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▶ マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024041047
(43)【公開日】2024-03-26
(54)【発明の名称】マルチキャビティ脈動マフラーシステム付電動圧縮機
(51)【国際特許分類】
F04C 29/06 20060101AFI20240318BHJP
【ＦＩ】
F04C29/06 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023129316
(22)【出願日】2023-08-08
(31)【優先権主張番号】17/944,059
(32)【優先日】2022-09-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】506292974
【氏名又は名称】マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】ＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｐｒａｇｓｔｒａｓｓｅ ２６－４６， Ｄ－７０３７６ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヘイズリー ブレント
【テーマコード（参考）】
3H129
【Ｆターム（参考）】
3H129AA02
3H129AA15
3H129AB03
3H129BB22
3H129BB42
3H129BB44
3H129CC25
3H129CC28
3H129CC42
(57)【要約】 （修正有）
【課題】高効率、低騒音及び最大運転寿命を有する電動圧縮機を提供する。
【解決手段】電動圧縮機は、ハウジングと、冷媒入口ポートと、冷媒出口ポートと、インバータ部と、モータ部と、圧縮装置と、前面カバーとを備える。ハウジングは、吸気容積部及び排気容積部の範囲を定める。冷媒入口ポートは、ハウジングに結合され、冷媒を吸気容積部の内部に導入するように構成される。圧縮装置は、冷媒を圧縮するように構成されたスクロール型の圧縮装置である。冷媒出口ポートは、ハウジングに結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部からスクロール型電動圧縮機を出ることができるように構成されている。
【選択図】図９
【解決手段】電動圧縮機は、ハウジングと、冷媒入口ポートと、冷媒出口ポートと、インバータ部と、モータ部と、圧縮装置と、前面カバーとを備える。ハウジングは、吸気容積部及び排気容積部の範囲を定める。冷媒入口ポートは、ハウジングに結合され、冷媒を吸気容積部の内部に導入するように構成される。圧縮装置は、冷媒を圧縮するように構成されたスクロール型の圧縮装置である。冷媒出口ポートは、ハウジングに結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部からスクロール型電動圧縮機を出ることができるように構成されている。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷媒を圧縮するように構成されたスクロール型電動圧縮機であって、
吸気容積部と排気容積部とを定め、略円筒形状を有し、中心軸を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に取り付けられ直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータモジュールと、
前記ハウジングの内側に取り付けられたモータと、
前記モータに結合され、前記モータが回転するときに、前記吸気容積部から冷媒を受け取り、圧縮する圧縮装置とを備え、
前記圧縮装置は、
圧縮サイクル中に、圧縮された冷媒を前記排気容積部の内部に制御可能に放出する中央圧縮装置出口ポートと第１及び第２側部圧縮装置出口ポートとを有し、
圧縮サイクルにおいて、冷媒が中央排気ポートを介して放出されるよりも早く、前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートを介し、圧縮された冷媒を前記排気容積部の内部に放出するように構成されている
ことを特徴とするスクロール型電動圧縮機。
吸気容積部と排気容積部とを定め、略円筒形状を有し、中心軸を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に取り付けられ直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータモジュールと、
前記ハウジングの内側に取り付けられたモータと、
前記モータに結合され、前記モータが回転するときに、前記吸気容積部から冷媒を受け取り、圧縮する圧縮装置とを備え、
前記圧縮装置は、
圧縮サイクル中に、圧縮された冷媒を前記排気容積部の内部に制御可能に放出する中央圧縮装置出口ポートと第１及び第２側部圧縮装置出口ポートとを有し、
圧縮サイクルにおいて、冷媒が中央排気ポートを介して放出されるよりも早く、前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートを介し、圧縮された冷媒を前記排気容積部の内部に放出するように構成されている
ことを特徴とするスクロール型電動圧縮機。
【請求項2】
前記圧縮装置は、
前記中央圧縮装置出口ポート、並びに、前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートにそれぞれ対応し、圧縮された冷媒を前記排気容積部に制御可能に放出する中央リードと２つの側部リードとを備えたリード機構を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のスクロール型電動圧縮機。
前記中央圧縮装置出口ポート、並びに、前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートにそれぞれ対応し、圧縮された冷媒を前記排気容積部に制御可能に放出する中央リードと２つの側部リードとを備えたリード機構を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項3】
前記ハウジングの内部に位置し、前記モータに結合される駆動軸をさらに備え、
前記駆動軸は、第１及び第２端部を有し、中心軸を規定し、
前記駆動軸は、前記中心軸に合わせて配置され、
前記圧縮装置は、
前記ハウジングの内部に位置し、前記ハウジングに対して固定されている固定スクロールと、
前記駆動軸に結合された旋回スクロールとを備え、
前記旋回スクロール及び前記固定スクロールは、前記駆動軸が前記中心軸の回りに回転するときに、前記吸気容積部から冷媒を受け取り、圧縮する圧縮チャンバを形成する
ことを特徴とする、請求項２に記載のスクロール型電動圧縮機。
前記駆動軸は、第１及び第２端部を有し、中心軸を規定し、
前記駆動軸は、前記中心軸に合わせて配置され、
前記圧縮装置は、
前記ハウジングの内部に位置し、前記ハウジングに対して固定されている固定スクロールと、
前記駆動軸に結合された旋回スクロールとを備え、
