電動斜板圧縮機

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【発明の名称】	電動斜板圧縮機
【発明者】	【氏名】中根芳之【氏名】村上和朗【氏名】多羅尾晋
【要約】	【課題】電動モータの過熱減磁による回転効率の低下及び冷媒の昇温に伴う圧縮効率の低下を防止するとともに、ブローバイガス及び機械損失を低減して圧縮効率、耐久性及び静粛性などの性能向上を図ることができる電動斜板圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機は、モータ室１５及び斜板室１６を備え、電動モータ２１がモータ室１５に、斜板２２が斜板室１６に各々設けられている。圧縮機は、ケース内冷媒経路を構成する吸入室３１とモータ室１５とを連通する連通路３９が設けられるとともに、モータ室１５と斜板室１６とが隔絶される。モータ室１５は、ケース内冷媒経路内の冷媒が連通路３９を介して導入されることで冷却される。斜板室１６の圧力状態は、外部冷媒回路５０からの吸入冷媒と、同回路５０への吐出冷媒との中間の圧力状態にすることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】ケース内に形成されたモータ室、斜板室及びシリンダボアと、前記シリンダボア内に往復動可能に収容されるとともに圧縮作用を行うピストンと、前記モータ室及び斜板室に挿通された状態で前記ケース内に回転可能に支持され、該モータ室内の電動モータに連結されるとともに、前記モータの駆動によって、前記斜板室内に配設された斜板を介して前記ピストンを往復駆動する駆動軸とを備えた電動斜板圧縮機において、前記圧縮機のケース内冷媒経路と前記モータ室とを連通する連通路が設けられるとともに、該モータ室と前記斜板室とは隔絶されることを特徴とする電動斜板圧縮機。
【請求項２】前記圧縮機は、外部冷媒回路からの吸入冷媒を吸入して圧縮する第１のシリンダボアと、少なくとも１度圧縮された中間圧の冷媒を吸入して圧縮する他のシリンダボアとを備えた多段式圧縮機であり、前記斜板室は、前記中間圧の冷媒が存在する中間圧室に連通されることを特徴とする請求項１に記載の電動斜板圧縮機。
【請求項３】前記連通路は、前記外部冷媒回路からの吸入冷媒が存在する吸入室及び該吸入冷媒を該吸入室に導入する吸入孔のうち少なくともいずれか一方と、前記モータ室とを連通することを特徴とする請求項１または２に記載の電動斜板圧縮機。
【請求項４】前記吸入室に設けられるとともに前記外部冷媒回路からの吸入冷媒を該吸入室に導入する第１の吸入孔と、前記モータ室に設けられるとともに前記外部冷媒回路からの吸入冷媒を該モータ室に導入する第２の吸入孔とを備えることを特徴とする請求項３に記載の電動斜板圧縮機。
【請求項５】前記モータ室及び前記斜板室は両室の間に設けられた隔壁によって圧力的に隔絶され、前記隔壁には、該隔壁を貫通するように装着された前記駆動軸と、該隔壁との隙間からの冷媒の漏れを防止するためのシール部材が備えられることを特徴とする請求項１～４のうちいずれか一項に記載の電動斜板圧縮機。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用空調装置に使用される電動斜板圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用空調装置などの熱交換装置の冷媒循環回路に組み込まれる圧縮機として電動圧縮機が知られている。一般に電動圧縮機は、その外殻となるケース内に電動モータおよびこのモータによって駆動される冷媒圧縮機構を備えている。該冷媒圧縮機構は、圧縮機内のシリンダボアに往復動可能に収容されたピストンと、圧縮機内に区画形成された斜板室に設けられ前記モータの回転運動を該ピストンの往復運動に変換する斜板などから構成される。このモータには高回転を実現する回転能力と高い負荷トルクに耐え得る駆動力が望まれるため、前記圧縮機には高出力なモータが備えられる必要がある。しかし高出力モータでもって高い回転負荷に対抗するという構成においては、モータの高発熱化が促され、該モータの雰囲気温度上昇が更に促進されてしまう。この雰囲気温度上昇は当然ながら該モータ自身を高温にするため、この高温化による該モータ自身の減磁が引き起こす回転効率の低下というリスクがつきまとう。そのため、このモータの高温化を避けるためのモータ冷却が必要となっている。
