の斜視図である。
【図５】分流手段の変形例を示す要部断面図である。
【図６】ステータ用通路の変形例を示し、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面を示す横断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面を示す横断面図、（ｄ）は分流手段の斜視図である。
【図７】軸受用通路の変形例を示す要部断面図である。
【図８】第２の実施形態を示す電動圧縮機全体の縦断面図である。
【図９】外部分岐通路の変形例を示す電動圧縮機全体の縦断面図である。
【図１０】従来例を示す電動圧縮機全体の縦断面図である。
【符号の説明】
１ハウジング
２吸入口
４圧縮部
５電動モータ
５ａステータ
６回転軸
８補助軸受
４０分流手段
４１ステータ用通路
４２軸受用通路
４２ａ軸受用通路
６０吸入口
７０吸入管
７１外部分岐管
Ｍ主流
Ｓ分流[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric compressor particularly suitable for use in a vehicle air conditioner or the like.
[0002]
[Prior art]
A conventional electric compressor generally has a structure in which a refrigerant suction port is provided in the internal structure near a bearing on a side separated from a compression unit (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
FIG. 10 shows an example of this conventional electric compressor. An electric motor M is provided inside the right housing 149, and a scroll-type compression mechanism C is provided inside the left housing 143. An inlet 144 is provided near the right end of the right housing 149, and an outlet 145 is provided near the left end of the left housing 143.
[0004]
The electric motor M and the compression mechanism C are linked to each other via a rotating shaft 103. The right end of the rotating shaft 103 is supported on a right housing 149 via an auxiliary bearing 151, and the left end is connected to the frame 105 via a main bearing 152. It is bearing on.
[0005]
The electric motor M has a rotor Ma fixed to the rotating shaft 103 and a stator Mb fixed to the right housing 149 by press-fitting. The scroll-type compression mechanism C has a fixed scroll 101 having a spiral wrap 112. A rotating scroll 102 having a spiral wrap 122, the fixed scroll 101 and the orbiting scroll 102 being eccentric with respect to each other by a predetermined distance, and displacing the angle by 180 degrees to engage the spiral wraps of the two. By doing so, a plurality of compression chambers 124 are formed.
[0006]
When the electric motor M is driven, the orbiting scroll 102 is driven via a orbiting drive mechanism including the rotary shaft 103, the eccentric drive pin 131, and the like, and refrigerant gas in the housing is sucked, thereby causing pressure gradient in the housing. A cooling refrigerant stream is generated. Specifically, the low-temperature refrigerant gas enters the rear low-pressure chamber 148 formed on the electric motor M side of the housing 104 via the suction port 144, and the refrigerant gas is supplied to the passage 158 provided on the outer periphery of the stator Mb and the stator Mb. After cooling the electric motor M in the process of passing through the gap 159 between the shaft and the rotor Ma, the electric motor M reaches the front low-pressure chamber, and further enters the compression chamber 124 through the first refrigerant gas passage 154 and the suction chamber 147 provided in the frame 105. It is sucked.
[0007]
Further, the refrigerant gas contains mist-like lubricating oil (lubricating mist) for lubricating various parts in the housing, and the auxiliary bearing 151 and the lubricating mist contained in the refrigerant gas sucked into the low-pressure chamber. Sliding parts such as the main bearing 152 are lubricated.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-9-49493 (page 2-3, FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-202058 (page 2-3, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the electric motor conventionally used in such an electric compressor has been mainly a ferrite magnet distributed winding motor. In the case of this ferrite magnet distributed winding motor, cooling is indispensable because the motor performance is greatly reduced due to heat generated by the motor itself. Therefore, as described above, a cooling method using a low-temperature refrigerant gas has often been adopted.
[0010]
However, when such a cooling method is employed, the temperature of the refrigerant gas rises due to the heat generated by the motor and the heat received from the housing or the like while the refrigerant gas passes through the housing, because the refrigerant gas was low in temperature at the time of suction. As a result, there is a problem that the gas density is reduced, and as a result, the compression efficiency is not improved.
[0011]
Further, as shown in FIG. 10, the suction port of the conventional electric compressor is provided at the right end of the right housing in order to prevent the flow of the sucked gas from interfering with the coil end of the electric motor to cause a pressure loss. In other words, the coil end and the like of the electric motor are arranged so as not to cover the internal opening of the suction port. For this reason, the length of the right housing cannot be reduced, which has been an obstacle to downsizing the electric compressor.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and in an electric compressor including a compressor and an electric motor in a housing for compressing a gas sucked from a suction port provided in the housing, a refrigerant gas An object is to improve the compression efficiency by preventing the temperature from rising.