前記旋回スクロール及び前記固定スクロールは、前記駆動軸が前記中心軸の回りに回転するときに、前記吸気容積部から冷媒を受け取り、圧縮する圧縮チャンバを形成する
ことを特徴とする、請求項２に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項4】
前記中央圧縮装置出口ポート、並びに、前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートは、前記固定スクロールの内部に配置されている
ことを特徴とする、請求項３に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項３に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項5】
前記圧縮装置と冷媒出口ポートとの間で、前記ハウジングの排気チャンバの内部に形成されたオイルセパレータをさらに備えた
ことを特徴とする、請求項４に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項４に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項6】
前記オイルセパレータは、
前記中央圧縮装置出口ポートに隣接して形成され、中央圧縮装置出口スロットを介して混合オイル及び圧縮された冷媒を受け取る中央排気チャンバと、
前記中央排気チャンバの相対する側に配置され、前記第１及び第２圧縮装置出口ポートにそれぞれ隣接し、それらから、混合オイル及び圧縮された冷媒を受け取る第１及び第２側部排気チャンバであって、それぞれの側部チャネルを介して前記中央排気チャンバに接続され、前記側部チャンバは、混合オイルと圧縮された冷媒とを分離するように構成される、第１及び第２側部排気チャンバとを備えている
ことを特徴とする、請求項５に記載のスクロール型電動圧縮機。
前記中央圧縮装置出口ポートに隣接して形成され、中央圧縮装置出口スロットを介して混合オイル及び圧縮された冷媒を受け取る中央排気チャンバと、
前記中央排気チャンバの相対する側に配置され、前記第１及び第２圧縮装置出口ポートにそれぞれ隣接し、それらから、混合オイル及び圧縮された冷媒を受け取る第１及び第２側部排気チャンバであって、それぞれの側部チャネルを介して前記中央排気チャンバに接続され、前記側部チャンバは、混合オイルと圧縮された冷媒とを分離するように構成される、第１及び第２側部排気チャンバとを備えている
ことを特徴とする、請求項５に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項7】
前記オイルセパレータは、
中央排気チャンバの下に配置され、それぞれの側部排気チャネルによって前記第１及び第２側部排気チャンバに結合され、前記一対の側部チャンバに、それぞれの下部排気チャネルを介して接続され、圧縮された冷媒から前記側部チャンバ内で分離されたオイルを受け取るように構成されている、オイルリザーバと、
前記一対の側部チャンバの上部に形成され、それらにそれぞれの上部排気チャネルを介して接続される上部排気チャンバとをさらに有する
ことを特徴とする、請求項６に記載のスクロール型電動圧縮機。
中央排気チャンバの下に配置され、それぞれの側部排気チャネルによって前記第１及び第２側部排気チャンバに結合され、前記一対の側部チャンバに、それぞれの下部排気チャネルを介して接続され、圧縮された冷媒から前記側部チャンバ内で分離されたオイルを受け取るように構成されている、オイルリザーバと、
前記一対の側部チャンバの上部に形成され、それらにそれぞれの上部排気チャネルを介して接続される上部排気チャンバとをさらに有する
ことを特徴とする、請求項６に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項8】
各側部排気チャネルが、混合されたオイル及び圧縮された冷媒を、それぞれの側部チャンバの反対側の内壁に向けるように構成されている
ことを特徴とする、請求項７に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項７に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項9】
前記それぞれの側部チャンバの内部に配置されたバッフルを含む
ことを特徴とする、請求項８に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項８に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項10】
前記オイルリザーバが、前記中央排気チャンバの下に配置されたオイルリザーババッフルを含む
ことを特徴とする、請求項１に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項１に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項11】
冷媒を圧縮するように構成されたスクロール型電動圧縮機であって、
吸気容積部及び排気容積部を規定するハウジングと、
前記ハウジングに結合され、冷媒を前記吸気容積部に導入するように構成された冷媒入口ポートと、
前記ハウジングに結合され、圧縮された冷媒が前記排気容積部から前記スクロール型電動圧縮機を出ることを可能にするように構成された冷媒出口ポートと、
前記ハウジングの内部に取り付けられ直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータモジュールと、
前記ハウジングの内側に取り付けられたモータと、
前記モータに結合された駆動軸と、
前記駆動軸に結合され、前記駆動軸が前記モータによって回転させられるときに、前記吸気容積部から冷媒を受け取り、圧縮する圧縮装置とを備え、
前記圧縮装置は、圧縮サイクル中に、圧縮された冷媒を前記排気容積部に制御可能に放出する中央圧縮装置出口ポートと第１及び第２側部圧縮装置出口ポートとを有し、
前記圧縮装置は、前記圧縮サイクルにおいて、中央排気ポートを介して冷媒が放出されるよりも早く、前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートを介し、圧縮された冷媒を前記排気容積部に放出するように構成される、
ことを特徴とする、スクロール型電動圧縮機。
吸気容積部及び排気容積部を規定するハウジングと、
前記ハウジングに結合され、冷媒を前記吸気容積部に導入するように構成された冷媒入口ポートと、
前記ハウジングに結合され、圧縮された冷媒が前記排気容積部から前記スクロール型電動圧縮機を出ることを可能にするように構成された冷媒出口ポートと、
前記ハウジングの内部に取り付けられ直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータモジュールと、
前記ハウジングの内側に取り付けられたモータと、
前記モータに結合された駆動軸と、
前記駆動軸に結合され、前記駆動軸が前記モータによって回転させられるときに、前記吸気容積部から冷媒を受け取り、圧縮する圧縮装置とを備え、
前記圧縮装置は、圧縮サイクル中に、圧縮された冷媒を前記排気容積部に制御可能に放出する中央圧縮装置出口ポートと第１及び第２側部圧縮装置出口ポートとを有し、
