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WO2025047835A1 - 電動圧縮機 - Google Patents

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Publication number
WO2025047835A1
WO2025047835A1 PCT/JP2024/030843 JP2024030843W WO2025047835A1 WO 2025047835 A1 WO2025047835 A1 WO 2025047835A1 JP 2024030843 W JP2024030843 W JP 2024030843W WO 2025047835 A1 WO2025047835 A1 WO 2025047835A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
injection
chamber
motor
partition block
intermediate pressure
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/030843
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
ヨセフ コスタル
マリアン ペロタン
Original Assignee
株式会社ヴァレオジャパン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ヴァレオジャパン filed Critical 株式会社ヴァレオジャパン
Publication of WO2025047835A1 publication Critical patent/WO2025047835A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet

Definitions

  • the present invention relates to an improved technology for an electric compressor equipped with a compression mechanism that compresses a refrigerant in two stages and a motor that drives this compression mechanism.
  • a low-stage compressor is placed below the motor inside the housing, and a high-stage compressor is placed below the low-stage compressor, creating a so-called vertically mounted electric compressor.
  • the inside of the housing is divided by a partition member into a first sealed chamber that houses the motor and a second sealed chamber that houses the compression mechanism.
  • the injection pipe for the intermediate pressure refrigerant is provided in the housing and is connected to the second sealed chamber. Therefore, the second sealed chamber is configured to have an intermediate pressure atmosphere.
  • the suction passage of the low stage compression mechanism is connected to the first sealed chamber.
  • the discharge passage of the low stage compression mechanism opens to the second sealed chamber.
  • the suction passage of the high stage compression mechanism is connected to the second sealed chamber.
  • the discharge passage of the high stage compression mechanism is connected to the discharge pipe for the high pressure refrigerant.
  • the present invention was made to solve the above problems, and aims to provide a technology that can strengthen the support of the injection pipe by the electric compressor.
  • an electric compressor (50) including a two-stage compression mechanism (110) having a low-stage side compressor (120) and a high-stage side compressor (130), a motor (100) that drives the two-stage compression mechanism (110), a motor housing (60) provided with a motor chamber (61) that houses the motor (100), a rear head (70) provided with an intermediate pressure chamber (71) that houses the two-stage compression mechanism (110), and a partition block (80) that is sandwiched between the rear head (70) and the motor housing (60) and that separates the motor chamber (61) and the intermediate pressure chamber (71),
  • the partition block (80) is provided with an injection inlet (151) through which an injection gas refrigerant can be introduced, an injection outlet (152) through which the injection gas refrigerant can be discharged to the intermediate pressure chamber (71), and an injection passage (153) connecting the injection inlet (151) and the injection outlet (152).
  • a check valve (160) is disposed at the injection outlet (152) to allow the injection gas refrigerant to flow only from the injection passage (153) to the intermediate pressure chamber (71).
  • the injection outlet (152) and the check valve (160) are provided on a flat surface (82) of the partition block (80) that faces the intermediate pressure chamber (71).
  • the check valve (160) is constituted by a reed valve (161).
  • the partition block (80) has an intake passage (84) inside the partition block (80) that connects the motor chamber (61) with the intake port (125a) of the low-stage compressor (120).
  • the partition block (80) is integrally provided with a shaft support portion (83) that supports the rotating shaft (101) of the two-stage compression mechanism (110).
  • the present invention allows the electric compressor to firmly support the injection pipe.
  • FIG. 1A is a conceptual diagram showing one example of an injection type refrigeration cycle according to an embodiment
  • FIG. 1B is a conceptual diagram showing another example of an injection type refrigeration cycle according to an embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric compressor shown in FIG. 3 is an enlarged view of the two-stage compression mechanism and its surroundings shown in FIG. 2.
  • 4 is a cross-sectional view of the low-stage compressor shown in FIG. 3 as viewed from the axial direction of a motor shaft.
  • 4 is a cross-sectional view of the high-stage compressor shown in FIG. 3 as viewed from the axial direction of a motor shaft.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the partition block shown in FIG. 3 around an injection inlet.
  • FIG. 1A shows an example of an injection type refrigeration cycle 10 (hereinafter, abbreviated as "refrigeration cycle 10").
  • This refrigeration cycle 10 is used, for example, in an automotive air conditioner, and performs cooling and heating using an interior air conditioning unit (not shown). Note that the use of this refrigeration cycle 10 is not limited.
  • this refrigeration cycle 10 is suitable for use with R744 refrigerant, but other refrigerants (for example, R134a refrigerant and R1234yf refrigerant) can also be used.
  • the injection type refers to a system in which the refrigeration cycle 10 expands a high-pressure refrigerant in two stages and returns the intermediate-pressure gas refrigerant (gas-phase refrigerant) that has been separated into gas and liquid to the electric compressor 50.
  • This intermediate-pressure gas refrigerant that is returned to the electric compressor 50 is called the injection gas refrigerant.
  • the refrigeration cycle 10 includes an evaporator 11, a gas cooler 12, a first expansion valve 13, a second expansion valve 14, a gas-liquid separator 15, and an electric compressor 50.
  • the electric compressor 50 is equipped with a two-stage compression mechanism 110.
  • This two-stage compression mechanism 110 has a low-stage compressor 120 and a high-stage compressor 130.
  • the electric compressor 50 further includes an intake port 68 that can draw in refrigerant from the outside (evaporator 11), a discharge port 75 that can discharge refrigerant to the outside (gas cooler 12), and an injection inlet 151 that can introduce injection gas refrigerant.
  • the refrigerant outlet of the gas cooler 12 is connected to the refrigerant inlet of the gas-liquid separator 15 via the first expansion valve 13 through the first flow path 21.
  • the refrigerant outlet of the gas-liquid separator 15 is connected to an injection pipe 22 through which the injected gas refrigerant flows, and a second flow path 23 through which the liquid refrigerant flows.
  • the injection pipe 22 is connected to the injection inlet 151 of the electric compressor 50.
  • the second flow path 23 is connected to the refrigerant inlet of the evaporator 11 via the second expansion valve 14.
  • the refrigerant outlet of the evaporator 11 is connected to the suction port 68 of the electric compressor 50 via the third flow path 24.
  • the discharge port 75 of the electric compressor 50 is connected to the refrigerant inlet of the gas cooler 12 via the fourth flow path 25.
  • the refrigerant flows in the direction shown by the solid line in Figure 1A.
  • the refrigerant that has been heat exchanged with outside air by the gas cooler 12 flows through the first flow path 21, the first expansion valve 13, the gas-liquid separator 15, the second expansion valve 14, and the evaporator 11 to the suction port 68 of the electric compressor 50, where it is compressed to high pressure.
  • the refrigerant compressed to high pressure by the electric compressor 50 flows to the gas cooler 12 via the fourth flow path 25.
  • the refrigerant that has exchanged heat with the outside air by the gas cooler 12 is rapidly adiabatically expanded by the first expansion valve 13 and the second expansion valve 14, and then returns to the evaporator 11.
  • the refrigerant that leaves the gas cooler 12 is expanded in two stages by the first expansion valve 13 and the second expansion valve 14.
  • FIG. 1B shows another example of an injection type refrigeration cycle 30 (hereinafter, abbreviated as "refrigeration cycle 30").
  • This other example of the refrigeration cycle 30 has an internal heat exchanger 31 instead of the gas-liquid separator 15 of the refrigeration cycle 10.
  • the refrigerant outlet of the gas cooler 12 is connected to the refrigerant inlet of the internal heat exchanger 31 by a first flow path 21.
  • the first flow path 21, between the gas cooler 12 and the internal heat exchanger 31, i.e., the branch point 21a, is branched by a branch path 41 and is connected to the inlet of the internal heat exchanger 31 via a first expansion valve 13.
  • the outlet of the internal heat exchanger 31 is connected to the injection inlet 151 of the electric compressor 50 by an injection pipe 22.
  • the refrigerant branched from the branch point 21a between the gas cooler 12 and the internal heat exchanger 31 is adiabatically expanded by the first expansion valve 13, and then heated by the internal heat exchanger 31.