[0013]
A second object of the present invention is to reduce the size of the electric compressor and, consequently, the installation space.
[0014]
Further, it is a third object to surely maintain lubrication of sliding portions provided at various positions in the housing while solving the above problems.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention uses the following means to solve the above problems.
[0016]
(1) A compression unit disposed at one end of the housing and configured to compress gas sucked from a suction port provided in the housing, and an electric motor disposed at the other end of the housing and driving the compression unit. A rotating shaft connected to the compression section and driven to rotate by the electric motor; and a second end bearing disposed on the other end side of the electric motor and rotatably supporting the rotating shaft. Wherein the gas is a lubricating mist-containing gas including a lubricating mist, and in the electric compressor for lubricating each part in the housing with the lubricating mist-containing gas, the suction port is more compressed than the electric motor. And a lubricating mist supply unit that guides a part of the lubricating mist-containing gas to the other end side bearing.
[0017]
The sucked lubricating mist-containing gas supplies the lubricating mist to each sliding portion in the process of passing through various parts in the housing to lubricate. For this reason, in a process in which the lubricating mist-containing gas is drawn into the compression section, a passage functioning as a lubricating mist supply unit is secured so that the lubricating mist-containing gas spreads to each sliding section disposed in the housing. There is a need.
In the present invention, since the suction port is disposed closer to the compression section than the electric motor, the lubricating mist supply for introducing a part of the lubricating mist-containing gas so as to positively guide the lubricating mist-containing gas also to the other end side bearing. Means were provided.
[0018]
The lubricating mist-containing gas preferably passes through the other end bearing and then flows back into the compression section. Thereby, the cooling of the electric motor by the gas containing the lubricating mist is simultaneously realized.
[0019]
(2) The lubricating mist supply means according to (1) divides the mist-containing gas sucked through the suction port between the housing and a stator of the electric motor fixed to the housing. A flow dividing means, a stator passage formed between the housing and the stator from the one end to the other end in the axial direction of the electric motor, and And a bearing passage leading to the side bearing.
[0020]
A part of the sucked gas is guided to the stator side of the electric motor by the flow dividing means, passes through the stator passage and the bearing passage, and supplies the lubricating mist to the other end bearing.
[0021]
Here, the stator passage may be formed by notching a part of the outer periphery of the stator of the electric motor in the axial direction so as to form a space formed between the stator and the housing. May be formed as a space formed between the groove and the stator. Alternatively, a hole may be provided in the stator itself in the axial direction to provide a passage. Further, the bearing passage may be a tubular passage directly connecting the stator passage and the other end bearing, or the entire space in which the other end bearing behind the electric motor is disposed may be a passage. is there.
[0022]
(3) The lubricating mist supply means according to (1) is branched from a suction pipe extending from the suction port to the outside of the housing and connected to the other end of the housing and the electric motor. It has an external branch passage and a bearing passage from the external branch passage to the other end side bearing.
[0023]
Since the lubricating mist-containing gas is guided by the external branch passage branched from the suction pipe, the introduction of the lubricating mist-containing gas to the other end side bearing becomes more reliable.
Also, when the lubricating mist-containing gas flows into the compression section after passing through the other end bearing, only a part of the lubrication mist-containing gas passes through the motor, so that the amount of heat brought into the compression section is minimized. Can be minimized.
[0024]
(4) An electric motor, a compression unit driven by the electric motor, a rotating shaft connecting the compression unit and the electric motor, and the electric motor sandwiching the electric motor to support the rotating shaft in the housing. And a suction port for sucking the lubricating mist-containing gas compressed by the compressing section into the housing, the lubricating mist being provided. Lubricating mist supply means for supplying a part of the contained gas separately to the compression portion separating side bearing is provided inside or outside the housing, and the suction port is provided on the compression portion side of the housing relative to the electric motor. It is characterized by opening to the inner wall.
[0025]
By opening the suction port on the inner wall of the housing closer to the compression section than the electric motor, the length of the other end of the housing of the conventional electric compressor, which is secured to provide the suction port while avoiding the electric motor, is reduced. It becomes possible.
[0026]
(5) The electric compressor according to any one of (1) to (4), wherein the electric motor is a high-temperature compatible motor such as a rare earth magnet motor or a concentrated winding motor.
[0027]
By using a high-temperature compatible motor, it is possible to provide an electric compressor in which the need to cool gas by flowing it around the electric motor is reduced as much as possible.