【０００３】前記モータ冷却のための構成として、圧縮機内への吸入後であって圧縮作用をまだ受けていない吸入冷媒を、該モータが備えられたモータ室に導入するというものが知られている（特開平９－３２７２９号公報）。前記公報に開示された構成では、前記吸入冷媒が、前記モータ室を通過した後に冷媒圧縮機構によって圧縮作用を受けるようになっているが、この冷媒圧縮機構はスクロール式によるものである。また、特開平５－１８７３５６号公報に開示された構成では、前記モータ室と、前記斜板が備えられた斜板室とは連通しており、斜板室に排出されたブローバイガスや、前記モータ室の壁を通した放熱により、前記モータが冷却されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電動斜板式圧縮機においては、斜板室はモータ室に比べて比較的低温状態にある。また、斜板室が昇温してもモータ室におけるモータ減磁といった直接的悪影響を受け難い。
【０００５】前述の特開平５－１８７３５６号公報に開示された圧縮機のように、モータ室と斜板室とが連通している構成では、吸入冷媒を導入してモータ冷却を行わせる場合、斜板室内温度によっても冷媒が昇温されてしまう。冷媒の昇温は圧縮機としての圧縮効率の低下につながる。
【０００６】本発明の第１の目的は、電動モータの過熱減磁による回転効率の低下を防止するとともに冷媒の昇温に伴う圧縮効率の低下を防止することができる電動斜板圧縮機を提供することにある。更に、第２の目的は、ブローバイガス及び機械損失を低減して圧縮効率、耐久性及び静粛性などの性能向上を図ることができる多段式電動斜板圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ケース内に形成されたモータ室、斜板室及びシリンダボアと、前記シリンダボア内に往復動可能に収容されるとともに圧縮作用を行うピストンと、前記モータ室及び斜板室に挿通された状態で前記ケース内に回転可能に支持され、該モータ室内の電動モータに連結されるとともに、前記モータの駆動によって、前記斜板室内に配設された斜板を介して前記ピストンを往復駆動する駆動軸とを備えた電動斜板圧縮機において、前記圧縮機のケース内冷媒経路と前記モータ室とを連通する連通路が設けられるとともに、該モータ室と前記斜板室とは隔絶されることを要旨とする。
【０００８】この発明によれば、電動斜板圧縮機のモータ室は、ケース内冷媒経路内の冷媒が連通路を介して導入されることで冷却される。つまり、電動モータの過熱を防ぎ、ひいては、このモータの過熱減磁による回転効率の低下を防止することができる。また、前記モータ室と斜板室とは圧力的に隔絶されているため、モータ室に導入された冷媒が斜板室に入り込むことを防ぐことができる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動斜板圧縮機において、前記圧縮機は、外部冷媒回路からの吸入冷媒を吸入して圧縮する第１のシリンダボアと、少なくとも１度圧縮された中間圧の冷媒を吸入して圧縮する他のシリンダボアとを備えた多段式圧縮機であり、前記斜板室は、前記中間圧の冷媒が存在する中間圧室に連通されることを要旨とする。
【００１０】この発明によれば、前記斜板室は、多段式圧縮機の中間圧室に吐出された中間圧冷媒が導入されて中間圧状態になる。この中間圧状態になった斜板室は、例えば、該室内が吸入圧状態（外部冷媒回路から圧縮機に吸入された後であって未だ圧縮作用を受けていない冷媒の圧力状態）である場合に比べ室内圧力が高い状態にある。つまり、多段式圧縮機の少なくとも最終段シリンダボア内での冷媒圧縮時における前記ピストンの冷媒圧縮面に作用する圧力と、該面の反対面である斜板側の面に作用する圧力との差は、前記斜板室が中間圧状態にある場合の方が、吸入圧状態にある場合に比して小さい。これにより前記シリンダボアとピストンとの隙間を介して前記斜板室側に漏洩する冷媒（ブローバイガス）が減少する。また、前記圧力差の減少により、前記ピストンが圧縮時に受ける力も減少するため、該ピストン、シュー、斜板及び駆動軸などに作用する力や摩擦力が小さくなり、機械損失は減少する。従って、圧縮機の圧縮効率、耐久性や静粛性などの性能が向上する。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電動斜板圧縮機において、前記連通路は、前記外部冷媒回路からの吸入冷媒が存在する吸入室及び該吸入冷媒を該吸入室に導入する吸入孔のうち少なくともいずれか一方と、前記モータ室とを連通することを要旨とする。