  • the heated gas refrigerant is then passed through the injection pipe 22 to the injection inlet 151 of the electric compressor 50.
  • the electric compressor 50 has a configuration of a so-called horizontally-mounted electric compressor in which a two-stage compression mechanism 110 is disposed beside a motor 100.
  • the electric compressor 50 includes a housing 51, the motor 100, and the two-stage compression mechanism 110 driven by the motor 100.
  • the housing 51 is configured to be installed horizontally.
  • the housing 51 includes a motor housing 60 with a motor chamber 61 that houses the motor 100, a rear head 70 with an intermediate pressure chamber 71 that houses the two-stage compression mechanism 110, and a partition block 80 sandwiched between the motor housing 60 and the rear head 70.
  • the motor housing 60, the rear head 70, and the partition block 80 are made by casting metal materials such as aluminum (including aluminum alloys).
  • the motor housing 60 is a cylindrical member with a bottom. One axial end of the motor housing 60 is closed by a bottom wall 62. The bottom wall 62 is formed integrally with the motor housing 60, for example. The other axial end of the motor housing 60 is completely open. The open end face 63 of the motor housing 60 is sometimes referred to as the first end face 63. The first end face 63 is a flat surface perpendicular to the axial center line CL1 of the motor housing 60.
  • a motor chamber 61 is formed inside the motor housing 60.
  • An inverter housing 65 is attached to the outer wall surface 62a of the bottom wall 62 of the motor housing 60. The inverter housing 65 houses an inverter device 66 for supplying driving power to the motor 100.
  • the motor housing 60 further has an intake port 68 that draws refrigerant from the outside into the motor chamber 61. More specifically, a boss portion 69 that protrudes radially outward is provided on the outer peripheral surface 60a of the motor housing 60. The intake port 68 opens into this boss portion 69.
  • the third flow path 24 (refrigerant supply pipe 24) shown in FIG. 1 is connected to this intake port 68.
  • the rear head 70 (compressor housing 70) is a cylindrical member with a bottom. One axial end of the rear head 70 is closed by a bottom wall 72. This bottom wall 72 is formed integrally with the rear head 70, for example. The other axial end of the rear head 70 is completely open.
  • the open end face 73 of the rear head 70 is sometimes referred to as the second end face 73.
  • This second end face 73 is a flat surface perpendicular to the axial center line CL1 of the motor housing 60 and faces the first end face 63 of the motor housing 60.
  • the interior of the rear head 70 is formed as an intermediate pressure chamber 71.
  • the rear head 70 has an oil separation chamber 74 that separates oil from the refrigerant compressed by the two-stage compression mechanism 110, and a discharge port 75 that discharges the gaseous refrigerant from which the oil has been separated by this oil separation chamber 74 to the outside.
  • This discharge port 75 is connected to the fourth flow path 25 (refrigerant discharge pipe 25) shown in FIG. 1.
  • the partition block 80 is a disk-shaped member that separates the motor chamber 61 and the intermediate pressure chamber 71, and is sandwiched between the first end face 63 of the motor housing 60 and the second end face 73 of the rear head 70. More specifically, as shown in FIG. 3, the partition block 80 has a first mating surface 81 that faces the first end face 63 of the motor housing 60 and the motor chamber 61, and a second mating surface 82 that faces the second end face 73 of the rear head 70 and the intermediate pressure chamber 71.
  • the first mating surface 81 and the second mating surface 82 are flat surfaces that are perpendicular to the axial center line CL1 of the motor housing 60.
  • the first mating surface 81 and the second mating surface 82 are sometimes referred to as the "first flat surface 81 and the second flat surface 82" as appropriate.
  • the gap between the first end face 63 of the motor housing 60 and the first mating surface 81 of the partition block 80, and the gap between the second end face 73 of the rear head 70 and the second mating surface 82 of the partition block 80 are each sealed with a sealing member (not shown) such as a gasket or O-ring. Both the relative rotation and axial movement of the partition block 80 with respect to the motor housing 60 and the rear head 70 are restricted.
  • the partition block 80 is fixed integrally with the motor housing 60 and the rear head 70 by a fastening member 91 such as a bolt.
  • the motor 100 includes an output shaft 101 (motor shaft 101), a rotor 102 fixed to the output shaft 101, and a cylindrical stator 103 surrounding the rotor 102.
  • the output shaft 101 has its center of rotation on the axial center line CL1 of the motor housing 60, extends from the motor chamber 61 toward the intermediate pressure chamber 71, passes through the partition block 80, and is drivably connected to the two-stage compression mechanism 110.
  • the output shaft 101 of the motor 100 also serves as the rotating shaft 101 of the two-stage compression mechanism 110.
  • the output shaft 101 of the motor 100 may be referred to as the "rotating shaft 101 of the two-stage compression mechanism 110" as appropriate.
  • This output shaft 101 (rotating shaft 101) is rotatably supported by a first bearing 104 provided in the partition block 80 and a second bearing 105 provided in the bottom wall 62 of the motor housing 60.
  • the partition block 80 is integrally formed with a shaft support portion 83 for mounting the first bearing 104.
  • the partition block 80 is integrally provided with the shaft support portion 83 that supports the rotating shaft 101 of the two-stage compression mechanism 110.
  • This shaft support portion 83 protrudes from the first mating surface 81 of the partition block 80 toward the motor chamber 61.
  • the shaft support portion 83 includes a configuration that directly supports the rotating shaft 101 without going through the first bearing 104.
  • the center line CL1 in the axial direction of the motor housing 60 may be referred to as the "center line CL1 of the output shaft 101 (rotating shaft 101)."
  • the output shaft 101 of the motor 100 may be configured as a separate member from the output shaft of the two-stage compression mechanism 110. In that case, the output shaft 101 of the motor 100 is configured with a connecting member such as a coupling to the output shaft of the two-stage compression mechanism 110.
  • the rotor 102 can rotate around the center line CL1 of the output shaft 101 (rotating shaft 101).
  • the stator 103 is disposed radially outside the rotor 102 and is fixed to the inner circumferential surface 60b of the motor housing 60.
  • the low-stage compressor 120 and the high-stage compressor 130 constituting the two-stage compression mechanism 110 are configured as so-called rolling piston type rotary compressors that compress using rotating bodies 122, 132 (pistons 132, 132) and cylinders 124, 134 that rotate.
  • the low-stage compressor 120 and the high-stage compressor 130 have substantially the same configuration and are arranged on the center line CL1 of the rotating shaft 101 (output shaft 101).
  • the low-stage compressor 120 is located on the partition block 80 side of the intermediate pressure chamber 71.
  • the high-stage compressor 130 is located on the bottom wall 72 side of the rear head 70 of the intermediate pressure chamber 71.
  • the low-stage compressor 120 includes a first eccentric shaft 121 that is integral with the rotating shaft 101, a circular first piston 122 (first rotating body 122) that is fitted onto the first eccentric shaft 121, and a flat first cylinder 124 that has a first cylinder chamber 123 that allows the rotational motion of the first piston 122.
  • the center line CL2 of the first eccentric shaft 121 is offset from the center line CL1 of the rotating shaft 101.
  • the first cylinder 124 is restricted from rotating relative to the rear head 70.
  • the first cylinder 124 has a first surface 124a facing the second mating surface 82 of the partition block 80, and a second surface 124b facing the second cylinder 134 of the high-stage compressor 130.
  • the first surface 124a and the second surface 124b of the first cylinder 124 are flat surfaces perpendicular to the axial center line CL1 of the motor housing 60.
  • the first cylinder chamber 123 is a circular hole concentric with the center line CL1 of the rotating shaft 101, and passes through the first cylinder 124.
  • the first cylinder 124 further has a first suction passage 125 and a first discharge passage 126 that communicate with the first cylinder chamber 123.
  • the first suction passage 125 and the first discharge passage 126 open to a first surface 124a of the first cylinder 124.