[0028]
(6) An electric compressor including, in the housing, a compression unit for compressing gas sucked from a suction port provided in a housing, and an electric motor for driving the compression unit, wherein the electric motor is a rare-earth magnet motor. And a high-temperature compatible motor such as a concentrated winding motor, wherein the suction port is disposed closer to the compression section than the electric motor.
[0029]
Compared to conventional ferrite magnet distributed winding motors, rare earth magnet motors have less magnetic flux drop even when the temperature rises, and concentrated winding motors also have a small change in copper loss due to temperature rise, so motor performance can be improved even in a high temperature environment. Less decrease. Therefore, the motor has characteristics as a so-called high-temperature-adaptive motor that does not require cooling of the motor itself as much as possible. By employing such a high-temperature compatible motor, it is possible to minimize cooling of the electric motor by flowing gas around the electric motor.
[0030]
In addition, since the suction port is disposed closer to the compression section than the electric motor, the sucked gas does not pass through the high-temperature electric motor and directly reaches the compression section. Therefore, the temperature rise of the gas due to the heat generated by the electric motor is small. Furthermore, since the position of the suction port is set closer to the compression section of the electric motor and closer to the compression section, the passage path from the suction port to the compression section is shortened. This reduces the chance that the gas receives heat from the housing or the like, and suppresses a rise in the gas temperature.
[0031]
Further, the fact that the suction port is disposed closer to the compression unit than the electric motor includes a position between the electric motor and the compression unit and a position corresponding to the compression unit. The type of the compression section is not particularly limited as long as it compresses gas, but a typical example is a scroll-type compression section.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an electric compressor according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the entire scroll-type electric compressor (electric compressor) according to the present embodiment.
[0033]
The scroll-type electric compressor shown in FIG. 1 is mainly used for compressing a refrigerant of a vehicle air conditioner. This scroll-type electric compressor includes a housing 1, a compression unit 4 housed in the housing 1, and an electric motor 5 that drives the compression unit 4. The compression unit 4 and the electric motor 5 are connected by a rotating shaft 6, and the rotating shaft 6 has a main bearing 7, which serves as a compression unit close-side bearing, on one end side (right side in the figure), and the other end side (left side in the figure). And an auxiliary bearing 8 serving as a compression-part-side bearing, and is rotatably supported by the housing 1 via these.
[0034]
The housing 1 is disposed horizontally and is a substantially cylindrical hermetic container that surrounds the entire scroll-type electric compressor. The housing 1 includes a motor housing 1a disposed on the other end side, a center housing 1b disposed on the right of the motor housing 1a, a compressor housing 1c disposed on the right of the center housing 1b, An outlet housing 1d is disposed on the right side of the compressor housing 1c and at one end.
[0035]
Here, the electric motor 5 is housed in the motor housing 1a. In addition, a suction port 2 is provided at an upper portion of the motor housing 1 a so as to open toward the rotation shaft 6 in a low-pressure chamber 50 which is a space on the right side of the electric motor 5. That is, the suction port 2 is provided on the compression unit 4 side with respect to the electric motor 5, more specifically, as shown in FIG. 1, the electric motors arranged in parallel along the axial direction of the rotary shaft 6 inside the electric compressor. It is formed at a position not facing the electric motor 5 between the compression unit 4 and the compression unit 5.
[0036]
The opening in the space adjacent to the electric motor 5 on the compression section side so as not to face the electric motor 5 is such that when the opening is made to face the electric motor 5, the compression caused by the rise in the temperature of the refrigerant gas due to the heat generated by the motor. This is because not only the efficiency is reduced but also the pressure loss is increased.
[0037]
In the present embodiment, the electric motor 5 is a ferrite magnet concentrated winding motor. Since the concentrated winding motor has no coil end portion, it is easy to provide the suction port 2 so as not to face the electric motor 5, and in addition, the axial length can be shortened. The electric compressor can be downsized by further promoting the downsizing realized by the arrangement adjacent to the electric compressor.
[0038]
On the other hand, the auxiliary bearing 8 for rotatably holding the rotating shaft 6 is disposed at the other end of the motor housing 1a as described above.
[0039]
The center housing 1b is formed by a substantially cylindrical support frame 10 that supports the rotating shaft 6. That is, an annular convex portion 11 protruding from the outer periphery of the support frame 10 is provided, and the convex portion 11 is sandwiched between the left and right motor housings 1a and the compressor housing 1c to form the outer peripheral surface of the center housing 1b. I have. A main bearing 7 that rotatably holds the rotating shaft 6 is provided on the inner periphery of the support frame 10. The support frame 10 is formed with a refrigerant gas passage 51 formed to penetrate between both end surfaces along the axial direction. The refrigerant gas passage 51 is provided near the suction port 2 (upward in the figure), and allows the refrigerant gas to pass therethrough.