【００１２】この発明によれば、前記モータ室には、前記外部冷媒回路からの吸入冷媒が導入される。該吸入冷媒は低温低圧であり、冷却効率の向上のためには好適なものであるといえる。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電動斜板圧縮機において、前記吸入室に設けられるとともに前記外部冷媒回路からの吸入冷媒を該吸入室に導入する第１の吸入孔と、前記モータ室に設けられるとともに前記外部冷媒回路からの吸入冷媒を該モータ室に導入する第２の吸入孔とを備えることを要旨とする。
【００１４】この発明によれば、前記吸入冷媒の一部は前記モータ室に導入されるが、一部は同室に導入されることなく吸入室を介してシリンダボアに吸入される。従って、前記モータ室内で昇温される吸入冷媒は、その一部のみにすぎないため、前記シリンダボア内に吸入される冷媒の温度は比較的上昇しない。つまり、このシリンダボアに吸入される冷媒の温度上昇に伴う比体積の増大が引き起こす圧縮効率の低下が抑えられる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１～４のうちいずれか一項に記載の電動斜板圧縮機において、前記モータ室及び前記斜板室は両室の間に設けられた隔壁によって圧力的に隔絶され、前記隔壁には、該隔壁を貫通するように装着された前記駆動軸と、該隔壁との隙間からの冷媒の漏れを防止するためのシール部材が備えられることを要旨とする。
【００１６】この発明によれば、シール部材によって、モータ室及び斜板室は、より確実に圧力的に隔絶される。両室が異なる圧力状態を要求される場合には、一方から他方への冷媒の漏れが引き起こす圧縮機全体としての圧縮効率の低下を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明を冷媒として二酸化炭素を使用する多段式の電動斜板圧縮機に具体化した第１の実施形態を図１および図２に従って説明する。なお、図１の左方を圧縮機の前方とし、右方を後方とする。
【００１８】図１に示すように、電動斜板圧縮機は、モータハウジング１１、フロントハウジング１２、シリンダブロック１３及びリアハウジング１４を備えている。これら各ハウジング１１，１２，１４及びシリンダブロック１３は、図示しない複数本の通しボルトにより相互に接合固定されて、ほぼ円筒形状をした圧縮機のケースを構成する。モータハウジング１１とフロントハウジング１２とに囲まれた領域にはモータ室１５が、フロントハウジング１２とシリンダブロック１３とに囲まれた領域には斜板室１６がそれぞれ区画形成されている。
【００１９】モータハウジング１１とシリンダブロック１３との間には、モータ室１５および斜板室１６に挿通された駆動軸１７が前後一対のラジアルベアリング１８Ａ、１８Ｂを介して回転可能に支持されている。駆動軸１７はフロントハウジング１２に形成された隔壁としての壁部１２Ａの孔１２Ｂを貫通するように装着されている。孔１２Ｂには、シール部材１２Ｃが設けられている。シール部材１２Ｃは、その内縁が駆動軸１７の外周に密着するように形成されている。従って、壁部１２Ａ、シール部材１２Ｃ及び駆動軸１７によって、モータ室１５と斜板室１６とは圧力的に隔絶される。
【００２０】モータ室１５にはステータ１９と、駆動軸１７上に一体回転可能に固定されたロータ２０とよりなる電動モータ２１が収容されている。斜板室１６において、駆動軸１７上には円盤形状の斜板２２が一体回転可能に固定され、斜板２２と壁部１２Ａとの間にはスラストベアリング２３が配設されている。一体化された駆動軸１７および斜板２２は、シリンダブロック１３の中央に形成された収容凹部１３Ｃ内に配設されたバネ２４によって前方付勢された座金２５と、スラストベアリング２３とによってスラスト方向（駆動軸軸線方向）に位置決めされている。