  • the outer diameter of the first piston 122 is smaller than the inner diameter of the first cylinder chamber 123.
  • a vertical plate-shaped first vane 127 is in contact with the outer circumferential surface of the first piston 122 and can move back and forth. This first vane 127 divides the first cylinder chamber 123 into a suction chamber and a compression chamber. The tip of this first vane 127 is pressed against the outer circumferential surface of the first piston 122 by a first spring 128.
  • the first piston 122 revolves within the first cylinder chamber 123.
  • the refrigerant introduced into the first cylinder chamber 123 from the first suction passage 125 is compressed by the revolution of the first piston 122 and is discharged from the first discharge passage 126.
  • the high-stage compressor 130 is equipped with a second eccentric shaft 131 that is integral with the rotating shaft 101, a circular second piston 132 (second rotating body 132) that is fitted onto the second eccentric shaft 131, and a flat second cylinder 134 that has a second cylinder chamber 133 that allows the rotational motion of the second piston 132.
  • the center line CL3 of the second eccentric shaft 131 is offset from the center line CL1 of the rotating shaft 101.
  • the second cylinder 134 is restricted from rotating relative to the rear head 70. Furthermore, the second cylinder 134 has a first surface 134a facing the second surface 124b of the first cylinder 124, and a second surface 134b facing the bottom wall 72 of the rear head 70.
  • the first surface 134a and the second surface 134b of the second cylinder 134 are flat surfaces perpendicular to the axial center line CL1 of the motor housing 60.
  • the second cylinder chamber 133 is a circular hole concentric with the center line CL1 of the rotating shaft 101, and passes through the second cylinder 134. Furthermore, the second cylinder 134 has a second suction passage 135 and a second discharge passage 136 that communicate with the second cylinder chamber 133.
  • the second suction passage 135 opens to the outer peripheral surface of the second cylinder 134, thereby communicating the second cylinder chamber 133 with the intermediate pressure chamber 71.
  • the second discharge passage 136 opens to the second surface 134b of the second cylinder 134.
  • the outer diameter of the second piston 132 is smaller than the inner diameter of the second cylinder chamber 133.
  • a vertical plate-shaped second vane 137 is in contact with the outer circumferential surface of the second piston 132 and can move back and forth.
  • This second vane 137 divides the second cylinder chamber 133 into a suction chamber and a compression chamber.
  • the tip of this second vane 137 is pressed against the outer circumferential surface of the second piston 132 by a second spring 138.
  • the second piston 132 revolves within the second cylinder chamber 133.
  • the refrigerant introduced into the second cylinder chamber 133 from the second suction passage 135 is compressed by the revolution of the second piston 132 and is discharged from the second discharge passage 136.
  • the center line CL2 of the first eccentric shaft 121 and the center line CL3 of the second eccentric shaft 131 are located symmetrically with respect to the center line CL1 of the rotation shaft 101.
  • the first cylinder chamber 123 is closed on the partition block 80 side by a flat first closing plate 141.
  • This first closing plate 141 is sandwiched between the second mating surface 82 of the partition block 80 and the first surface 124a of the first cylinder 124.
  • the first closure plate 141 has a first through hole 141a that communicates with the suction port 125a of the first suction passage 125, and a second through hole 141b that communicates with the first discharge passage 126.
  • the first through hole 141a and the second through hole 141b penetrate the first closure plate 141 in the plate thickness direction.
  • the suction port 125a of the first suction passage 125 communicates with the suction passage 84 of the partition block 80 through the first through hole 141a of the first closing plate 141.
  • This suction passage 84 penetrates the partition block 80 in the axial direction of the motor housing 60.
  • the suction passage 84 is located inside the partition block 80. Therefore, the first cylinder chamber 123 communicates with the suction port 68 of the motor housing 60 (see Figure 2) through the path of the first suction passage 125, the first through hole 141a of the first closing plate 141, the suction passage 84 of the partition block 80, and the motor chamber 61.
  • the partition block 80 has a communication groove 85 that connects the second through hole 141b of the first closing plate 141 and the intermediate pressure chamber 71.
  • This communication groove 85 is formed in the second mating surface 82 of the partition block 80.
  • a discharge valve 86 that opens and closes the opening of the second through hole 141b is provided in the communication groove 85.
  • This discharge valve 86 is a check valve, such as a reed valve, that allows the injection gas refrigerant to flow only from the first discharge passage 126 to the communication groove 85.
  • the first cylinder chamber 123 is connected to the second cylinder chamber 133 via the first discharge passage 126, the second through hole 141b, the communication groove 85, the intermediate pressure chamber 71, and the second suction passage 135.
  • the space between the first cylinder chamber 123 and the second cylinder chamber 133 is closed by a flat second closing plate 142.
  • This second closing plate 142 is sandwiched between the second surface 124b of the first cylinder 124 and the first surface 134a of the second cylinder 134.
  • the second cylinder chamber 133 is closed on the bottom wall 72 side of the rear head 70 by a flat third closing plate 143.
  • This third closing plate 143 covers the entire second surface 134b of the second cylinder 134. Furthermore, the third closing plate 143 is restricted from moving toward the bottom wall 72 side of the rear head 70 by the step surface 76 inside the rear head 70.
  • the first cylinder 124, the second cylinder 134, the first closing plate 141, the second closing plate 142, and the third closing plate 143 are clamped in the axial direction of the rear head 70 by the step surface 76 of the rear head 70 and the partition block 80.
  • a discharge chamber 144 is formed, which is partitioned by the bottom wall 72 and the third closing plate 143.
  • the third closing plate 143 has a communication hole 143a that connects the second discharge passage 136 of the second cylinder 134 to the discharge chamber 144.
  • a discharge valve 145 that opens and closes the opening of the through hole 143a is provided in the discharge chamber 144.
  • This discharge valve 145 is a check valve, such as a reed valve, that allows the injection gas refrigerant to flow only from the second discharge passage 136 to the discharge chamber 144.
  • the discharge chamber 144 is connected to the oil separation chamber 74.
  • the refrigerant in the high-stage compressor 130 can flow into the oil separation chamber 74 through the second discharge passage 136, the communication hole 143a, and the discharge chamber 144. It is preferable that the tip of the rotating shaft 101 is rotatably supported by a third bearing 146 provided in the third closing plate 143.
  • the partition block 80 has an injection inlet 151, an injection outlet 152, and an injection passage 153.
  • the injection passage 153 connects the injection inlet 151 and the injection outlet 152. At least the injection outlet 152 and the injection passage 153 are disposed within the partition block 80.
  • the injection inlet 151 is formed integrally with, for example, the partition block 80. More specifically, a boss portion 154 that protrudes radially outward is provided on the outer peripheral surface 87 of the partition block 80. The injection inlet 151 opens into this boss portion 154. The injection inlet 151 is capable of introducing an injection gas refrigerant by connecting the injection pipe 22 (see FIG. 1).
  • the injection outlet 152 is connected to the intermediate pressure chamber 71 by opening to the second mating surface 82 (second flat surface 82) of the partition block 80 that faces the intermediate pressure chamber 71. Therefore, the injection outlet 152 can lead out the injection gas refrigerant to the intermediate pressure chamber 71.
  • a check valve 160 is provided at the injection outlet 152. This check valve 160 allows the flow of injection gas refrigerant only from the injection passage 153 to the intermediate pressure chamber 71. In other words, when the pressure in the injection passage 153 increases to exceed the pressure in the intermediate pressure chamber 71, the pressure difference causes the check valve 160 to open.
  • This check valve 160 is provided on the flat second mating surface 82 of the partition block 80 that faces the intermediate pressure chamber 71.
  • This check valve 160 is composed of, for example, a reed valve 161.
  • This reed valve 161 is fixed at one end of a thin elastic plate and opens only in one direction, that is, only in the direction that allows the flow of injection gas refrigerant from the injection passage 153 to the intermediate pressure chamber 71.
  • the refrigerant sucked into the suction port 68 of the motor housing 60 passes through the gaps in the motor 100 located in the motor chamber 61, cooling the motor 100, and then flows into the suction passage 84 of the partition block 80.