[0040]
The compressor section 1 is accommodated in the compressor housing 1c. As a space between the compressor housing 1c and the compression section 4, a suction chamber 52 connected to the refrigerant gas passage 51 is formed. On the right side of the compression section 4, a high-pressure chamber 53 limited by the compression section 4 itself is formed.
[0041]
A discharge chamber 54 is provided inside the outlet housing 1d, and a discharge port 3 is provided on the outer peripheral portion.
[0042]
As described above, the compression section 4 is provided on the compressor housing 1c at one end of the housing 1. The compression section 4 is of a scroll type and compresses the refrigerant gas absorbed from the suction port 2. This refrigerant gas is a lubricating mist-containing gas in which lubricating oil for lubricating various parts in the housing 1 of the electric compressor is contained in a mist form.
[0043]
The compression section 4 includes a fixed scroll 4b and an orbiting scroll 4a. The fixed scroll 4b has a disk 20 and a spiral wrap 21 on one side thereof. A discharge port 22 is provided at the center of the disk 20 and has a discharge valve 23 for opening and closing the discharge port 22.
[0044]
The orbiting scroll 4a has a disk 30 and a spiral wrap 31 on one side thereof. A boss 32 is provided on the opposite surface of the disk 30, and the scroll mechanism 9 is connected to the boss 32.
[0045]
The scroll mechanism 9 is provided at the tip of the other end of the rotating shaft 6 and includes a pin 9a eccentric to the center of the rotating shaft, a scroll bush 9b, a bearing 9c, and a rotation preventing mechanism 9d. It is fitted in a boss 32 provided on the scroll 4a.
[0046]
The fixed scroll 4b and the orbiting scroll 4a are combined so that the respective wraps 21 and 31 engage with each other, and a compression chamber 33 is formed in a space between the wraps.
[0047]
As shown in FIG. 1, a flow dividing means 40 is provided between the suction port 2 and the stator 5b so as to be adjacent to the stator 5b and to face the opening of the suction port 2 inside the motor housing 1a. I have. By the flow dividing means 40, a part of the refrigerant gas is guided to the stator passage 41 provided in the stator 5b.
[0048]
Here, the flow dividing means 40 includes a branch plate 40 a connected to the suction port 2 and a gutter-shaped guide 40 b connected to the stator passage 41. The branch plate 40a and the guide 40b reliably divide the refrigerant gas to the auxiliary bearing 8 side against the flow of the refrigerant gas of the compression part due to the pressure gradient generated inside the electric compressor due to the operation of the compression part. It functions as a branching direction defining means for supplying a lubricating oil in a shape.
[0049]
FIG. 3 is an explanatory view showing a method of attaching the flow dividing means 40. That is, two mounting grooves 40c are provided on the inner surface of the motor housing 1a at positions where the guides 40b of the flow dividing means 40 are installed, as shown in the BB cross section (FIG. 3C). The flow dividing means 40 is manufactured so that the outer shape of the branch plate 40a is formed in an arc shape that matches the inner shape of the motor housing 1a, and the width of the guide 40b is slightly larger than the width of the two mounting grooves. The thus-divided flow means 40 is strongly pushed into the mounting groove 40c to be fitted therein, and mounted so as to reach the stator 5b.
[0050]
The stator passage 41 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a sectional view showing an AA section of FIG. The stator 5b is press-fitted inside the motor housing 1a, and the rotor 5a attached to the rotating shaft 6 is inserted into the center of the stator 5b. At least one (four in this embodiment) axial notches are provided on the outer periphery of the stator 5b, and one of them is positioned so as to match the position of the suction port 2 (upward in the figure). . The stator passage 41 is formed as a space formed between the notch positioned above and the motor housing 1a.
[0051]
On the other hand, as shown in FIG. 1, a bearing passage 42 is formed as a space limited to the left by the electric motor 5. The communication between the flow dividing means 40, the stator passage 41 and the bearing passage 42 constitutes a lubricating mist supply passage functioning as a lubricating mist supply means for guiding the sucked gas from the suction port 2 to the auxiliary bearing 8. Is done.
[0052]
Hereinafter, the operation of the present embodiment based on the above configuration will be described.