前記圧縮装置は、前記圧縮サイクルにおいて、中央排気ポートを介して冷媒が放出されるよりも早く、前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートを介し、圧縮された冷媒を前記排気容積部に放出するように構成される、
ことを特徴とする、スクロール型電動圧縮機。
【請求項12】
前記圧縮装置は、前記中央圧縮装置出口ポート並びに前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートにそれぞれ対応し、圧縮された冷媒を前記排気容積部に制御可能に放出する、中央リードと２つの側部リードとを備えたリード機構を備える
ことを特徴とする、請求項１１に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項１１に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項13】
前記圧縮装置は、
前記ハウジングの内部に位置し、前記ハウジングに対して固定されている固定スクロールと、
前記駆動軸に結合された旋回スクロールとを備え、
前記旋回スクロール及び前記固定スクロールは、前記駆動軸が前記中心軸の回りに回転するときに、前記吸気容積部から冷媒を受け取り、圧縮する圧縮チャンバを形成する
ことを特徴とする、請求項１２に記載のスクロール型電動圧縮機。
前記ハウジングの内部に位置し、前記ハウジングに対して固定されている固定スクロールと、
前記駆動軸に結合された旋回スクロールとを備え、
前記旋回スクロール及び前記固定スクロールは、前記駆動軸が前記中心軸の回りに回転するときに、前記吸気容積部から冷媒を受け取り、圧縮する圧縮チャンバを形成する
ことを特徴とする、請求項１２に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項14】
前記中央圧縮装置出口ポート並びに前記第１及び第２側部圧縮装置出口ポートは、前記固定スクロールの内部に配置されている
ことを特徴とする、請求項１３に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項１３に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項15】
前記圧縮装置と前記冷媒出口ポートとの間で、前記ハウジングの排気チャンバの内部に形成されたオイルセパレータをさらに備える
ことを特徴とする、請求項１４に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項１４に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項16】
前記オイルセパレータは、
前記中央圧縮装置出口ポートに隣接して形成され、中央圧縮装置出口スロットを介して混合オイル及び圧縮された冷媒を受け取る中央排気チャンバと、
前記中央排気チャンバの相対する側に配置され、前記第１及び第２圧縮装置出口ポートにそれぞれ隣接し、それらから混合オイル及び圧縮された冷媒を受け取る第１及び第２側部排気チャンバであって、
前記第１及び第２側部排気チャンバは、それぞれの側部チャネルを介して中央排気チャンバに接続され、
前記側部チャンバは、混合オイルと圧縮された冷媒とを分離するように構成される、第１及び第２側部排気チャンバとを備える
ことを特徴とする、請求項１５に記載のスクロール型電動圧縮機。
前記中央圧縮装置出口ポートに隣接して形成され、中央圧縮装置出口スロットを介して混合オイル及び圧縮された冷媒を受け取る中央排気チャンバと、
前記中央排気チャンバの相対する側に配置され、前記第１及び第２圧縮装置出口ポートにそれぞれ隣接し、それらから混合オイル及び圧縮された冷媒を受け取る第１及び第２側部排気チャンバであって、
前記第１及び第２側部排気チャンバは、それぞれの側部チャネルを介して中央排気チャンバに接続され、
前記側部チャンバは、混合オイルと圧縮された冷媒とを分離するように構成される、第１及び第２側部排気チャンバとを備える
ことを特徴とする、請求項１５に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項17】
前記オイルセパレータは、
中央排気チャンバの下に配置され、それぞれの側部排気チャネルによって、前記第１及び第２側部排気チャンバに結合され、それぞれの下部排気チャネルを介して前記一対の側部チャンバに接続され、圧縮された冷媒から前記側部チャンバ内で分離されたオイルを受け取るように構成されているオイルリザーバと、
前記一対の側部チャンバの上部に形成され、それらにそれぞれの上部排気チャネルを介して接続された上部排気チャンバと、をさらに含む
ことを特徴とする、請求項１６に記載のスクロール型電動圧縮機。
中央排気チャンバの下に配置され、それぞれの側部排気チャネルによって、前記第１及び第２側部排気チャンバに結合され、それぞれの下部排気チャネルを介して前記一対の側部チャンバに接続され、圧縮された冷媒から前記側部チャンバ内で分離されたオイルを受け取るように構成されているオイルリザーバと、
前記一対の側部チャンバの上部に形成され、それらにそれぞれの上部排気チャネルを介して接続された上部排気チャンバと、をさらに含む
ことを特徴とする、請求項１６に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項18】
各側部排気チャネルが、混合されたオイル及び圧縮された冷媒を、それぞれの側部チャンバの反対側の内壁に向けるように構成されている
ことを特徴とする、請求項１７に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項１７に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項19】
前記それぞれの側部チャンバの内部に配置されたバッフルを含む
ことを特徴とする、請求項１８に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項１８に記載のスクロール型電動圧縮機。
【請求項20】
前記オイルリザーバが、前記中央排気チャンバの下に配置されたオイルリザーババッフルを含む
ことを特徴とする、請求項１７に記載のスクロール型電動圧縮機。
ことを特徴とする、請求項１７に記載のスクロール型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に電動圧縮機に関し、特にスクロール圧縮装置を用いて冷媒を圧縮する電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
圧縮機は、冷却システムに古くから使用されている。特に、冷媒を圧縮するために固定スクロールに対して円運動で旋回スクロールを回転させるスクロール型圧縮機は、特定の分野において冷房を提供するように設計されたシステムで使用されてきた。例えば、そのようなスクロール型圧縮機は、自動車のような電動車両のＨＶＡＣシステムにおいて、空調を提供するために長い間使用されてきた。このような圧縮機はまた、逆にヒートポンプを必要とする用途において使用されてもよい。一般に、これらの圧縮機は、自動車のエンジンから得られる回転運動を用いて駆動される。
【0003】