  • the refrigerant that has passed through this suction passage 84 passes through the first through hole 141a of the first closing plate 141 and the first suction passage 125 of the low-stage compressor 120 and enters the first cylinder chamber 123.
  • the refrigerant compressed by the low-stage compressor 120 flows from the first cylinder chamber 123 through the first discharge passage 126, the second through hole 141b of the first closing plate 141, the communication groove 85 of the partition block 80, the intermediate pressure chamber 71, and the second suction passage 135 to the second cylinder chamber 133.
  • the refrigerant further compressed by the high-stage compressor 130 flows from the second cylinder chamber 133 through the second discharge passage 136, the communication hole 143a of the third closing plate 143, the discharge chamber 144, and the oil separation chamber 74 to the discharge port 75 of the rear head 70.
  • the electric compressor 50 includes a two-stage compression mechanism 110 having a low-stage compressor 120 and a high-stage compressor 130, a motor 100 that drives the two-stage compression mechanism 110, a motor housing 60 with a motor chamber 61 that houses the motor 100, a rear head 70 with an intermediate pressure chamber 71 that houses the two-stage compression mechanism 110, and a partition block 80 that is sandwiched between the rear head 70 and the motor housing 60 and separates the motor chamber 61 from the intermediate pressure chamber 71.
  • the partition block 80 has an injection inlet 151 through which an injection gas refrigerant can be introduced, an injection outlet 152 through which the injection gas refrigerant can be discharged to the intermediate pressure chamber 71, and an injection passage 153 that connects the injection inlet 151 and the injection outlet 152.
  • the partition block 80 is extremely sturdy since it is sandwiched between the motor housing 60 and the rear head 70.
  • the sturdy partition block 80 is provided with an injection inlet 151, an injection outlet 152, and an injection passage 153. This enables the electric compressor 50 to firmly support the injection pipe 22.
  • a check valve 160 is disposed at the injection outlet 152 to allow the flow of injection gas refrigerant only from the injection passage 153 to the intermediate pressure chamber 71. This prevents the refrigerant from flowing back from the intermediate pressure chamber 71 to the injection inlet 151. As a result, the efficiency of the injection type refrigeration cycle 10, 30 (see FIG. 1A and FIG. 1B) can be improved.
  • the injection outlet 152 and the check valve 160 are provided on the flat surface 82 (second flat surface 82, second mating surface 82) of the partition block 80 that faces the intermediate pressure chamber 71.
  • the check valve 160 By providing the check valve 160 on the flat surface 82 of the partition block 80 in this way, the configuration and installation structure of the check valve 160 can be simplified.
  • the check valve 160 is composed of a reed valve 161.
  • the check valve 160 has a configuration in which the reed valve 161 is attached to the flat surface 82 (the second flat surface 82, the second mating surface 82) of the partition block 80 that faces the intermediate pressure chamber 71, and therefore can have a simple structure.
  • the partition block 80 has a suction passage 84 therein, which connects the motor chamber 61 with the suction port 125 a of the low-stage compressor 120 .
  • a suction passage 84 that connects the motor chamber 61 with the suction port 125a of the low-stage compressor 120, an injection inlet 151, an injection outlet 152, and an injection passage 153.
  • the suction passage 84, the injection inlet 151, the injection outlet 152, and the injection passage 153 can all be concentrated in only the partition block 80, simplifying the configuration of the electric compressor 50.