When the electric motor 5 is driven, the orbiting scroll 4a is driven via the rotating shaft 6 and the scroll mechanism 9, and the orbiting scroll 4a orbits on the orbit while being prevented from rotating by the rotation preventing mechanism 9d.
[0053]
Then, a low-temperature refrigerant gas containing a mist of lubricating oil is sucked from the suction port 2, and most of the gas becomes the mainstream M and is formed in the low-pressure chamber formed between the electric motor 5 and the compression section 4 of the housing 1. The gas enters directly into the compression chamber 33 via the suction chamber 52 while lubricating the sliding portions of the main bearing 7 and the scroll mechanism 9 through the refrigerant gas passage 51 provided in the center housing 1b. It is.
[0054]
In addition, a part of the refrigerant gas sucked from the suction port 2 is guided to the stator passage 41 by the branching means 40 and becomes a branch flow S reaching the bearing passage 42. Thereafter, the branch flow S passes through the auxiliary bearing 8 from the gas passage 43 of the bearing portion, and the auxiliary bearing 8 is lubricated by the mist-like lubricating oil contained in the refrigerant gas. Further, the divided flow S passes through the gap 44 between the rotor 5a and the stator 5b of the electric motor 5, reaches the low-pressure chamber 50, and is sucked into the compression chamber 33 together with the main flow S that directly enters the low-pressure chamber 50 from the suction port 2. .
[0055]
When the orbiting scroll 4a orbits, the compression chamber 33 is gradually narrowed accordingly, and the internal gas is compressed and reaches the center, and is discharged from the center through the discharge port 22 into the high-pressure chamber 53. The discharge valve 23 opens and closes due to the pressure difference between the compression chamber 33 and the high pressure chamber 53. That is, when the pressure in the compression chamber 33 becomes higher than the pressure in the high pressure chamber 53, the discharge valve 23 is pushed open and the refrigerant gas flows out. Thereafter, the gas is discharged outside through the discharge chamber 54 and the discharge port 3.
[0056]
With the above operation, the present embodiment has the following effects.
By circulating the refrigerant gas in this manner, the main stream M flows directly to the compression section 4 for a short distance without passing through the electric motor 5, so that the temperature of the low-temperature refrigerant gas does not increase, As a result, the compression efficiency does not decrease.
[0057]
In addition, since a part of the refrigerant gas is led to the auxiliary bearing 8 behind the electric motor 5 as a branch flow S, the auxiliary bearing 8 is lubricated by the mist-like lubricating oil contained in the refrigerant gas, and the non-lubricated type is used. Even if the bearing is not used, the durability of the bearing is not impaired.
[0058]
The diverted stream S that has lubricated the auxiliary bearing 8 then passes through the electric motor 5, and receives heat from the electric motor 5 to increase the temperature. However, since the temperature of the branch stream S whose temperature rises is small, when the branch stream S merges with and mixes with the main stream M, the temperature rise of the entire refrigerant gas becomes small, and the compression efficiency does not decrease significantly.
[0059]
The method of attaching the flow dividing means 40 includes the following modifications in addition to the method described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, it may be configured to be attached inside the suction port 2. At the inner diameter portion of the suction port 2, mounting grooves 40d are provided at two places as shown in the CC section (FIG. 4B). The branching means 40 has a rectangular portion into which the branch plate 40a is inserted into the suction port 2 and an arc portion matching the internal shape of the motor housing 1a. The width of the guide 40b is set to the notch width of the stator 5b. Made to match. The width of the rectangular portion of the branch plate is set to be slightly larger than the width of the mounting groove 40d, and the flow dividing means 40 is strongly pushed into the mounting groove 40d and fitted.
[0060]
By adopting a configuration in which the branch plate 40a is extended toward the inside of the suction port 2 as described above, even when the electric compressor is operated under vibration accompanying the traveling of the vehicle, the flow can be divided inside the suction port 2. Therefore, lubricating oil can be reliably supplied to the auxiliary bearing 8 side while eliminating the influence of vibration.
[0061]
The method of attaching the flow dividing means 40 is not limited to the above-described modified example, but may be a method of screwing to the inner surface of the motor housing 1a, and includes a mechanical attachment method that can be securely fixed at a predetermined position.
[0062]
FIG. 5 is a sectional view of a main part showing a modification of the flow dividing means 40. A gutter-shaped guide 40b connected to the branch plate 40a connected to the suction port 2 extends in two opposite directions, one of which communicates with the passage 41 for the stator, and the other communicates with the refrigerant gas passage 51. As a result, the entire amount of the main stream M is directly guided to the gas passage 51, so that the refrigerant gas can be more reliably split.