場合によりバッテリのみで車両を動かすこともできるバッテリ駆動式若しくは電動式車両及び／又はハイブリッド車両の出現に伴い、このような圧縮機は、エンジンではなくバッテリによって駆動されるか、又は動力を供給しなければならない。このような圧縮機は、電動圧縮機と呼ばれることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
自動車の乗客室を冷房することに加えて、電動圧縮機を使用して、自動車の他の領域又は構成部品に暖房又は冷房を提供することができる。例えば、バッテリ及び／又は他のシステムを損傷又は劣化させる可能性がある熱を発生させるような、バッテリ及び／又は他のシステムを充電する場合、特に急速充電モードの間に、電子システム及びバッテリ又はバッテリ収納部を加熱又は冷却することが望まれるであろう。また、バッテリが充電されていないときや使用されていないときに、熱によってバッテリが損傷したり劣化したりすることがあるので、バッテリを冷却するために使用されることがある。電動圧縮機は様々な時間で運転されることがあるので、自動車が運転されていないときでも、このような使用は、明らかに、バッテリからの電気エネルギーを必要とし、したがって、バッテリの運転寿命を減少させる。
【0005】
さらに、電動圧縮機は、例えば２０００ＲＰＭ (又はそれ以上）の非常に高速で運転することができる。このような高速は、望ましくないレベルのノイズを発生する可能性がある。
【0006】
したがって、高効率、低騒音及び最大運転寿命を有する電動圧縮機を提供することが望ましい。本発明は、上記で特定された１つ若しくは複数の問題又は利点を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１実施形態において、冷媒を圧縮するように構成されたスクロール型電動圧縮機が提供される。スクロール型電動圧縮機は、ハウジングと、インバータモジュールと、モータと、圧縮装置とを含む。ハウジングは、吸気容積部及び排気容積部を規定する。ハウジングは、略円筒形状であり、中心軸を有する。インバータモジュールは、ハウジングの内部に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように構成される。モータはハウジングの内側に取り付けられている。圧縮装置は、モータに結合され、モータが回転するときに冷媒を吸気容積部から受け取り、圧縮する。圧縮装置は、圧縮サイクル中に圧縮された冷媒を制御可能に排気容積部内に放出するために、中央圧縮装置出口ポートと第１及び第２側部圧縮装置出口ポートとを有する。圧縮装置は、圧縮サイクルにおいて圧縮された冷媒が中央排気ポートを介して放出されるよりも早く、第１及び第２側部圧縮装置出口ポートを介して排気容積部内に圧縮された冷媒を放出するように構成される。
【0008】
本発明の第２実施形態において、冷媒を圧縮するように構成されたスクロール型電動圧縮機が提供される。スクロール型電動圧縮機は、ハウジングと、冷媒入口ポートと、冷媒出口ポートと、インバータモジュールと、モータと、駆動軸と、圧縮装置とを備える。ハウジングは、吸気容積部及び排気容積部を規定する。冷媒入口ポートは、ハウジングに結合され、冷媒を吸気容積部内に導入するように構成される。冷媒出口ポートは、ハウジングに結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部からスクロール型電動圧縮機を出ることができるように構成されている。インバータモジュールは、ハウジングの内部に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように構成される。モータはハウジングの内側に取り付けられている。駆動軸はモータに結合されている。圧縮装置は、モータによって駆動軸が回転されるときに、冷媒を吸気容積部から受け取り、冷媒を圧縮するために駆動軸に結合されている。
【0009】
圧縮装置は、圧縮サイクル中に圧縮された冷媒を制御可能に排気容積部内に放出するために、中央圧縮装置出口ポートと第１及び第２側部圧縮装置出口ポートとを有する。圧縮装置は、圧縮サイクルにおいて圧縮された冷媒が中央排気ポートを介して放出されるよりも早く、第１及び第２側部圧縮装置出口ポートを介して排気容積部内に圧縮された冷媒を放出するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
以下の詳細な説明及び添付の図面に関連して考察すると、本発明のこれら及び他の特徴及び利点はより容易に理解されるであろう。
【図1A】本発明の実施形態にかかる電動圧縮機の第１斜視図である。
【図19A】本発明の実施形態にかかるオイルセパレータを形成する電動圧縮機の前面カバーの第１斜視図である。
【図20A】本発明の実施形態にかかる、ハウジングの切欠図と分離及び拘束システムを備えた電動圧縮機の部分図である。
【図20B】本発明の別の実施形態にかかる、電動圧縮機に使用する分離及び拘束システムの一部を示す図である。
【図20C】本発明の実施形態による、スラスト本体の第１斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１Ａ～図２０Ｄは、いくつかの図において同様の符号が同様又は対応する部分を示しており、外側ハウジング１２を有する電動圧縮機１０が示されている。電動圧縮機１０は、自動車（図示せず）のような自動車両に特に適している。電動圧縮機１０は、車両の異なる側面を加熱及び／又は冷却するために、冷却装置として、又は加熱ポンプとして（逆に）使用することができる。例えば、電動圧縮機１０は、電気自動車（図示せず）内の暖房、換気及び空調（ＨＶＡＣ）システムの一部として使用され、乗員室を冷房又は暖房することができる。さらに、電動圧縮機１０は、例えば充電サイクル中に、車両が運転されていない間に、乗員室、車載電子機器及び／又は車両の動力供給に使用されるバッテリを加熱又は冷却するために使用することができる。電動圧縮機１０は、さらに、車両が運転されていない間、及びバッテリが充電されていない間、バッテリの寿命を維持するか、又は劣化を最小限に抑えるために使用することができる。図示の実施形態において、電動圧縮機１０の能力は３６立方センチメートル（ｃｃ）である。能力とは、圧縮装置のスクロールが最初に閉じるか、又は接触するときに圧縮装置内に取り込まれる初期容積を指す（下記参照）。ここに開示する電動圧縮機１０は、このような体積に限定されるものではなく、特定の要求仕様を満たすようなサイズにすることも、調整されることもできることに留意されたい。
【0012】
図示した実施形態では、電動圧縮機１０はスクロール型圧縮機であり、急速かつ効率的に冷媒を圧縮して、自動車、例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車の異なるシステムで使用するように作用する。電動圧縮機１０は、インバータ部１４と、モータ部１６と、外側ハウジング１２内に収容される圧縮装置（又は圧縮組立体）１８とを含む。外側ハウジング１２は、インバータ背面カバー２０と、インバータハウジング２２と、中央ハウジング２４と、前面カバー２８（これを排気ヘッドと呼ぶことがある）とを含む。中央ハウジング２４は、モータ部１６と圧縮装置１８とを収容する。
【0013】