  • the partition block 80 is integrally provided with a shaft support portion 83 that supports the rotating shaft 101 of the two-stage compression mechanism 110. Therefore, the partition block 80 that separates the motor chamber 61 and the intermediate pressure chamber 71 can be used to support the rotating shaft 101 of the two-stage compression mechanism 110. There is no need to provide a separate member to support the rotating shaft 101.
  • the configuration of the electric compressor 50 can be simplified. In addition, since the rotating shaft 101 is supported by the partition block 80 sandwiched between the motor housing 60 and the rear head 70, the entire electric compressor 50 becomes robust.
  • the shaft support portion 83 can support the rotating shaft 101 via a bearing 104 or a plain bearing, or directly.
  • the electric compressor 50 is not limited to a horizontal type electric compressor, but may be a vertical type electric compressor.
  • the electric compressor 50 of the present invention is suitable for use in the injection type refrigeration cycles 10 and 30.

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Abstract

【課題】電動圧縮機によるインジェクション管の支持を強固にすること。 【解決手段】電動圧縮機（５０）は、モータ（１００）を収納するモータ室（６１）を備えたモータハウジング（６０）と、２段圧縮機構（１１０）を収納する中間圧室（７１）を備えたリアヘッド（７０）と、前記モータハウジング（６０）と前記リアヘッド（７０）との間に挟持され、前記モータ室（６１）と前記中間圧室（７１）とを仕切る仕切りブロック（８０）とを含む。前記仕切りブロック（８０）は、インジェクションガス冷媒を導入可能なインジェクション入口（１５１）と、前記インジェクションガス冷媒を前記中間圧室（７１）へ導出可能なインジェクション出口（１５２）と、前記インジェクション入口（１５１）と前記インジェクション出口（１５２）とを連通するインジェクション通路（１５３）と、を備えている。

Description

電動圧縮機
　本発明は、冷媒を２段圧縮する圧縮機構と、この圧縮機構を駆動するモータと、を備えた電動圧縮機の改良技術に関する。
　電動圧縮機のなかには、２段圧縮を行い、圧縮機構の周囲を中間圧室とし、空調装置の回路より中間圧の冷媒を中間圧室にガスインジェクションを行うローリングピストン型ロータリ圧縮機がある。このような電動圧縮機としては、例えば特許文献１の技術が知られている。
　特許文献１で知られている技術によれば、ハウジングの内部において、モータの下に低段側圧縮機を配置し、この低段側圧縮機の下に高段側圧縮機を配置した、いわゆる縦置き式電動圧縮機の構成である。ハウジングの内部は、モータを収納する第１密閉室と、圧縮機構を収納する第２密閉室とに、仕切部材によって仕切られている。
　中間圧冷媒のインジェクション管は、ハウジングに設けられることによって、第２密閉室に接続されている。このため、第２密閉室は中間圧雰囲気に構成されている。低段側圧縮機構の吸入通路は第１密閉室に連通している。低段側圧縮機構の吐出通路は第２密閉室に開口している。高段側圧縮機構の吸入通路は第２密閉室に連通している。高段側圧縮機構の吐出通路は高圧冷媒の吐出管に連通している。
特開２０００－０５４９７５号公報
　ところで、車両用空調装置は、車両の振動や炎天下の高温による冷媒の高圧にさらされるため、非常に厳しい信頼性が要求される。そのため、ハウジング壁を貫通するようにインジェクション管を形成すると、インジェクション管の支持が脆弱になり、十分な信頼性の要求を満たせない恐れがある。
　本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、電動圧縮機によるインジェクション管の支持を強固にすることができる技術を提供することを、課題とする。
　以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明は図示の形態に限定されるものではない。
　本発明によれば、低段側圧縮機（１２０）及び高段側圧縮機（１３０）を有する２段圧縮機構（１１０）と、前記２段圧縮機構（１１０）を駆動するモータ（１００）と、前記モータ（１００）を収納するモータ室（６１）を備えたモータハウジング（６０）と、前記２段圧縮機構（１１０）を収納する中間圧室（７１）を備えたリアヘッド（７０）と、前記リアヘッド（７０）と前記モータハウジング（６０）との間に挟持され、前記モータ室（６１）と前記中間圧室（７１）とを仕切る仕切りブロック（８０）と、を含む電動圧縮機（５０）において、
　前記仕切りブロック（８０）は、インジェクションガス冷媒を導入可能なインジェクション入口（１５１）と、前記インジェクションガス冷媒を前記中間圧室（７１）へ導出可能なインジェクション出口（１５２）と、前記インジェクション入口（１５１）と前記インジェクション出口（１５２）とを連通するインジェクション通路（１５３）と、を備えたことを特徴とする電動圧縮機が提供される。
　好ましくは、前記インジェクション出口（１５２）には、前記インジェクション通路（１５３）から前記中間圧室（７１）へのみの前記インジェクションガス冷媒の流れを許容する逆止弁（１６０）が配置されている。
　さらに好ましくは、前記インジェクション出口（１５２）及び前記逆止弁（１６０）は、前記仕切りブロック（８０）のうちの、前記中間圧室（７１）に面する平坦面（８２）に設けられている。
　好ましくは、前記逆止弁（１６０）は、リード弁（１６１）によって構成されている。
　さらに好ましくは、前記仕切りブロック（８０）は、前記モータ室（６１）と前記低段側圧縮機（１２０）の吸入口（１２５ａ）とを連通する吸入通路（８４）を、前記仕切りブロック（８０）の内部に有している。
　他の好ましい例として、前記仕切りブロック（８０）は、前記２段圧縮機構（１１０）の回転軸（１０１）を支持する軸支持部（８３）を一体に備えている。
　本発明では、電動圧縮機によるインジェクション管の支持を強固にすることができる。
図１Ａは実施例によるインジェクション式冷凍サイクルの一例を示す概念図、図１Ｂは実施例によるインジェクション式冷凍サイクルの別例を示す概念図である。 図１に示される電動圧縮機の断面図である。 図２に示される２段圧縮機構周りの拡大図である。 図３に示される低段側圧縮機をモータ軸の軸方向から見た断面図である。 図３に示される高段側圧縮機をモータ軸の軸方向から見た断面図である。 図３に示される仕切りブロックのなかのインジェクション入口周りの断面図である。
　本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。
＜実施例＞
　図１～図６を参照しつつ、実施例の電動圧縮機５０及びこの電動圧縮機５０を備えたインジェクション式冷凍サイクル１０，３０を説明する。
　図１Ａはインジェクション式冷凍サイクル１０（以下、「冷凍サイクル１０」と略称する）の一例を示している。この冷凍サイクル１０は、例えば自動車用空調装置に用いられ、図示しない室内空調ユニットによって冷房及び暖房を行う。なお、この冷凍サイクル１０は、用途を限定されるものではない。また、この冷凍サイクル１０は、Ｒ７４４冷媒を用いるのに好適であるが、その他の冷媒（例えばＲ１３４ａ冷媒やＲ１２３４ｙｆ冷媒）を用いることができる。
　ここで、インジェクション式とは、冷凍サイクル１０は、高圧の冷媒を２段階に膨張させ、その中間圧の気液分離したガス冷媒（気相冷媒）を電動圧縮機５０へ戻す方式である。この電動圧縮機５０へ戻す中間圧のガス冷媒のことを、インジェクションガス冷媒と呼称する。
　より詳しく述べると、冷凍サイクル１０は、エバポレータ１１とガスクーラ１２と第１膨張弁１３と第２膨張弁１４と気液分離器１５と電動圧縮機５０とを備えている。