[0063]
In FIG. 2, the stator passage 41 has an embodiment in which a part of the outer peripheral portion of the stator 5 b is notched in the axial direction and is formed as a space formed between the stator passage 41 and the motor housing 1 a. An axial groove may be provided in the peripheral portion to form a space formed between the peripheral portion and the stator 5b. Alternatively, a hole may be provided in the stator 5b itself so as to penetrate in the axial direction, and may be used as a passage.
[0064]
FIG. 6 is an explanatory view showing a modified example of the stator passage.
A part of the outer periphery from the other end of the motor housing 1a to the suction port 2 is a convex portion which bulges in the radial direction, and an axial groove is formed on the inner surface side of the convex portion in the other direction from the suction port 2 to the stator 5b. It is provided beyond the end side end portion and over the bearing passage 42 (FIGS. 6A and 6B). Thus, even when the stator 5b having a circular outer shape is press-fitted, the stator passage 41 is formed as a space formed between the motor housing 1b and the stator 5b, and the groove extends beyond the end of the stator 5b. Since it extends and is open, it communicates with the bearing passage 42.
[0065]
The outer shape of the projection and the inner shape of the inner surface of the groove need not be semicircular as shown in the figure, but may be a shape that is easy to process. Further, since the inner surface of the groove does not have a fitting relationship with other parts, when the motor housing 1a is a cast product, the casting surface may be left as it is, and the labor for processing can be omitted. Furthermore, since the outer shape of the stator 5b remains cylindrical and the magnetic flux density distribution is uniform, there is no decrease in motor performance.
[0066]
In this case, the flow dividing means 40 is manufactured such that the branch plate 40a is inserted into the suction port 2 (FIG. 6D) and the guide 40b conforms to the inner shape of the motor housing 1a (FIG. c)), it is attached by the above-mentioned method such as screwing.
[0067]
The gas sucked from the suction port 2 is divided into a main stream M and a branch stream S by the branch plate 40a in the suction port 2. The branch flow S is guided to the stator passage 41 by the guide 40b, passes through the stator passage 41, and reaches the bearing passage 42.
[0068]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part showing a modification of the bearing passage. One end is connected to the stator passage 41 and the other end is a tubular bearing passage 42a connected to the gas passage 43 provided on the auxiliary bearing 8 side.
[0069]
The refrigerant gas sucked from the suction port 2 is divided by the dividing means 40 to form a divided flow S, and is supplied directly to the auxiliary bearing 8 through the passage 41 for the stator and the passage 42a for the bearing.
[0070]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the electric compressor according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the entire electric compressor according to the present embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the suction position of the branch flow S for lubricating the auxiliary bearing 8 on the other end side (the left side in the figure) is changed, and this point will be mainly described below. .
[0071]
A second suction port 60 is provided at the other end of the motor housing 1a. A suction pipe 70 for transferring refrigerant gas outside the electric compressor is connected to the first suction port 2. Further, since the external branch pipe 71 functioning as an external branch path of the lubricating mist branched from the suction pipe 70 is connected to the second suction port 60 and communicates with the bearing path 42, the external branch pipe 71 and the bearing A lubricating mist supply passage extending to the auxiliary bearing 8 on the other end side through the passage 42 is formed. In this case, the gutter-shaped flow dividing means 40 described in the first embodiment is not provided. The configuration in which the external branch pipe 71 is branched from the suction pipe 70 corresponds to the above-described flow dividing means.
[0072]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When the electric motor 5 is driven, the low-temperature refrigerant gas containing the mist of the lubricating oil is branched outside the housing 1 into the suction pipe 70 and the external branch pipe 71, and from the first suction port 2 and the second suction port 60, respectively. The refrigerant gas sucked and sucked from the first suction port 2 becomes the main stream M and directly enters the low-pressure chamber 50 formed between the electric motor 5 and the compression section 4 of the housing 1 and is similar to the above. It is sucked into the compression chamber 33 through the path.
[0073]
Further, the branch flow S sucked from the second suction port 60 directly enters the bearing passage 42, passes through the auxiliary bearing 8 from the gas passage 43 of the bearing portion, and is mist-like lubricating oil contained in the refrigerant gas. The auxiliary bearing 8 is lubricated. Further, the divided flow S passes through the stator passage 41 and the gap 44 between the rotor 5a and the stator 5b of the electric motor 5, reaches the low-pressure chamber 50, and is sucked into the compression chamber 33 together with the main flow S. Subsequent operations are as described in the first embodiment.