本開示の電動圧縮機１０の第１特徴として、スクロール床面が変形した固定スクロール付圧縮装置を有する電動圧縮機１０が提供される。本開示の電動圧縮機１０の第２態様では、分離拘束システムを備えた電動圧縮機１０が提供される。本開示の電動圧縮機１０の第３態様では、３つのリードを備えたリード機構を有するヘッド設計を有する電動圧縮機１０が提供される。
【0014】
１実施形態において、インバータ背面カバー２０、インバータハウジング２２、中央ハウジング２４、及び前面カバー２８は、機械加工されたアルミニウムから構成される。インバータ部１４は、例えば、複数の取付点１２０を介して自動車の車体内に取り付けることができる。
【0015】
－電動圧縮機１０の一般的配置と動作－
インバータ背面カバー２０及びインバータハウジング２２は、インバータキャビティ３０を形成する。インバータ背面カバー２０は、複数のボルト３２によってインバータハウジング２２に取り付けられている。インバータ背面カバー２０及びインバータハウジング２２は、インバータ背面カバー２０内の開口３６及びインバータハウジング２２内の開口３８を貫通して延在する複数のボルト３４によって中央ハウジング２４に取り付けられ、中央ハウジング２４内のネジ孔４０にねじ込まれる。インバータ背面カバー２０とインバータハウジング２２との間に配置されたインバータガスケット４２は、内部キャビティ３０に湿気、塵埃及び他の汚染物が入らないように保つ。モータガスケット５４Ａは、インバータハウジング２２と中央ハウジング２４との間に配置され、環境に対する冷媒シールを提供し、これを維持する。
インバータ背面カバー２０及びインバータハウジング２２は、インバータキャビティ３０を形成する。インバータ背面カバー２０は、複数のボルト３２によってインバータハウジング２２に取り付けられている。インバータ背面カバー２０及びインバータハウジング２２は、インバータ背面カバー２０内の開口３６及びインバータハウジング２２内の開口３８を貫通して延在する複数のボルト３４によって中央ハウジング２４に取り付けられ、中央ハウジング２４内のネジ孔４０にねじ込まれる。インバータ背面カバー２０とインバータハウジング２２との間に配置されたインバータガスケット４２は、内部キャビティ３０に湿気、塵埃及び他の汚染物が入らないように保つ。モータガスケット５４Ａは、インバータハウジング２２と中央ハウジング２４との間に配置され、環境に対する冷媒シールを提供し、これを維持する。
【0016】
図１１を参照すると、インバータ背面カバー２０及びインバータハウジング２２によって形成されたインバータキャビティ３０内に取り付けられたインバータモジュール４４が示されている。インバータモジュール４４は、インバータハウジング２２に取り付けられたプリント回路基板４８に取り付けられたインバータ回路４６を含む。インバータ回路４６は、電動圧縮機１０の外部から受け取った直流（ＤＣ）電力を三相交流（ＡＣ）電力に変換してモータ５４（下記参照）に給電する。インバータ回路４６はまた、電動圧縮機１０の回転数を制御する。高電圧直流電流は、高電圧コネクタ５０を介してインバータ回路４６に供給される。インバータ回路４６を駆動する低電圧直流電流、並びにインバータ回路４６及びモータ部１６の動作を制御する制御信号は、低電圧コネクタ５２を介して供給される。
【0017】
中央ハウジング２４はモータキャビティ５６を形成する。モータ部１６は、モータキャビティ５６内に配置されたモータ５４を含む。モータキャビティ５６は、インバータハウジング２２のモータ側部２２Ａと、中央ハウジング２４の内面２４Ａとによって形成される。図１２を特に参照して、モータ５４は、ステータ５８を有する三相交流モータである。ステータ５８は、６つの個別コイル（各相に対して２つ）を含む略中空円筒形を有する。ステータ５８は、モータハウジング５４内に収容され、これに取り付けられ、モータハウジング５４に対して静止したままである。
【0018】
モータ５４は、ステータ５８内に配置され、ステータ５８に対して中心に配置されたロータ６０を含む。ロータ６０は、ほぼ中空の円筒形状を有し、ステータ５８内に配置される。ロータ６０は、それに取り付けられた多数のバランスカウンタウェイト６０Ａ，６０Ｂを有する。バランスカウンタウェイトは、モータ５４が圧縮装置１８を駆動するときにモータ５４の釣合いをとるものであり、真鍮から機械加工されてもよい。
【0019】
電力は、１組の端子５４Ａを介してモータ５４に供給され、これらの端子は、Ｏリング５４Ｂによってモータキャビティ５６からシールされる。
【0020】
駆動軸９０はロータ６０に結合され、ロータ６０と共に回転する。図示の実施形態では、駆動軸９０はロータ６０の中心開口６０Ｃ内に圧入されている。駆動軸９０は、第１端部９０Ａ及び第２端部９０Ｂを有する。インバータハウジング２２は、インバータハウジング２２のモータ側部に配置された第１駆動軸支持部材２２Ｂを備えている。第１駆動軸支持部材２２Ｂにより形成される開口内に配置された第１玉軸受６２は、駆動軸９０の第１端部を支持し、これを回転させる。中央ハウジング２４は、第２駆動軸支持部材２４Ａを備えている。第２駆動軸支持部材２４Ａにより形成される開口内に配置された第２玉軸受６４により、駆動軸９０の第２端部９０Ｂが回転できるようになる。図示の実施形態では、第１及び第２玉軸受６２，６４は、それぞれインバータハウジング２２の第１駆動軸支持部材２２Ｂ及び中央ハウジング２４の第２駆動軸支持部材２４Ａによって形成された開口部に圧入されている。
【0021】
上述したように、電動圧縮機１０はスクロール型圧縮機である。圧縮装置１８は、固定スクロール２６及び旋回スクロール６６を含む。旋回スクロール６６は、ロータ６０の第２端に固定されている。駆動軸９０を備えたロータ６０は、インバータモジュール４４の制御下で旋回スクロール６６の運動を推進するために回転する。
【0022】
図１４Ａ、図１４Ｂ、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、駆動軸９０は中心軸９０Ｃを有し、その周りでロータ６０及び駆動軸９０が回転する。旋回スクロール６６は、偏心軌道、すなわち、旋回スクロール６６の配向が固定スクロール２６に対して一定のままである間、円運動で中心軸９０Ｃの周りを移動する。旋回スクロール６６の中央は、駆動軸９０の第２端部９０Ｂに配置された旋回スクロール開口（又は駆動ピン位置）９０Ｅ（図１４Ａ参照）によって規定される駆動軸９０のオフセット軸９０Ｄに沿って配置される。駆動軸９０がモータ５４によって回転されると、旋回スクロール６６は、駆動ピン１２６と揺動リンク機構１２４の駆動ハブと軸受１０８とを介して旋回スクロール開口９０Ｅの運動に追従し、駆動軸９０が中心軸９０Ｃを中心として回転される。
【0023】
図１、図２及び図９に特に示すように、（低圧で）相互混合された冷媒及びオイルは、冷媒入口ポート６８を介して電動圧縮機１０に入り、圧縮装置１８によって圧縮された後、冷媒出口ポート７０を介して（高圧で）電動圧縮機１０から出る。図９の断面図に示すように、冷媒は電動圧縮機１０を通り冷媒経路７３を流れる。図示のように、冷媒は冷媒入口ポート６８に入り、インバータハウジング２２のモータ側部２２Ａと冷媒入口ポート６８に隣接する中央ハウジング２４との間に形成された吸気容積部７４に入る。次いで、冷媒がモータ部１６を通って吸引され、固定スクロール２６の内壁と旋回スクロール６６（図１４Ａにおいて矢印９２によって示される）との間に形成される圧縮吸気容積部６に入る。