【００２１】シリンダブロック１３には、第１のシリンダボア１３Ａと、該シリンダボア１３Ａよりも小径に形成された他のシリンダボアとしての第２のシリンダボア１３Ｂとが、互いに駆動軸１７を挟んで対向する位置に形成されている。各シリンダボア１３Ａ，１３Ｂには、片頭型の第１および第２のピストン２６，２７がそれぞれ前後方向に往復摺動可能に収容されており、各ボア１３Ａ，１３Ｂ内には各ピストン２６，２７の往復摺動に応じて体積変化する圧縮室１３Ｅ，１３Ｆがそれぞれ区画されている。各ピストン２６，２７の前側部には、凹部２６Ａ，２７Ａがそれぞれ設けられており、この凹部２６Ａ，２７Ａには、一対のシュー２８，２９が収容されている。両シュー２８，２９に斜板２２の周縁部が摺動可能に挟持されることによって、各ピストン２６，２７は斜板２２に作動連結されている。このため、前記電動モータ２１による駆動軸１７の回転に伴い、斜板２２がこの駆動軸１７と同期回転することで、斜板２２の回転運動がその傾斜角度に対応するストロークでの各ピストン２６，２７の往復直線運動に変換される。
【００２２】シリンダブロック１３とリアハウジング１４との間には、弁形成体３０が両者に挟まれるようにして設けられている。図１及び図２に示すように、弁形成体３０とリアハウジング１４との間には、リアハウジング１４の周壁に設けられた第１の吸入孔３１Ａを介して外部冷媒回路５０からの吸入冷媒が導入される吸入室３１が形成されている。更に、各シリンダボア１３Ａ，１３Ｂ同士を接続する中間圧室３２と、リアハウジング１４の後壁に設けられた吐出孔３３Ａを介して外部冷媒回路５０に連通された吐出室３３とが区画形成されている。
【００２３】弁形成体３０は、吸入弁形成部材３４、ポート形成部材３５、第１及び第２吐出弁３６Ａ，３６Ｂ、第１及び第２リテーナ３７Ａ，３７Ｂ並びにピン３０Ａ，３０Ｃからなる。
【００２４】ポート形成部材３５には、ポート３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ，３５Ｅ及び３５Ｆが形成されている。ポート３５Ａは吸入室３１と第１のシリンダボア１３Ａとを連通させ、ポート３５Ｂは第１のシリンダボア１３Ａと中間圧室３２とを連通させる。また、ポート３５Ｃは第２のシリンダボア１３Ｂと中間圧室３２とを連通させ、ポート３５Ｄは第２のシリンダボア１３Ｂと吐出室３３とを連通させる。更に、ポート３５Ｅは、後述する連通孔３８を介して中間圧室３２と斜板室１６とを連通させ、ポート３５Ｆは、同じく後述する連通路３９を介して吸入室３１とモータ室１５とを連通させる。
【００２５】また、吸入弁形成部材３４には、ポート３５Ａ，３５Ｃに整合する位置に吸入弁が形成されている。更に、中間圧室３２内では、吐出弁３６Ａ及びリテーナ３７Ａが、ピン３０Ａによって吸入弁形成部材３４及びポート形成部材３５に固定されている。また、図２に示すように吐出室３３内では、吐出弁３６Ｂ及びリテーナ３７Ｂが、ピン３０Ｃによって両形成部材３４，３５に固定されている。
【００２６】シリンダブロック１３には、ポート３５Ｅを介して中間圧室３２と斜板室１６とを連通させる連通孔３８が形成されている。また、モータ室１５の後側域は、連通路３９及びポート３５Ｆによって吸入室３１と常時連通している。連通路３９は、モータハウジング１１、フロントハウジング１２及びシリンダブロック１３に亘って、モータ室１５とポート３５Ｆとの間に貫通形成されている。更に、モータハウジング１１の前側部分には、該モータハウジング１１に形成されたベアリング１８Ａを収容するための収容凹部１１Ａと外部冷媒回路５０とを連通する第２の吸入孔３１Ｂが設けられている。なお、外部冷媒回路５０は、冷媒を圧縮機に供給する経路が分岐形成されており、これら分岐経路がそれぞれ第１及び第２の吸入孔３１Ａ，３１Ｂに連通するように構成されている。
【００２７】なお、第１の吸入孔３１Ａ、吸入室３１、ポート３５Ａ、第１のシリンダボア１３Ａ、ポート３５Ｂ、中間圧室３２、ポート３５Ｃ、第２のシリンダボア１３Ｂ、ポート３５Ｄ、吐出室３３、吐出孔３３Ａ、第２の吸入孔３１Ｂ、収容凹部１１Ａ、モータ室１５、連通路３９及びポート３５Ｆによってケース内冷媒経路が構成される。
【００２８】次に、上記のように構成された圧縮機の作用について説明する。電動モータ２１により駆動軸１７が回転されると、斜板２２が一体に回転する。斜板２２の回転に伴って各ピストン２６，２７がそれぞれシュー２８，２９を介して往復駆動される。この駆動の継続によって各圧縮室１３Ｅ、１３Ｆでは、冷媒の吸入、圧縮及び吐出が順次繰り返される。
【００２９】第１の吸入孔３１Ａから吸入室３１に至った冷媒は、ポート３５Ａを介して圧縮室１３Ｅに吸入され、第１のピストン２６の移動による圧縮作用を受けた後、ポート３５Ｂを介して中間圧室３２に吐出される。