[0074]
In this way, the refrigerant gas is branched by the external branch pipe 71, and the branch flow S is directly guided to the bearing passage 42, whereby a required amount of the refrigerant gas is more reliably and stably introduced into the auxiliary bearing 8 than in the first embodiment. Therefore, it is sufficient to supply the auxiliary bearing 8 with a minimum amount of refrigerant gas necessary for lubrication. Here, also in the present embodiment, a ferrite magnet concentrated winding motor which is a high temperature compatible motor is used, the degree of cooling by the refrigerant gas is minimized, and conversely, the rate of temperature rise of the supplied refrigerant gas is reduced. ing.
[0075]
By employing the above-described configuration, the flow rate of the branch stream S that receives heat from the electric motor that is unnecessary for the refrigerant gas can be reduced, so that the amount of heat brought into the main stream M can be reduced, and as a result, the compression amount can be reduced. The reduction in efficiency can be further improved. In addition, since the flow rate of the branch flow S is small, the diameter of the second suction port 60 can be reduced, so that a large suction port sufficient to allow all the refrigerant gas to pass therethrough without pressure loss as in the related art is provided. It is possible to reduce the size as compared with.
[0076]
Further, since the external branch pipe 71 omits the flow path that is guided from the suction port 2 to the stator path 41 through the stator path 41, the flow path of the branch flow S is shorter than that of the first embodiment ( (Approximately half), and the opportunity to be exposed to heat from the housing and the like is reduced, which is also effective in preventing the temperature of the refrigerant gas from rising.
[0077]
Further, the stator passage 41 is not necessarily provided. In this case, the branch flow S reaches the low-pressure chamber 50 through the gap between the rotor 5a and the stator 5b of the electric motor. However, since the resistance of the shunt S when passing through the electric motor 5 is reduced, and the temperature of the shunt S is prevented from rising by passing the shunt S away from the rotor 5a, which is a motor heat generating portion, the stator passage 41 is formed. It is desirable to provide.
[0078]
FIG. 9 is a sectional view showing a modification of the present embodiment.
If the axial length of the electric compressor is allowed, the second suction port 60 is provided at the rear end of the other end of the motor housing 1a, and the bearing passage of the auxiliary bearing 8 at the other end is provided. The refrigerant gas may be directly introduced into 42. In this case, all the refrigerant gas passes through the auxiliary bearing 8.
[0079]
Further, the first suction port 2 may be provided in the compressor housing 1c. After lubricating the auxiliary bearing 8 on the other end, the divided flow S passing through the electric motor 5 and the low-pressure chamber 50 is lubricated for the main bearing 7 and the other scroll mechanism 9 on one end. In the process of passing through the scroll mechanism 9. Since the first suction port is directly sucked into the suction chamber 52 of the compression section 4, the temperature rise of the main stream M is further reduced, which is effective in improving the compression efficiency.
[0080]
In the first and second embodiments, the example in which the ferrite magnet concentrated winding motor is applied is shown. However, as the electric motor 5, a rare earth magnet distributed winding motor which is a high temperature compatible motor, and further, a rare earth magnet concentrated winding motor is used. In this case, even if the temperature rises, the decrease in the magnetic flux is small, so that the effect of suppressing the gas for cooling the motor as much as the ferrite magnet concentrated winding motor can be obtained.
[0081]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the lubricating mist supply means for guiding a part of the lubricating mist-containing gas to the other end bearing is provided, the other end bearing can be lubricated.
[0082]
According to the second aspect of the present invention, the lubricating mist supply means divides and guides the mist-containing gas sucked from the suction port between the housing and the stator of the electric motor fixed to the housing. A flow dividing means, a stator passage formed in the axial direction of the electric motor from one end to the other end between the housing and the stator, and extending from the stator passage to the other end bearing. Since the bearing passage is provided, an increase in the number of parts can be suppressed, and the flow can be divided by a simple mechanism.
[0083]
According to the third aspect of the present invention, the lubricating mist supply means is branched from a suction pipe extending from the suction port to the outside of the housing, and is connected to the other end of the housing and the electric motor. Since the passage and the bearing passage from the external branch passage to the other end bearing are provided, the mist-containing gas is more reliably introduced into the other end bearing, and the effect is obtained with a small amount of gas. Can be lubricated.
[0084]
According to the fourth aspect of the present invention, since the suction port is opened to the inner wall of the housing closer to the compression section than the electric motor, the length of the other end of the housing can be reduced, and the electric compressor can be reduced. Can be reduced.