　電動圧縮機５０は、２段圧縮機構１１０を備えている。この２段圧縮機構１１０は、低段側圧縮機１２０及び高段側圧縮機１３０を有する。さらに電動圧縮機５０は、外部（エバポレータ１１）から冷媒を吸入可能な吸入口６８と、外部（ガスクーラ１２）へ冷媒を吐出可能な吐出口７５と、インジェクションガス冷媒を導入可能なインジェクション入口１５１とを備えている。
　ガスクーラ１２の冷媒出口は、第１流路２１により第１膨張弁１３を介して気液分離器１５の冷媒入口に接続されている。気液分離器１５の冷媒出口は、インジェクションガス冷媒が流れるインジェクション管２２と、液冷媒が流れる第２流路２３に接続している。インジェクション管２２は、電動圧縮機５０のインジェクション入口１５１に接続されている。
　第２流路２３は、第２膨張弁１４を介してエバポレータ１１の冷媒入口に接続されている。エバポレータ１１の冷媒出口は、第３流路２４により電動圧縮機５０の吸入口６８に接続されている。電動圧縮機５０の吐出口７５は、第４流路２５によりガスクーラ１２の冷媒入口に接続されている。
　冷媒は、図１Ａに実線によって示される方向へ流れる。つまり、ガスクーラ１２によって外気と熱交換された冷媒は、第１流路２１、第１膨張弁１３、気液分離器１５、第２膨張弁１４、エバポレータ１１の経路で電動圧縮機５０の吸入口６８へ流れて高圧に圧縮される。電動圧縮機５０によって高圧に圧縮された冷媒は、第４流路２５によりガスクーラ１２へ流れる。
　このように、ガスクーラ１２によって外気と熱交換された冷媒は、第１膨張弁１３と第２膨張弁１４とによって、急速に断熱膨張された後に、エバポレータ１１へ戻る。つまり、ガスクーラ１２から出た冷媒は、第１膨張弁１３と第２膨張弁１４とによって、２段階に膨張される。
　２つの膨張弁１３，１４のうちの第１膨張弁１３のみを通過した中間圧の冷媒は、気液分離器１５を通ってインジェクション管２２により、電動圧縮機５０のインジェクション入口１５１へ流れる。運転要求に応じて第１膨張弁１３と第２膨張弁１４の開度を適宜調整することにより、圧縮機５０のインジェクション入口１５１に分岐する量を調整することができる。
　図１Ｂはインジェクション式冷凍サイクル３０（以下、「冷凍サイクル３０」と略称する）の別例を示している。この別例の冷凍サイクル３０は、冷凍サイクル１０の気液分離器１５に代わり、内部熱交換器３１を設けている。ガスクーラ１２の冷媒出口は、第１流路２１により内部熱交換器３１の冷媒入口に接続されている。第１流路２１のうち、ガスクーラ１２と内部熱交換器３１との間２１ａ、つまり分岐点２１ａは分岐路４１により分岐しており、第１膨張弁１３を介して内部熱交換器３１の入口に接続されている。内部熱交換器３１の出口は、インジェクション管２２により電動圧縮機５０のインジェクション入口１５１に接続されている。
　別例の冷凍サイクル３０は、ガスクーラ１２と内部熱交換器３１との間２１ａ、つまり分岐点２１ａから分岐した冷媒を、第１膨張弁１３によって断熱膨張した後に、内部熱交換器３１により加熱し、加熱されたガス冷媒をインジェクション管２２により電動圧縮機５０のインジェクション入口１５１へ流す。
　次に、電動圧縮機５０の全体の構成について説明する。
　図２に示されるように、この電動圧縮機５０は、例えばモータ１００の横に２段圧縮機構１１０を配置した、いわゆる横置き式電動圧縮機の構成である。この電動圧縮機５０は、ハウジング５１と、モータ１００と、このモータ１００によって駆動される２段圧縮機構１１０とを備えている。
　ハウジング５１は、横置きに設置可能な構成である。このハウジング５１は、モータ１００を収納するモータ室６１を備えたモータハウジング６０と、２段圧縮機構１１０を収納する中間圧室７１を備えたリアヘッド７０と、モータハウジング６０とリアヘッド７０との間に挟持された仕切りブロック８０と、を含む。モータハウジング６０、リアヘッド７０及び仕切りブロック８０は、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）等の金属材料の鋳造品によって構成される。
　モータハウジング６０は、有底円筒状の部材である。このモータハウジング６０の軸方向の一端は、底壁６２によって閉鎖されている。この底壁６２は、例えばモータハウジング６０に一体に形成されている。モータハウジング６０の軸方向の他端は、全面的に開口している。モータハウジング６０の開口した端面６３のことを、第１端面６３ということがある。この第１端面６３は、モータハウジング６０の軸方向の中心線ＣＬ１に対して直交した平坦面である。モータハウジング６０の内部に、モータ室６１が形成されている。モータハウジング６０の底壁６２の外壁面６２ａには、インバータハウジング６５が組み付けられている。このインバータハウジング６５には、モータ１００に駆動電力を供給するためのインバータ装置６６が収納されている。
　さらにモータハウジング６０は、外部からモータ室６１へ冷媒を吸入する吸入口６８を有する。詳しく述べると、モータハウジング６０の外周面６０ａには、径方向の外側へ突出したボス部６９が設けられている。このボス部６９に吸入口６８が開口している。この吸入口６８には、図１に示される第３流路２４（冷媒供給管２４）が接続されている。
　リアヘッド７０（圧縮機ハウジング７０）は、有底円筒状の部材である。リアヘッド７０の軸方向の一端は、底壁７２によって閉鎖されている。この底壁７２は、例えばリアヘッド７０に一体に形成されている。リアヘッド７０の軸方向の他端は、全面的に開口している。リアヘッド７０の開口した端面７３のことを、第２端面７３ということがある。この第２端面７３は、モータハウジング６０の軸方向の中心線ＣＬ１に対して直交した平坦面であって、モータハウジング６０の第１端面６３側を向いている。リアヘッド７０の内部は、中間圧室７１に形成されている。
　さらにリアヘッド７０は、２段圧縮機構１１０によって圧縮された冷媒からオイルを分離するオイル分離室７４と、このオイル分離室７４によってオイルが分離されたガス状の冷媒を外部へ吐出する吐出口７５とを有する。この吐出口７５には、図１に示される第４流路２５（冷媒吐出管２５）が接続されている。
　仕切りブロック８０は、モータ室６１と中間圧室７１との間を仕切る円盤状の部材であって、モータハウジング６０の第１端面６３とリアヘッド７０の第２端面７３との間に挟持されている。詳しく述べると、図３に示されるように、この仕切りブロック８０は、モータハウジング６０の第１端面６３及びモータ室６１に面する第１合わせ面８１と、リアヘッド７０の第２端面７３及び中間圧室７１に面する第２合わせ面８２とを有する。第１合わせ面８１及び第２合わせ面８２は、モータハウジング６０の軸方向の中心線ＣＬ１に対して直交した平坦面である。第１合わせ面８１及び第２合わせ面８２のことを、適宜「第１平坦面８１及び第２平坦面８２」ということがある。
　モータハウジング６０の第１端面６３と仕切りブロック８０の第１合わせ面８１との間、及び、リアヘッド７０の第２端面７３と仕切りブロック８０の第２合わせ面８２との間は、それぞれガスケットやＯリング等のシール部材（図示せず）によってシールされている。仕切りブロック８０は、モータハウジング６０及びリアヘッド７０に対して相対回転と軸方向への相対移動の両方が規制されている。例えば仕切りブロック８０は、モータハウジング６０とリアヘッド７０と共にボルト等の締結部材９１によって一体的に固定される。
　次に、モータ１００について説明する。
　図２に示されるように、モータ１００は、出力軸１０１（モータ軸１０１）と、この出力軸１０１に固定されているロータ１０２と、このロータ１０２の周囲を包囲している筒状のステータ１０３とを備えている。
　出力軸１０１は、モータハウジング６０の軸方向の中心線ＣＬ１を回転中心としており、モータ室６１から中間圧室７１へ向かって延び、仕切りブロック８０を貫通するとともに、２段圧縮機構１１０に駆動可能に連結されている。つまり、モータ１００の出力軸１０１は、２段圧縮機構１１０の回転軸１０１を兼ねている。以下、モータ１００の出力軸１０１のことを、適宜「２段圧縮機構１１０の回転軸１０１」と言い換えることがある。この出力軸１０１（回転軸１０１）は、仕切りブロック８０に設けられた第１軸受１０４と、モータハウジング６０の底壁６２に設けられた第２軸受１０５とによって、回転可能に支持されている。
　図３に示されるように、仕切りブロック８０には、第１軸受１０４を装着するための軸支持部８３が、一体に形成されている。つまり、仕切りブロック８０は、前記２段圧縮機構１１０の回転軸１０１を支持する軸支持部８３を一体に備えている。この軸支持部８３は、仕切りブロック８０の第１合わせ面８１からモータ室６１へ向かって突出している。なお、軸支持部８３は、第１軸受１０４を介することなく、回転軸１０１を直接に支持する構成を含む。
　モータハウジング６０の軸方向の中心線ＣＬ１のことを、「出力軸１０１（回転軸１０１）の中心線ＣＬ１」と言い換えることがある。なお、モータ１００の出力軸１０１は、２段圧縮機構１１０の出力軸とは別部材の構成であってもよい。その場合には、モータ１００の出力軸１０１は、２段圧縮機構１１０の出力軸とはカップリング等の連結部材によって構成される。