【００３０】更に、この中間圧室３２内の冷媒の一部は、ポート３５Ｃを介して圧縮室１３Ｆに吸入され、第２のピストン２７の移動による圧縮作用の後、ポート３５Ｄを介して吐出室３３に吐出される。吐出室３３に吐出された冷媒は、吐出孔３３Ａから外部冷媒回路５０に送り出される。
【００３１】前述の中間圧室３２内の冷媒のうち圧縮室１３Ｆに吸入されなかったものの少なくとも一部は、ポート３５Ｅ及び連通孔３８を通過して斜板室１６に供給される。そのため、斜板室１６は中間圧室３２と同等の圧力にまで昇圧される。
【００３２】一方、外部冷媒回路５０から第１の吸入孔３１Ａに導入されずに第２の吸入孔３１Ｂに至った冷媒は、収容凹部１１Ａ内のベアリング１８Ａの隙間を介してモータ室１５に導入される。このモータ室１５に導入された冷媒は、ステータ１９とロータ２０との隙間を通過した後、連通路３９及びポート３５Ｆを介して吸入室３１に導入される。このモータ室１５に供給された冷媒により電動モータ２１が冷却される。
【００３３】本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）モータ室１５の冷却のために、外部冷媒回路５０からの吸入冷媒を導入している。この吸入冷媒は、圧縮機による圧縮作用を受ける前の低温状態にあるため、効率よくモータ室１５を冷却することができる。その結果、高速運転を行ったり、電動モータ２１に高負荷がかかったりした場合にも、電動モータ２１の温度上昇が抑えられるため、電動モータ２１の減磁が防止される。
【００３４】（２）中間圧室３２内の冷媒を斜板室１６へ導入することによって斜板室１６内の圧力は中間圧室３２内の圧力と同等の中間圧力となる。つまり、第１のピストン２６の前側に作用する圧力と、圧縮室１３Ｅの冷媒吐出時に該ピストン２６の後側に作用する圧力とがほぼ等しい状態となる。また、第２のピストン２７の前側に作用する圧力と、圧縮室１３Ｆの冷媒吐出時に該ピストン２７の後側に作用する圧力との圧力差も従来に比べて小さくなる。即ち、各ピストン２６，２７にかかる負荷荷重が最も大きくなる吐出工程にあるときの各ピストン２６，２７の前側と後側との圧力差が少なくなる。従って、各部材（ピストン２６，２７、シュー２８，２９、斜板２２、駆動軸１７及びスラストベアリング２３）に作用する力や摩擦力が減少して機械損失が減少するため、圧縮機の耐久性や静粛性などの性能向上が可能になる。更に、ブローバイガスが減少するため、圧縮効率の向上を図ることができる。
【００３５】（３）圧縮室１３Ｅに導入される吸入冷媒は、第１の吸入孔３１Ａのみを介して吸入室３１に導入された冷媒と、第２の吸入孔３１Ｂを介してモータ室１５を通過した後に吸入室３１に導入された冷媒との混合冷媒となる。そのため、モータ室１５内で加熱され高温状態になった冷媒は、吸入室３１内で、第１の吸入孔３１Ａのみを通過した低温状態の冷媒とミックスされて比較的低温となる。つまり、温度上昇による比体積の増大が抑えられた冷媒が圧縮室１３Ｅに吸入されるため、圧縮効率の低下を抑止することができる。
【００３６】（４）壁部１２Ａに設けられたシール部材１２Ｃが、孔１２Ｂと駆動軸１７との隙間におけるモータ室１５と斜板室１６との連通を阻んでいる。従って、モータ室１５と斜板室１６との圧力的隔絶をより確実なものとすることができる。つまり、斜板室１６からモータ室１５への冷媒の漏れをより確実に防ぎ、圧縮機全体としての圧縮効率の向上を可能とする。
【００３７】（５）第２の吸入孔３１Ｂに導入された冷媒がラジアルベアリング１８Ａの隙間を通過してモータ室１５に至るように構成されている。即ち、冷媒は、ラジアルベアリング１８Ａを冷却するとともに、この冷媒中に含まれるミスト状の潤滑油によってラジアルベアリング１８Ａを潤滑する。これにより、高温状態にさらされやすい傾向にあるモータ室１５内のラジアルベアリング１８Ａの耐久性を向上させることができる。
【００３８】（６）第２の吸入孔３１Ｂからモータ室１５に導入された冷媒がステータ１９とロータ２０との隙間を介してモータ室１５の後側域へと通過するように構成されている。即ち、冷媒は、電動モータ２１の表面の広範囲を冷却する。これにより、電動モータ２１を効率よく冷却することができる。