[0085]
According to the fifth aspect of the present invention, by employing the high-temperature compatible motor, it is possible to provide an electric compressor in which the necessity of cooling gas by flowing around the electric motor is reduced as much as possible.
[0086]
According to the invention described in claim 6, since the suction port provided in the housing is arranged closer to the compression unit than the electric motor, the sucked gas does not pass through the high-temperature electric motor, In addition, the passage path to the compression section is shortened, so that heat from the housing or the like is less likely to be received, whereby an increase in gas temperature is suppressed, and compression efficiency can be improved. Further, since the electric motor is a high temperature compatible motor such as a rare earth magnet motor or a concentrated winding motor, gas for cooling the electric motor can be suppressed as much as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an entire electric compressor according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view showing an AA section of FIG. 1;
FIGS. 3A and 3B show a method of mounting the flow dividing means, FIG. 3A is a cross-sectional view showing a main part of the method of mounting the flow dividing means, FIG. It is a perspective view of a flow dividing means.
4A and 4B show another mounting example of the flow dividing means, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view of a main part, FIG. 4B is a horizontal cross-sectional view showing a CC section of FIG. 4A, and FIG. It is.
FIG. 5 is a sectional view of a main part showing a modification of the flow dividing means.
6A and 6B show a modified example of a stator passage, in which FIG. 6A is a cross-sectional view showing a main part, FIG. 6B is a cross-sectional view showing a DD cross section of FIG. 6A, and FIG. FIG. 4D is a cross-sectional view showing a section E, and FIG.
FIG. 7 is a sectional view of a main part showing a modified example of a bearing passage.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the entire electric compressor according to a second embodiment.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the entire electric compressor showing a modification of the external branch passage.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the entire electric compressor showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Housing
2 Inlet
4 Compressor
5 Electric motor
5a Stator
6 Rotation axis
8 Auxiliary bearing
40 Dividing means
41 Stator passage
42 Bearing passage
42a Bearing passage
60 inlet
70 Suction pipe
71 External branch pipe
M mainstream
S diversion

Claims

A compression unit disposed on one end side of the housing, for compressing gas sucked from a suction port provided in the housing;
An electric motor disposed on the other end side of the housing and driving the compression unit;
A rotating shaft connected to the compression unit and driven to rotate by the electric motor,
The other end side bearing that is arranged on the other end side of the electric motor and rotatably supports the rotating shaft, is provided in the housing,
The gas is a lubricating mist-containing gas including a lubricating mist, and in the electric compressor that lubricates each part in the housing with the lubricating mist-containing gas,
The suction port is provided closer to the compression unit than the electric motor,
An electric compressor, further comprising: a lubricating mist supply unit that guides a part of the lubricating mist-containing gas to the other end side bearing.

The lubricating mist supply means,
Dividing means for dividing and guiding the mist-containing gas sucked from the suction port, between the housing and the stator of the electric motor fixed to the housing,
Between the housing and the stator, a stator passage formed along the axial direction of the electric motor from the one end to the other end,
A bearing passage from the stator passage to the other end side bearing,
The electric compressor according to claim 1, comprising:

The lubricating mist supply means,
An external branch passage branched from a suction pipe extending from the suction port to the outside of the housing and connected to the other end side of the housing and the electric motor;
A bearing passage from the external branch passage to the other end side bearing,
The electric compressor according to claim 1, comprising:

An electric motor, a compression unit driven by the electric motor, a rotating shaft connecting the compression unit and the electric motor, and a rotating shaft for supporting the rotating shaft are arranged in the housing so as to sandwich the electric motor. A pair of compression portion close side bearings and a compression portion separation side bearing are provided, and a suction port for sucking the lubricating mist-containing gas compressed by the compression portion into the housing,
A lubricating mist supply unit that supplies a part of the lubricating mist-containing gas to the compression portion separated side bearing separately is provided in the housing or outside the housing,
The electric compressor, wherein the suction port is opened on the inner wall of the housing closer to the compression section than the electric motor.

The electric compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric motor is a high-temperature compatible motor such as a rare earth magnet motor or a concentrated winding motor.

In an electric compressor including a compression unit that compresses gas sucked from a suction port provided in a housing and an electric motor that drives the compression unit in the housing,
The electric motor is a high-temperature compatible motor such as a rare earth magnet motor and a concentrated winding motor,
The electric compressor, wherein the suction port is disposed closer to the compression section than the electric motor.