　ロータ１０２は、出力軸１０１（回転軸１０１）の中心線ＣＬ１を基準として回転可能である。ステータ１０３は、ロータ１０２の径方向外側に配置されており、モータハウジング６０の内周面６０ｂに固定されている。
　次に、２段圧縮機構１１０について説明する。
　図３に示されるように、２段圧縮機構１１０を構成している、低段側圧縮機１２０及び高段側圧縮機１３０は、いずれも回転運動する回転体１２２，１３２（ピスト１３２，１３２）とシリンダ１２４，１３４によって圧縮する、いわゆるローリングピストン型ロータリ圧縮機の構成である。低段側圧縮機１２０と高段側圧縮機１３０とは、実質的に同じ構成であって、回転軸１０１（出力軸１０１）の中心線ＣＬ１上に配列されている。低段側圧縮機１２０は、中間圧室７１のうち仕切りブロック８０側に位置している。高段側圧縮機１３０は、中間圧室７１のうちリアヘッド７０の底壁７２側に位置している。
　詳しく述べると、図３及び図４に示されるように、低段側圧縮機１２０は、回転軸１０１に一体に設けられた第１偏心軸１２１と、この第１偏心軸１２１に嵌合している円環状の第１ピストン１２２（第１回転体１２２）と、この第１ピストン１２２の回転運動を許容する第１シリンダ室１２３を有した平盤状の第１シリンダ１２４とを備えている。第１偏心軸１２１の中心線ＣＬ２は、回転軸１０１の中心線ＣＬ１に対しオフセットしている。
　第１シリンダ１２４は、リアヘッド７０に対して相対回転が規制されている。第１シリンダ１２４は、仕切りブロック８０の第２合わせ面８２側を向いた第１面１２４ａと、高段側圧縮機１３０の第２シリンダ１３４側を向いた第２面１２４ｂとを有する。第１シリンダ１２４の第１面１２４ａ及び第２面１２４ｂは、モータハウジング６０の軸方向の中心線ＣＬ１に対して直交した平坦面である。
　第１シリンダ室１２３は、回転軸１０１の中心線ＣＬ１に対して同心の真円状の孔であって、第１シリンダ１２４を貫通している。さらに第１シリンダ１２４は、第１シリンダ室１２３に連通した、第１吸入通路１２５と第１吐出通路１２６とを有している。第１吸入通路１２５及び第１吐出通路１２６は、第１シリンダ１２４の第１面１２４ａに開口している。
　第１ピストン１２２の外径は、第１シリンダ室１２３の内径よりも小径である。第１ピストン１２２の外周面には、縦板状の第１ベーン１２７が進退可能に接している。この第１ベーン１２７は、第１シリンダ室１２３を吸入室と圧縮室とに区画している。この第１ベーン１２７の先端は、第１ばね１２８によって第１ピストン１２２の外周面に押し付けられている。第１ピストン１２２は、第１シリンダ室１２３内を公転する。第１吸入通路１２５から第１シリンダ室１２３へ導入された冷媒は、第１ピストン１２２の公転運動により圧縮されて、第１吐出通路１２６から吐出される。
　図３及び図５に示されるように、高段側圧縮機１３０は、低段側圧縮機１２０と同様に、回転軸１０１に一体に設けられた第２偏心軸１３１と、この第２偏心軸１３１に嵌合している円環状の第２ピストン１３２（第２回転体１３２）と、この第２ピストン１３２の回転運動を許容する第２シリンダ室１３３を有した平盤状の第２シリンダ１３４とを備えている。第２偏心軸１３１の中心線ＣＬ３は、回転軸１０１の中心線ＣＬ１に対しオフセットしている。
　第２シリンダ１３４は、リアヘッド７０に対して相対回転が規制されている。さらに第２シリンダ１３４は、第１シリンダ１２４の第２面１２４ｂ側を向いた第１面１３４ａと、リアヘッド７０の底壁７２側を向いた第２面１３４ｂとを有する。第２シリンダ１３４の第１面１３４ａ及び第２面１３４ｂは、モータハウジング６０の軸方向の中心線ＣＬ１に対して直交した平坦面である。
　第２シリンダ室１３３は、回転軸１０１の中心線ＣＬ１に対して同心の真円状の孔であって、第２シリンダ１３４を貫通している。さらに第２シリンダ１３４は、第２シリンダ室１３３に連通した、第２吸入通路１３５と第２吐出通路１３６とを有している。第２吸入通路１３５は、第２シリンダ１３４の外周面に開口することによって、第２シリンダ室１３３と中間圧室７１とを連通している。第２吐出通路１３６は、第２シリンダ１３４の第２面１３４ｂに開口している。
　第２ピストン１３２の外径は、第２シリンダ室１３３の内径よりも小径である。第２ピストン１３２の外周面には、縦板状の第２ベーン１３７が進退可能に接している。この第２ベーン１３７は、第２シリンダ室１３３を吸入室と圧縮室とに区画している。この第２ベーン１３７の先端は、第２ばね１３８によって第２ピストン１３２の外周面に押し付けられている。第２ピストン１３２は、第２シリンダ室１３３内を公転する。第２吸入通路１３５から第２シリンダ室１３３へ導入された冷媒は、第２ピストン１３２の公転運動により圧縮されて、第２吐出通路１３６から吐出される。
　第１偏心軸１２１の中心線ＣＬ２と第２偏心軸１３１の中心線ＣＬ３とは、回転軸１０１の中心線ＣＬ１に対して対称の位置に設けられている。
　図３に示されるように第１シリンダ室１２３は、仕切りブロック８０側を、平板状の第１閉鎖板１４１によって閉鎖されている。この第１閉鎖板１４１は、仕切りブロック８０の第２合わせ面８２と、第１シリンダ１２４の第１面１２４ａとの間に挟持されている。
　さらに、第１閉鎖板１４１は、第１吸入通路１２５の吸入口１２５ａに連通する第１貫通孔１４１ａと、第１吐出通路１２６に連通する第２貫通孔１４１ｂとを有している。この第１貫通孔１４１ａ及び第２貫通孔１４１ｂは、第１閉鎖板１４１の板厚方向に貫通している。
　第１吸入通路１２５の吸入口１２５ａは、第１閉鎖板１４１の第１貫通孔１４１ａを通って仕切りブロック８０の吸入通路８４に連通している。この吸入通路８４は、モータハウジング６０の軸方向に、仕切りブロック８０を貫通している。つまり、吸入通路８４は仕切りブロック８０の内部に有している。従って、第１シリンダ室１２３は、第１吸入通路１２５、第１閉鎖板１４１の第１貫通孔１４１ａ、仕切りブロック８０の吸入通路８４、モータ室６１の経路を介してモータハウジング６０の吸入口６８（図２参照）に連通している。
　仕切りブロック８０は、第１閉鎖板１４１の第２貫通孔１４１ｂと、中間圧室７１とを連通する連通溝８５を有している。この連通溝８５は、仕切りブロック８０の第２合わせ面８２に形成されている。連通溝８５内には、第２貫通孔１４１ｂの開口を開閉する吐出弁８６が設けられている。この吐出弁８６は、第１吐出通路１２６から連通溝８５へのみのインジェクションガス冷媒の流れを許容する逆止弁、例えばリード弁の構成である。第１シリンダ室１２３は、第１吐出通路１２６、第２貫通孔１４１ｂ、連通溝８５、中間圧室７１、第２吸入通路１３５の経路を介して第２シリンダ室１３３に連通している。
　第１シリンダ室１２３と第２シリンダ室１３３との間は、平板状の第２閉鎖板１４２によって閉鎖されている。この第２閉鎖板１４２は、第１シリンダ１２４の第２面１２４ｂと、第２シリンダ１３４の第１面１３４ａとの間に挟持されている。
　第２シリンダ室１３３は、リアヘッド７０の底壁７２側を、平板状の第３閉鎖板１４３によって閉鎖されている。この第３閉鎖板１４３は、第２シリンダ１３４の第２面１３４ｂ全体を覆っている。さらに第３閉鎖板１４３は、リアヘッド７０の内部の段差面７６により、リアヘッド７０の底壁７２側への移動を規制されている。
　第１シリンダ１２４、第２シリンダ１３４、第１閉鎖板１４１、第２閉鎖板１４２及び第３閉鎖板１４３は、リアヘッド７０の段差面７６と仕切りブロック８０とによって、リアヘッド７０の軸方向に挟持されている。
　リアヘッド７０の内部には、底壁７２と第３閉鎖板１４３とによって区画された吐出室１４４が形成されている。第３閉鎖板１４３は、第２シリンダ１３４の第２吐出通路１３６と吐出室１４４とを連通する連通孔１４３ａを有している。吐出室１４４内には、貫通孔１４３ａの開口を開閉する吐出弁１４５が設けられている。この吐出弁１４５は、第２吐出通路１３６から吐出室１４４へのみのインジェクションガス冷媒の流れを許容する逆止弁、例えばリード弁の構成である。吐出室１４４はオイル分離室７４に連通している。高段側圧縮機１３０内の冷媒は、第２吐出通路１３６と連通孔１４３ａと吐出室１４４とを通ってオイル分離室７４へ流入することができる。なお、回転軸１０１の先端部は、第３閉鎖板１４３に設けられた第３軸受１４６によって、回転可能に支持されていることが、好ましい。
　図６に示されるように、仕切りブロック８０は、インジェクション入口１５１とインジェクション出口１５２とインジェクション通路１５３とを有している。インジェクション通路１５３は、インジェクション入口１５１とインジェクション出口１５２とを連通している。少なくともインジェクション出口１５２及びインジェクション通路１５３は、仕切りブロック８０内に配置される。
　インジェクション入口１５１は、例えば仕切りブロック８０に一体に形成されている。詳しく述べると、仕切りブロック８０の外周面８７には、径方向の外側へ突出したボス部１５４が設けられている。このボス部１５４に、インジェクション入口１５１が開口している。このインジェクション入口１５１は、インジェクション管２２（図１参照）が接続されることによって、インジェクションガス冷媒を導入可能である。