【0024】
固定スクロール２６は、中央ハウジング２４内に取り付けられる。図９及び図１３に示すように、固定スクロール２６は、固定スクロールベース２６Ａと、固定スクロールベース２６Ａから旋回スクロール６６に向かって離れて延びる固定スクロールラップ２６Ｂとを有する。図１６Ａ～図１６Ｂに示すように、旋回スクロール６６は、旋回スクロールベース６６Ａと、旋回スクロールベース６６Ａから固定スクロール２６に向かって延びる旋回スクロールラップ６６Ｂとを有する。ラップ２６Ｂ，６６Ｂは、それぞれのスクロール２６，６６の外縁部に隣接し、それぞれの中央端２６Ｄ，６６Ｄに向かって内側にスクロールする末端２６Ｃ，６６Ｃを有する。
【0025】
それぞれのチップシール９４は、固定スクロール２６及び旋回スクロール６６の上面に配置されたスロット２６Ｅ，６６Ｅ内にそれぞれ配置される。チップシール９４は、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂のような可撓性材料から構成される。組み立てられるとき、チップシール９４は、反対側のベース２６Ａ，６６Ａに押し付けられ、その間にシールを提供する。１実施形態では、スロット２６Ｅ ，６６Ｅは、チップシール９４の長さよりも長く、チップシール９４の長さに沿った調整／移動の余地を提供する。
【0026】
【0027】
以下に詳述するように、固定スクロールラップ２６Ｂ及び旋回スクロールラップ６６Ｂは、低圧又は非加圧（飽和圧力）冷媒が圧縮装置１８から流入する圧縮チャンバ８０を形成する。旋回スクロール６６が動いて圧縮チャンバ８０を閉じることを可能にし、圧縮チャンバ８０の体積を減らして冷媒を加圧する。サイクルの間の任意の１回において、１つ以上の圧縮チャンバ８０は、圧縮サイクルの異なる段階にある。以下の説明は、電動圧縮機１０の完全サイクル中の１組の圧縮チャンバ８０に関するだけである。
【0028】
冷媒は、旋回スクロールラップ６６Ａと固定スクロールラップ２６Ｂの間に形成された圧縮チャンバ８０に入る。圧縮機１０のサイクルの間、冷媒は圧縮チャンバの中央に向かって搬送される。固定スクロール２６が電動圧縮機１０の１サイクル中に示されるのに対し、旋回スクロール６６は、固定スクロール２６に対する旋回スクロール６６の相対位置によって形成される矢印７８によって示される円運動で旋回する。
【0029】
図１７Ａでは、サイクルの開始における旋回スクロール６６の位置が示されている。図示するように、この初期位置では、末端２６Ｃ，６６Ｃは、他のスクロールラップ６６Ｂ，２６Ｂから離間されている。この時点で、圧縮チャンバ８０は圧縮吸気容積部７６に開口しており、低圧の冷媒が圧縮吸気容積部７６から圧縮チャンバ８０を満たすことができる。旋回スクロール６６が経路７８に沿って移動すると、末端２６Ｃ，６６Ｃと他のスクロール６６，２６との間の空間は、圧縮チャンバ８０が圧縮吸気容積部７６から閉鎖されるまで減少する（図１７Ｂ～図１７Ｅ）。旋回スクロール６６が経路７８に沿って移動し続けると、圧縮チャンバ８０の体積はさらに減少し、したがって両圧縮チャンバ８０内の冷媒が加圧される（図１７Ｆ～図１７Ｈ）。図１７Ｉ～図１８Ｊに示すように、旋回スクロール６６が旋回を続けると、２つの圧縮チャンバ８０が結合されて１つの体積となる。この体積は、加圧された冷媒が圧縮装置１８から排気されるまで、さらに減少する（下記参照）。
【0030】
後述するように、冷媒は、旋回スクロール６６の壁と固定スクロール２６との間に形成されたチャンバに入る。圧縮機１０のサイクルの間、冷媒はこれらのチャンバの中央に向かって搬送される。固定スクロール２６が電動圧縮機１０の１サイクル中に示されているのに対し、旋回スクロール６６は、固定スクロール２６に対する旋回スクロール６６の相対位置によって形成される矢印７８によって示される円運動で旋回又は移動する。
【0031】
図１に戻って、前面カバー２８は、排気容積部８２を形成する。排気容積部８２は冷媒出口ポート７０と連通する。以下により詳細に説明するように、加圧冷媒は、固定スクロール２６内の中央オリフィス８４Ａ及び２つの側部オリフィス８４Ｂを通って圧縮装置１８から出る（図１８Ｃ及び１８Ｅ参照）。加圧冷媒の開放は、リード機構８６によって制御される。図示の実施形態では、リード機構８６は、３つのリード、すなわち中央オリフィス８４Ａに対応する中央リード８７Ａ及び２つの側部リード８７Ｂと、２つの側部オリフィス８４Ｂ（下記参照）とを含む。
【0032】
図１８Ｄ及び図１８Ｅに示すように、図示の実施形態では、リード機構８６は、排気リード８６Ａ及びリードリテーナ８６Ｂを含む。排気リード８６Ａは、鋼のような可撓性材料から作られる。材料及び強度のような特性は、加圧された冷媒が圧縮装置１８から放出される圧力を制御するように選択される。リードリテーナ８６Ｂは、打ち抜き鋼材のような硬質で可撓性のない材料から作られる。リードリテーナ８６Ｂは、固定スクロール２６に対する排気リード８６Ａの最大変位を制御又は制限する。一般に、オイルはモータ部１６を通って後方に導かれ、ロータ６０、駆動軸９０及び全ての軸受６２，６４，１０８のような電動圧縮機１０の回転部品に潤滑及び冷却を提供する。オイルは、ロータ６０の回転によってモータ５４の上部に向かって上部に引き出される。そこから、第２玉軸受６４を潤滑するために、オイルがモータ５４の内部に入り、モータ部１６内の回転力によってオイルがインバータハウジング２２のモータ側部２２Ａに衝突することがある。オイルは、モータ側部２２Ａによって玉軸受６２内にさらに導かれ、以下にさらに説明する。
【0033】
図示の実施形態では、リード機構８６は、別体の締結具８９を介して適所に保持又は固定される。図１８Ｅ及び図１８Ｆに示すように、リード機構８６は、固定スクロール２６上に関連支柱８３Ａを受け入れるように構成された複数の開口８６Ｃを有している。図１８Ｅに示すように、固定スクロール２６の裏面は、冷媒が圧縮装置１８を出る圧力の調整を補助するオリフィス８４Ａ，８４Ｂを囲むベゼル８３Ｂを含む。加えて、ごみ収集スロット８３Ｃは、ごみをオリフィス８４Ａ，８４Ｂの近くで収集し、リード機構８６との干渉を防止する。
【0034】
図９に示すように、電動圧縮機を通る冷媒の経路は、一点鎖線矢印７２によって示されている。
【0035】
電動圧縮機１０はオイル（図示せず）を利用して、圧縮装置１８の構成要素とモータ５４との間、例えば旋回スクロール６６と固定スクロール２６との間及び玉軸受６２，６４内に潤滑オイルを供給する。オイルは、圧縮装置１８及びモータ５４内で冷媒と混合し、オリフィス８４Ａ，８４Ｂを介して圧縮装置１８から出る。以下に詳述するように、オイルは前面カバー２８内で圧縮された冷媒から分離され、圧縮装置１８に戻される。
【0036】
オイルセパレータ９６は、混合されたオイルと冷媒との分離を容易にする。図示の実施形態では、オイルセパレータ９６は前面カバー２８内に一体化されている。前面カバー２８はさらに、オイルがモータ５４及びモータキャビティ５６及び圧縮装置１８を通って再循環する前に、オイルセパレータ９６からオイルを回収するオイルリザーバ９８を定める。使用時には、電動圧縮機１０は、一般に、図３～図５に示すように、重力が矢印１０６で示すように作用し、オイルがオイルリザーバ９８内に集まるように方向付けされる。
【0037】