【００３９】（第２の実施形態：図３及び図４参照）この第２の実施形態の電動斜板圧縮機は、前記第１の実施形態においてケース内冷媒経路及び連通路の構成を変更したものであり、その他の点では第１の実施形態の電動斜板圧縮機と同一の構成になっている。従って、第１の実施形態と共通する構成部分については図面上に同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００４０】この実施形態では、冷媒が必ず斜板室１６を経て吸入室３１に導入される構成で、外部冷媒回路５０から直接的に吸入室３１に冷媒を導入する吸入孔３１Ａは設けられていない。
【００４１】モータ室１５に冷媒を導入する吸入孔３１Ｂは、モータ室１５の前側域と外部冷媒回路５０とを連通するようにモータハウジング１１周壁に形成されている。また、駆動軸１７には、モータ室１５の後側域と後述する中継室１３Ｇとを連通する連通孔１７Ａが形成されている。中継室１３Ｇは、収容凹部１３Ｃの後方に設けられ、シリンダブロック１３に設けられた中継室連通孔１３Ｈとポート形成部材３５に設けられたポート３５Ｇとを介して連通孔１７Ａと吸入室３１とを連通している。つまり、前記連通孔１７Ａ、中継室１３Ｇ及び中継室連通孔１３Ｈによって連通路が構成される。
【００４２】また、吸入孔３１Ｂ、モータ室１５、連通孔１７Ａ、中継室１３Ｇ、中継室連通孔１３Ｈ、ポート３５Ｇ、吸入室３１、ポート３５Ａ、第１のシリンダボア１３Ａ、ポート３５Ｂ、中間圧室３２、ポート３５Ｃ、第２のシリンダボア１３Ｂ、ポート３５Ｄ、吐出室３３及び吐出孔３３Ａによってケース内冷媒経路が構成される。
【００４３】シリンダブロック１３には、ポート形成部材３５に設けられたポート３５Ｈを介して中間圧室３２と斜板室１６とを連通させる連通孔４０が形成されている。また、収容凹部１３Ｃ内周面と駆動軸１７外周面との間には、シール部材４１が設けられている。シール部材４１は、シール部材４１を挟んだ収容凹部１３Ｃの前側域と後側域とを圧力的に隔絶する。
【００４４】外部冷媒回路５０から吸入孔３１Ｂを介してモータ室１５に導入された冷媒は、ステータ１９とロータ２０との隙間を通過してモータ室１５の後側域に至ると、連通孔１７Ａを介して中継室１３Ｇに導入される。この中継室１３Ｇに導入された冷媒は、中継室連通孔１３Ｈ及びポート３５Ｇを介して吸入室３１に導かれる。その後、各ポート３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄを介して圧縮室１３Ｅ、中間圧室３２、圧縮室１３Ｆ、吐出室３３、吐出孔３３Ａを経て外部冷媒回路５０へ吐出される。
【００４５】なお、中間圧室３２に導入された冷媒の一部は、圧縮室１３Ｆに吸入されずにポート３５Ｈ及び連通孔４０を介して斜板室１６に導入される。これにより斜板室１６は中間圧室３２と同等の中間圧力状態になる。一方、外部冷媒回路５０から吸入された後であって圧縮作用を受ける前の吸入冷媒が通過する中継室１３Ｇはその室内圧力が斜板室１６の圧力よりも低い。シール部材４１は、この圧力差に起因する斜板室１６から中継室１３Ｇへの冷媒の漏れを防止する。
【００４６】この実施形態によれば、前記実施形態の（１），（２），（４）及び（６）の効果の他に以下のような効果を得ることができる。
（７）外部冷媒回路５０から吸入室３１に冷媒が導入される経路はひとつであり、その経路にはモータ室１５が含まれている。即ち、圧縮機内に導入された冷媒は強制的にモータ室１５を通過させられ、その後に吸入室３１に導入される。従って、モータ室１５の冷却効率が向上する。
【００４７】（８）シール部材４１が、斜板室１６ひいては中間圧室３２と、中継室１３Ｇひいては吸入室３１との連通を阻んでいる。従って、中間圧室３２と吸入室３１との圧力的隔絶をより確実なものとすることができ、圧縮機全体としての圧縮効率の向上を可能とする。
【００４８】（第３の実施形態：図５及び図６参照）この第３の実施形態の電動斜板圧縮機は、前記第１の実施形態においてケース内冷媒経路及び連通路の構成を変更したものであり、その他の点では第１の実施形態の電動斜板圧縮機と同一の構成になっている。従って、第１の実施形態と共通する構成部分については図面上に同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００４９】ポート形成部材３５には、各ポート３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ及び３５Ｅに加え、ポート３５Ｊが設けられている。ポート３５Ｊは吐出室３３と後述する連通路４２とを連通させる。