　インジェクション出口１５２は、仕切りブロック８０のうちの、中間圧室７１に面する第２合わせ面８２（第２平坦面８２）に開口することによって、中間圧室７１に連通している。このため、インジェクション出口１５２は、インジェクションガス冷媒を中間圧室７１へ導出可能である。
　インジェクション出口１５２には、逆止弁１６０が設けられている。この逆止弁１６０は、インジェクション通路１５３から中間圧室７１へのみのインジェクションガス冷媒の流れを許容する。つまり、インジェクション通路１５３の圧力が、中間圧室７１の圧力を超えるまで高まると、圧力差によって逆止弁１６０が開く。
　この逆止弁１６０は、仕切りブロック８０のうちの、中間圧室７１に面する平坦な第２合わせ面８２に設けられている。この逆止弁１６０は、例えばリード弁１６１によって構成されている。このリード弁１６１は、薄い弾性を有する板の一端を固定して一方向のみ、つまり、インジェクション通路１５３から中間圧室７１へのみのインジェクションガス冷媒の流れを許容する方向にのみに開く。
　次に、電動圧縮機５０内の冷媒の流れ作用を説明する。図２に示されるように、モータハウジング６０の吸入口６８から吸入された冷媒は、モータ室６１に配置されているモータ１００の隙間を通ることにより、このモータ１００を冷却した後に、仕切りブロック８０の吸入通路８４へ流れる。この吸入通路８４を通過した冷媒は、第１閉鎖板１４１の第１貫通孔１４１ａ及び低段側圧縮機１２０の第１吸入通路１２５を通って第１シリンダ室１２３に入る。
　図３に示されるように、低段側圧縮機１２０によって圧縮された冷媒は、第１シリンダ室１２３から第１吐出通路１２６、第１閉鎖板１４１の第２貫通孔１４１ｂ、仕切りブロック８０の連通溝８５、中間圧室７１、第２吸入通路１３５の経路を通って第２シリンダ室１３３へ流れる。高段側圧縮機１３０によって更に圧縮された冷媒は、第２シリンダ室１３３から第２吐出通路１３６、第３閉鎖板１４３の連通孔１４３ａ、吐出室１４４、オイル分離室７４の経路を通ってリアヘッド７０の吐出口７５へ流れる。
　以上の説明をまとめると、次の通りである。
　図２に示されるように、電動圧縮機５０は、低段側圧縮機１２０及び高段側圧縮機１３０を有する２段圧縮機構１１０と、この２段圧縮機構１１０を駆動するモータ１００と、このモータ１００を収納するモータ室６１を備えたモータハウジング６０と、２段圧縮機構１１０を収納する中間圧室７１を備えたリアヘッド７０と、リアヘッド７０とモータハウジング６０との間に挟持され、モータ室６１と中間圧室７１とを仕切る仕切りブロック８０とを含む。
　図６に示されるように、仕切りブロック８０は、インジェクションガス冷媒を導入可能なインジェクション入口１５１と、インジェクションガス冷媒を中間圧室７１へ導出可能なインジェクション出口１５２と、インジェクション入口１５１とインジェクション出口１５２とを連通するインジェクション通路１５３と、を備えている。
　このように、仕切りブロック８０は、モータハウジング６０とリアヘッド７０との間に挟持されるので、極めて堅牢である。この堅牢な仕切りブロック８０に、インジェクション入口１５１とインジェクション出口１５２とインジェクション通路１５３が設けられている。このため、電動圧縮機５０によるインジェクション管２２の支持を強固にすることができる。
　図６に示されるように、インジェクション出口１５２には、インジェクション通路１５３から中間圧室７１へのみのインジェクションガス冷媒の流れを許容する逆止弁１６０が配置されている。このため、中間圧室７１からインジェクション入口１５１側への冷媒の逆流を防止することができる。この結果、インジェクション式冷凍サイクル１０，３０（図１Ａ，図１Ｂ参照）の効率を向上することができる。
　図６に示されるように、インジェクション出口１５２及び逆止弁１６０は、仕切りブロック８０のうちの、中間圧室７１に面する平坦面８２（第２平坦面８２、第２合わせ面８２）に設けられている。このように、逆止弁１６０を、仕切りブロック８０のうちの平坦面８２に設けることによって、逆止弁１６０の構成及び取付構造を簡易にすることができる。
　図６に示されるように、逆止弁１６０は、リード弁１６１によって構成されている。逆止弁１６０は、仕切りブロック８０のうちの、中間圧室７１に面する平坦面８２（第２平坦面８２、第２合わせ面８２）にリード弁１６１を組み付ける構成なので、簡単な構造にすることができる。
　図３に示されるように、仕切りブロック８０は、モータ室６１と低段側圧縮機１２０の吸入口１２５ａとを連通する吸入通路８４を、仕切りブロック８０の内部に有している。
　このように、仕切りブロック８０の内部には、モータ室６１と低段側圧縮機１２０の吸入口１２５ａとを連通する吸入通路８４と、インジェクション入口１５１とインジェクション出口１５２とインジェクション通路１５３とが設けられている。つまり、吸入通路８４、インジェクション入口１５１、インジェクション出口１５２及びインジェクション通路１５３の、全てを仕切りブロック８０のみに集約することができ、電動圧縮機５０の構成を簡素化することができる。
　図３に示されるように、仕切りブロック８０は、２段圧縮機構１１０の回転軸１０１を支持する軸支持部８３を一体に備えている。このため、モータ室６１と中間圧室７１とを仕切る仕切りブロック８０を活用して、２段圧縮機構１１０の回転軸１０１を支持することができる。回転軸１０１を支持するための別部材を設ける必要がない。電動圧縮機５０の構成を簡素化することができる。加えて、モータハウジング６０とリアヘッド７０との間に挟持される仕切りブロック８０によって、回転軸１０１を支持するようにしたので、電動圧縮機５０全体が堅牢になる。軸支持部８３は、回転軸１０１を軸受１０４やプレーンベアリングを介して支持、または直接に支持することが可能である。
　なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
　例えば、電動圧縮機５０は、横置き型の電動式圧縮機に限定されるものではなく、縦置き型の電動圧縮機であってもよい。
　本発明の電動圧縮機５０は、インジェクション式冷凍サイクル１０，３０に用いるのに好適である。
　１０，３０　　インジェクション式冷凍サイクル
　５０　　　電動圧縮機
　６０　　　モータハウジング
　６１　　　モータ室
　６８　　　吸入口
　７０　　　リアヘッド（圧縮機ハウジング）
　７１　　　中間圧室
　７５　　　吐出口
　８０　　　仕切りブロック
　８２　　　平坦面（第２合わせ面、第２平坦面）
　８３　　　軸支持部
　８４　　　吸入通路
　８５　　　連通溝
　１００　　モータ
　１０１　　回転軸（出力軸）
　１１０　　２段圧縮機構
　１２０　　低段側圧縮機
　１２５　　第１吸入通路
　１２５ａ　吸入口
　１３０　　高段側圧縮機
　１３５　　第２吸入通路
　１３６　　第２吐出通路
　１５１　　インジェクション入口
　１５２　　インジェクション出口
　１５３　　インジェクション通路
　１６０　　逆止弁
　１６１　　リード弁

Claims (6)

  1. 　低段側圧縮機（１２０）及び高段側圧縮機（１３０）を有する２段圧縮機構（１１０）と、
    　前記２段圧縮機構（１１０）を駆動するモータ（１００）と、
    　前記モータ（１００）を収納するモータ室（６１）を備えたモータハウジング（６０）と、
    　前記２段圧縮機構（１１０）を収納する中間圧室（７１）を備えたリアヘッド（７０）と、
    　前記リアヘッド（７０）と前記モータハウジング（６０）との間に挟持され、前記モータ室（６１）と前記中間圧室（７１）とを仕切る仕切りブロック（８０）と、
    を含む電動圧縮機（５０）において、
    　前記仕切りブロック（８０）は、
    　インジェクションガス冷媒を導入可能なインジェクション入口（１５１）と、
    　前記インジェクションガス冷媒を前記中間圧室（７１）へ導出可能なインジェクション出口（１５２）と、
    　前記インジェクション入口（１５１）と前記インジェクション出口（１５２）とを連通するインジェクション通路（１５３）と、を備えたことを特徴とする電動圧縮機。
  2. 　前記インジェクション出口（１５２）には、前記インジェクション通路（１５３）から前記中間圧室（７１）へのみの前記インジェクションガス冷媒の流れを許容する逆止弁（１６０）が配置されている、請求項１に記載の電動圧縮機。
  3. 　前記インジェクション出口（１５２）及び前記逆止弁（１６０）は、前記仕切りブロック（８０）のうちの、前記中間圧室（７１）に面する平坦面（８２）に設けられている、請求項２に記載の電動圧縮機。
  4. 　前記逆止弁（１６０）は、リード弁（１６１）によって構成されている、請求項３に記載の電動圧縮機。
  5. 　前記仕切りブロック（８０）は、前記モータ室（６１）と前記低段側圧縮機（１２０）の吸入口（１２５ａ）とを連通する吸入通路（８４）を、前記仕切りブロック（８０）の内部に有している、請求項１～４のいずれか１項に記載の電動圧縮機。
  6. 　前記仕切りブロック（８０）は、前記２段圧縮機構（１１０）の回転軸（１０１）を支持する軸支持部（８３）を一体に備えている、請求項１に記載の電動圧縮機。
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