図９を参照すると、一般経路のオイルが電動圧縮機１０の底部から圧縮装置１８を通って伝わり、オリフィス８４Ａ，８４Ｂから前面カバー２８の排気容積部８２に出て、圧縮装置１８に戻ることが矢印８８によって示されている。
【0038】
図示の実施形態では、前面カバー２８は、その中のそれぞれの開口を貫通して挿入され、中央ハウジング２４の開口にねじ込まれた複数のボルト１２２によって中央ハウジング２４に取り付けられている。固定ヘッドガスケット１１０及び後部ヘッドガスケット１１２が、中央ハウジング２４と固定スクロール２６との間に位置し、シールを提供する。
【0039】
オイルセパレータ９６は、混合されたオイルと冷媒との分離を容易にする。一般に、オイルセパレータ９６は、混合されたオイル及び冷媒内のオイルの一部を除去するだけである。分離オイルは、オイルリザーバに貯蔵され、圧縮装置１８を通って循環して戻され、そこでオイルは冷媒と再び混合される。
【0040】
図示の実施形態では、オイルセパレータ９６は前面カバー２８内に一体化されている。前面カバー２８はさらに、オイルがモータ５４、モータキャビティ５６及び圧縮装置１８を通って再循環する前に、オイルセパレータ９６からオイルを回収するオイルリザーバ９８を形成する。使用時には、電動圧縮機１０は、一般に、図３～図５に示すように、重力が矢印１０６で示すように作用し、オイルがオイルリザーバ９８内に集まるように方向付けされる。図９を参照すると、一般経路のオイルが電動圧縮機１０の底部から圧縮装置１８を通って伝わり、オリフィス８４Ａ，８４Ｂから前面カバー２８の排気容積部８２に出て、圧縮装置１８に戻ることが矢印８８によって示されている。図示のように、オイルは圧縮装置１８内に吸い上げられ、そこでオイルは冷媒内又は冷媒と混合して戻る。
【0041】
上述したように、冷媒とオイルとの混合物である冷媒は、冷媒入口ポート６８を介して電動圧縮機１０に流入する。オイルと冷媒との混合物は、モータ部１６内に引き込まれ、それによって、ロータ６０、駆動軸９０のような電動圧縮機１０の回転部品に潤滑及び冷却を提供し、オイル及び冷媒は、第２玉軸受６４を潤滑するためにモータ５４の内部に入り、モータ部１６内の回転力によってオイルがインバータハウジング２２のモータ側部２２Ａに衝突することがある。冷媒及びオイルは、モータ側部２２Ａによって玉軸受６２内へとさらに導かれる。
【0042】
－揺動リンク機構と駆動軸の同軸突出部－
特に図１３～図１８Ｂを参照すると、開示の電動圧縮機１０の第１態様において、電動圧縮機１０は揺動リンク機構１２４を備えており、駆動軸９０は同軸突出部１２６を有している。１実施形態において、同軸突出部１２６は、駆動軸９０と一体的に形成されている。後述するように、揺動リンク機構１２４を用いて、駆動軸９０を中心とする偏心軌道において、旋回スクロール６６を回転させる。
特に図１３～図１８Ｂを参照すると、開示の電動圧縮機１０の第１態様において、電動圧縮機１０は揺動リンク機構１２４を備えており、駆動軸９０は同軸突出部１２６を有している。１実施形態において、同軸突出部１２６は、駆動軸９０と一体的に形成されている。後述するように、揺動リンク機構１２４を用いて、駆動軸９０を中心とする偏心軌道において、旋回スクロール６６を回転させる。
【0043】
従来技術では、駆動軸は、駆動ピンと、別体の偏心ピンとによって揺動リンク機構に結合されており、両方が駆動軸に押し込まれている。駆動ピンは、旋回スクロール６６をその偏心軌道に沿って移動させる旋回リンク機構１２４を回転させるために用いられる。駆動ピン及び偏心ピンは、駆動軸の端部のそれぞれの開口部に挿入される。偏心ピンは、旋回スクロール６６が偏心軌道に沿って進む旋回スクロール６６の関節動作を制限するために用いられる。駆動ピンも偏心ピンも、駆動軸の中心軸に沿って位置しない。駆動軸を回転させると、駆動ピン及び偏心ピンはかなりの応力下に置かれる。これは、両方のピンが、ＳＡＥ ５２１００軸受鋼のような焼き入れ材料から構成される。さらに、偏心ピンは、旋回スクロール６６の偏心軌道の半径方向の動きを制限するために使用されるので、偏心ピンの損傷を防止するためにアルミニウムブッシュ又は他の滑り軸受を必要とする場合がある。また、従来技術の偏心ピンは、駆動ピン及び偏心ピンのための正確な開口を含む、駆動軸９０の面上の追加的な機械加工を必要とする。
【0044】
より詳細に後述するように、従来技術の偏心ピンを同心突出部９０Ｆで置き換える。
【0045】
図示の実施形態では、スクロール型電動圧縮機１０は、ハウジング１２、冷媒入口ポート６８、冷媒出口ポート７０、駆動軸９０、同心突出部９０Ｆ、モータ５４、圧縮装置１８、揺動リンク機構１２４、駆動ピン１２６及び玉軸受１０８を備える。ハウジング１２は、吸気容積部７４及び排気容積部８２を定める。冷媒入口ポート６８は、ハウジング１２に結合され、冷媒を吸気容積部７４に導入するように構成される。冷媒出口ポート７０は、ハウジング１２に結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部８２からスクロール型電動圧縮機１０を出ることができるように構成されている。駆動軸９０はハウジング１２内に位置し、第１及び第２端部９０Ａ，９０Ｂを有する。駆動軸９０は、中心軸９０Ｃを定義し、その中心に配置される。
【0046】
同心突出部９０Ｆは、駆動軸９０の第２端部９０Ｂに位置し、中心軸９０Ｃを中心とする。同心突出部９０Ｆは、中心軸９０Ｃに沿って、駆動軸９０から離れる方向に延びている。同心突出部９０Ｆは、駆動ピン孔９０Ｅを有している。モータ５４は、ハウジング１２内に配置され、駆動軸９０に結合され、駆動軸９０を、中心軸９０Ｃを中心に制御可能に回転させる。駆動ピン１２６は、駆動ピン孔９０Ｅ内に位置し、駆動軸９０から離れて延びている。駆動ピン１２６は、同心突出部９０Ｆに平行である。
【0047】
同心突出部９０Ｆは、アンダーカット９０Ｇをさらに含むことができ、外面は、表面焼き入れされるか、又はコーティング処理後又は軸受表面であり得る。同心突出部９０Ｆは、駆動軸９０と同時にさらに機械加工してもよい。
【0048】
上述したように、圧縮装置１８は、固定スクロール２６及び旋回スクロール６６を含む。固定スクロール２６は、ハウジング１２の内部に位置し、ハウジング１２に対して固定される。旋回スクロール６６は、駆動軸９０に結合されている。旋回スクロール６６及び固定スクロール２６は、吸気容積部７４から冷媒を受け取り、駆動軸９０が中心軸９０Ｃを中心として回転するときに冷媒を圧縮する圧縮チャンバ８０（上記参照）を形成する。旋回スクロール６６は、内周面６６Ｅを有する。
【0049】
揺動リンク機構１２４は、駆動軸９０に結合され、同心突出部９０Ｆ及び駆動ピン１２６を受け入れる第１及び第２開口１２４Ａ，１２４Ｂを有する。揺動リンク機構１２４はさらに、外周面１２４Ｃを備える。
【0050】
玉軸受１０８は、旋回スクロール６６の内周面６６Ｅと揺動リンク機構１２４の外周面１２４Ｃとの間に配置され、それぞれに隣接する。駆動軸９０、駆動ピン１２６、旋回スクロール６６及び揺動リンク機構１２４は、旋回スクロール６６が中心軸９０Ｃを中心として偏心軌道で回転するように配置される。
【0051】
１実施形態において、同心突出部９０Ｆは、駆動軸９０と一体に形成されている。駆動軸９０、同心突出部９０Ｆ、及び揺動リンク機構１２４は、鋼から機械加工されてもよい。駆動軸９０と同時にかつ同じ機械加工操作内に形成される同心突出部９０Ｆは、製造効率をさらに高める。