【００５０】図６に示すように、吐出室３３はリアハウジング１４の外周部近傍まで延出形成されている。圧縮機ケース（図６ではリアハウジング１４）の外周面上には駆動軸１７と平行に膨出形成された冷媒冷却手段としての凸部４３内に連通路４２が形成されている。連通路４２は、モータハウジング１１、フロントハウジング１２及びシリンダブロック１３に亘って貫通形成されており、ポート３５Ｊとモータ室１５内の後側域とを連通している。従って、モータ室１５と吐出室３３とは、連通路４２及びポート３５Ｊを介して連通されている。
【００５１】第１の実施形態で、収容凹部１１Ａと外部冷媒回路５０とを連通するようにモータハウジング１１に設けられていた吸入孔３１Ｂと、吐出室３３と外部冷媒回路５０とを連通するようにリアハウジング１４に設けられていた吐出孔３３Ａとは廃されている。一方、この第３の実施形態では、モータハウジング１１の前側部分に吐出孔３３Ｂが設けられている。吐出孔３３Ｂは、収容凹部１１Ａと外部冷媒回路５０とを連通するように形成されている。
【００５２】なお、吸入孔３１Ａ、吸入室３１、ポート３５Ａ、第１のシリンダボア１３Ａ、ポート３５Ｂ、中間圧室３２、ポート３５Ｃ、第２のシリンダボア１３Ｂ、ポート３５Ｄ、吐出室３３、ポート３５Ｊ、連通路４２、モータ室１５、収容凹部１１Ａ及び吐出孔３３Ｂによってケース内冷媒経路が構成される。
【００５３】吸入孔３１Ａを介して外部冷媒回路５０から吸入室３１に導入された冷媒は、各ポート３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄを介して圧縮室１３Ｅ、中間圧室３２、圧縮室１３Ｆ、吐出室３３の順に各室に導入される。吐出室３３に至った冷媒は、ポート３５Ｊ及び連通路４２を介してモータ室１５の後側域に導入される。その後、ステータ１９とロータ２０との隙間及びラジアルベアリング１８Ａの隙間を通過して吐出孔３３Ｂを経て外部冷媒回路５０に至る。
【００５４】なお、中間圧室３２に導入された冷媒の一部は、圧縮室１３Ｆに吸入されずにポート３５Ｅ及び連通孔３８を介して斜板室１６に導入される。これにより斜板室１６内は中間圧室３２と同等の中間圧力状態になる。
【００５５】この実施形態によれば、前記実施形態の（２）及び（４）の効果の他に以下のような効果を得ることができる。
（９）圧縮作用を受ける前の冷媒を用いず、全圧縮行程完了後であって外部冷媒回路５０への吐出前段階にある吐出冷媒を用いてモータ室１５の冷却を行っている。該吐出冷媒は、モータ室１５よりは低温であるため、この構成によってもモータ室１５を冷却することができる。また、モータ室１５内で加熱される前の低温状態の冷媒が各圧縮室１３Ｅ，１３Ｆに導入される。この冷媒はモータ室１５内で加熱されたものに比して比体積が小さいため、圧縮効率の向上を図ることができる。
【００５６】（１０）吐出室３３に至った冷媒は、ポート３５Ｊ及び連通路４２を通過してモータ室１５に至る。この連通路４２は圧縮機ケースの外周部から膨出形成された凸部４３内に形成されているため連通路４２内の熱は圧縮機外部に放出されやすい。そのため、この連通路４２を通過する冷媒は冷却されてからモータ室１５に至ることになる。つまり、低温化された冷媒がモータ室１５に吸入されるため、冷却効率の向上を図ることができる。
【００５７】（１１）モータ室１５の前側域に至った冷媒がラジアルベアリング１８Ａの隙間を通過して吐出孔３３Ｂを介して外部冷媒回路５０に導入されるように構成されている。即ち、冷媒は、ラジアルベアリング１８Ａを冷却するとともに、この冷媒中に含まれるミスト状の潤滑油によってラジアルベアリング１８Ａを潤滑する。これにより、高温状態にさらされやすい傾向にあるモータ室１５内のラジアルベアリング１８Ａの耐久性を向上させることができる。
【００５８】（１２）連通路４２を介してモータ室１５に導入された冷媒がステータ１９とロータ２０との隙間を通過してモータ室１５の前側域へと至るように構成されている。即ち、冷媒は、電動モータ２１の表面の広範囲を冷却する。これにより、電動モータ２１を効率よく冷却することができる。
【００５９】実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、以下の様態でも実施できる。
○ 前記実施形態では、モータ室１５の冷却は、圧縮作用が一度も行われていない吸入冷媒、又は、全圧縮行程が完了した吐出冷媒によって行われたが、例えば、後述のような圧縮機の中間圧冷媒によって行われるようにしてもよい。
【００６０】この圧縮機は、第１のシリンダボア１３Ａの吐出側ポートであるポート３５Ｂに連通する第１の中間圧室と、第２のシリンダボア１３Ｂの吸入側ポートであるポート３５Ｃに連通する第２の中間圧室とを備えている。モータ室１５は、両中間圧室にそれぞれ連通形成された連通経路に連通している。つまり、モータ室１５は、ケース内冷媒経路内で両中間圧室の中間に位置する。一方、斜板室１６は、前記連通経路とは別の連通孔によって前記第１の中間圧室と連通している。この構成によれば、第１のシリンダボア１３Ａから前記第１の中間圧室に導入された中間圧冷媒はモータ室１５を通過して前記第２の中間圧室に至った後に第２のシリンダボア１３Ｂに吸入される。また、前記連通孔を介して前記第１の中間圧室から斜板室１６に中間圧冷媒が導入される。従って、モータ室１５が冷却されるとともに、斜板室１６は中間圧状態に昇圧される。
【００６１】○ 前記実施形態では、シリンダボア等は２段式のものを１組のみ設けたが、例えば、２組以上設けてもよい。また、３段式以上の多段式としてもよい。
○ 多段式圧縮機に限らず、冷媒が圧縮機に吸入された後、一度だけ圧縮作用を受けて圧縮機外に吐出される単段式圧縮機に適用してもよい。
【００６２】○ ピストンのストローク量が一定の固定容量式に限らず、ピストンのストローク量を変化させることが可能な可変容量式圧縮機であってもよい。
○ 第１及び第２の実施形態では、吸入孔３１Ｂをモータ室１５の前側域や収容凹部１１Ａに連通するように設けたが、モータ室１５に連通し、モータ室１５と斜板室１６とが圧力的に隔絶されている限り、どの箇所に設けられていてもよい。同様に、第３の実施形態で収容凹部１１Ａに連通するように設けられた吐出孔３３Ｂの設置箇所は、この箇所に限定されない。
【００６３】○ 前記実施形態では、１個のみの吸入孔３１Ｂまたは吐出孔３３Ｂがモータ室１５（収容凹部１１Ａ）に連通するように設けられたが、複数個設けられていてもよい。
【００６４】次に、前記実施形態から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、その効果と共に以下に記載する。
○ 請求項１に記載の発明において、前記圧縮機は、冷媒が圧縮機に吸入された後、一度だけ圧縮作用を受けて圧縮機外に吐出される単段式圧縮機である。この場合、単段式圧縮機の電動モータの過熱減磁による回転効率の低下を抑止することができる。
【００６５】○ 請求項２に記載の発明において、前記連通路は、前記外部冷媒回路への吐出冷媒が存在する吐出室及び前記吐出冷媒を前記外部冷媒回路に導入する吐出孔のうち少なくともいずれか一方と、前記モータ室とを連通する。この場合、吐出冷媒によるモータ室冷却が可能になり、圧縮作用を一度も受けていない吸入冷媒を用いた場合に比して、圧縮室に吸入される冷媒の温度を低下させることができ、比体積の減少による圧縮効率の向上を図ることができる。
【００６６】○ 請求項３に記載の発明において、前記連通路及び前記モータ室は前記ケース内冷媒経路に含まれるとともに、前記圧縮機に設けられた唯一の吸入孔と吸入室との間に設けられる。この場合、吸入孔に導入された冷媒は強制的にモータ室に導入されるため、モータ室の冷却効率が向上する。
【００６７】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１～５に記載の本発明によれば、電動斜板圧縮機において、電動モータの過熱減磁による回転効率の低下を防止するとともに冷媒の昇温に伴う圧縮効率の低下を防止することができる。また、請求項２～５に記載の多段式電動斜板圧縮機においては、ブローバイガス及び機械損失を低減して、圧縮効率、耐久性及び静粛性などの性能向上を図ることができる。

【出願人】	【識別番号】０００００３２１８【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機製作所
【出願日】	平成１２年１月１８日（２０００．１．１８）
【代理人】	【識別番号】１０００６８７５５【弁理士】【氏名又は名称】恩田博宣（外１名）
【公開番号】	特開２００１－２００７８５（Ｐ２００１－２００７８５Ａ）
【公開日】	平成１３年７月２７日（２００１．７．２７）
【出願番号】	特願２０００－９２５４（Ｐ２０００－９２５４）