【0052】
図１６Ｇに示す圧縮装置１８の一部拡大図は、同心突出部９０Ｆをさらに示している。同心突出部９０Ｆは、揺動リンク機構１２４と相互作用して案内する。同心突出部９０Ｆは、旋回スクロール６６の偏心軌道の半径方向の動きを制限する制御された隙間を作るために、第１開口１２４Ａと共に制御された公差でサイズが決められ、機械加工される。先行技術とは異なり、同心突出部９０Ｆは、第２ピン、又は追加的な機械加工操作を必要としない。同心突出部９０Ｆは、さらに、後述する、旋回スクロール６６の下面６６Ｆ上で、ガイドピン１２８及びスロット６６Ｇと同時作動する。
【0053】
スクロール型電動圧縮機１０は、インバータ部１４と、モータ部１６と、圧縮装置１８とを備えている。モータ部１６は、モータキャビティ５６を定めるモータハウジング５４を含む。圧縮装置１８は、固定スクロール２６を備える。ハウジング１２は、少なくとも一部に、固定スクロール２６及び中央ハウジング２４が形成されている。
【0054】
図示の実施形態における図１３，図１６Ｂ、及び図１８Ａ～図１８Ｆに特に示すように、旋回スクロール６６は下面６６Ｆを有する。下面６６Ｆは、複数のリング状スロット６６Ｇを有する。中央ハウジング２４は、複数の関節結合のガイドピン１２８の孔を含む。ガイドピン１２８は、ガイドピン孔６６Ｇ内に配置され、圧縮装置１８に向かって、リング状スロット６６Ｇ内に延びる。ガイドピン１２８は、旋回スクロール６６が中心軸９０Ｃを中心として旋回するときに旋回スクロール６６の関節運動を制限するように構成されている。１実施形態では、リング状スロット６６Ｇの各々は、リングスリーブ１１８を含んでいる。スラストプレート１３０は、固定スクロール２６とスラスト本体１５０（下記参照）との間に位置し、それらの間に摩耗面を提供する。
【0055】
－３つのリードのリード機構とオイルセパレータを有する排気ヘッド設計－
図示した実施形態において、電動圧縮機１０は、マルチキャビティ脈動マフラーシステム１６０及びオイルセパレータ９６を含み、これらは排気容積部８２内に配置されることができ、排気ヘッド又は前面カバー２８と一体的に形成される。上述したように、電動圧縮機１０の可動部品間に潤滑を提供するためにオイルが使用される。運転中、オイルと冷媒が混合する。オイルセパレータ９６は、冷媒が電動圧縮機１０から流出する前に混合されたオイルと冷媒とを分離するために必要である。
図示した実施形態において、電動圧縮機１０は、マルチキャビティ脈動マフラーシステム１６０及びオイルセパレータ９６を含み、これらは排気容積部８２内に配置されることができ、排気ヘッド又は前面カバー２８と一体的に形成される。上述したように、電動圧縮機１０の可動部品間に潤滑を提供するためにオイルが使用される。運転中、オイルと冷媒が混合する。オイルセパレータ９６は、冷媒が電動圧縮機１０から流出する前に混合されたオイルと冷媒とを分離するために必要である。
【0056】
一般に、冷媒は、各サイクル、すなわち旋回スクロール６６の旋回（又は周回軌道）中に圧縮装置１８から放出される。図示の実施形態では、冷媒が圧縮装置１８から中央オリフィス８４Ａと固定スクロール２６内の２つの側部オリフィス８４Ｂとを通って出る。オリフィス８４Ａ，８４Ｂを通る冷媒の放出は、中央リード８７Ａ及び２つの側部リード８７Ｂによってそれぞれ制御される。マルチキャビティ脈動マフラーシステム１６０及びオイルセパレータ９６については、以下により詳細に説明する。
【0057】
－スクロール軸受オイルオリフィス－
電動圧縮機１０はスクロール軸受オイル噴射オリフィスを含むことができる。上述したように、本開示の圧縮装置１８は玉軸受１０８を含む。図示の実施形態では、玉軸受１０８は、揺動リンク機構１２４と旋回スクロール６６との間に位置している。しかし、圧縮装置１８内の玉軸受１０８の位置の結果として、玉軸受１０８へのオイルの供給が制限され、結果として耐久性が低下することがある。図９に示すように、オイルオリフィス１３８によって、オイル（及び冷媒）が排気チャンバ８２から玉軸受１０８まで、経路７３（「ノーズブリード」経路と称される場合がある）に沿って移動することが可能になる。
電動圧縮機１０はスクロール軸受オイル噴射オリフィスを含むことができる。上述したように、本開示の圧縮装置１８は玉軸受１０８を含む。図示の実施形態では、玉軸受１０８は、揺動リンク機構１２４と旋回スクロール６６との間に位置している。しかし、圧縮装置１８内の玉軸受１０８の位置の結果として、玉軸受１０８へのオイルの供給が制限され、結果として耐久性が低下することがある。図９に示すように、オイルオリフィス１３８によって、オイル（及び冷媒）が排気チャンバ８２から玉軸受１０８まで、経路７３（「ノーズブリード」経路と称される場合がある）に沿って移動することが可能になる。
【0058】
スクロール型電動圧縮機１０は、ハウジング１２、冷媒入口ポート６８、冷媒出口ポート７０、インバータモジュール１４４、モータ５４、駆動軸９０及び圧縮装置１８を備えることができる。ハウジング１２は、吸気容積部７４と排気容積部８２とを定める。冷媒入口ポート６８は、ハウジング１２に結合され、冷媒を吸気容積部７４に導入するように構成される。冷媒出口ポート７０は、ハウジング１２に結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部８２からスクロール型電動圧縮機１０を出ることができるように構成されている。インバータモジュール１４４は、ハウジング１２内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように構成される。モータ５４は、ハウジング１２の内部に取り付けられる。駆動軸９０は、モータ５４に結合される。圧縮装置１８は、吸気容積部７４から冷媒を受け取り、駆動軸９０がモータ５４によって回転されるときに冷媒を圧縮する。圧縮装置１８は、固定スクロール２６、旋回スクロール６６、揺動リンク機構１２４、玉軸受１０８及びピン１３６を含む。
【0059】
固定スクロール２６は、ハウジング１２の内部に位置し、これに対して固定されている。旋回スクロール６６は、駆動軸９０に結合されている。旋回スクロール６６及び固定スクロール２６は、吸気容積部７２から冷媒を受け取り、駆動軸９０が中心軸９０Ｃを中心として回転するときに冷媒を圧縮する圧縮チャンバ８０を形成する。旋回スクロール６６は、第１側面（すなわち下面）６６Ｆ及び第２側面（すなわち上面）６６Ｇを有する。旋回スクロール６６は、第１側面６６Ｆから第２側面６６Ｇまで旋回スクロール６６を通るオイル開口部１４０を有する。
【0060】
揺動リンク機構１２４は、駆動軸９０に結合されている。玉軸受１０８は、旋回スクロール６６と旋回リンク機構１２４の各々の間に、かつそれに隣接して配置される。駆動軸９０、旋回スクロール６６及び揺動リンク機構１２４は、旋回スクロール６６が中心軸９０Ｃを偏心軌道上で旋回するように配置されている。
【0061】
図１６Ｂ～図１６Ｅに示すように、旋回スクロール６６の先端はプラグ１３６を含み、オイルオリフィス１３８を有する。プラグ１３６は、旋回スクロール６６のオイル開口部１４０内に圧入することができる。オイルオリフィス１３８は、制御された流量又は圧縮された冷媒を有するオイルが旋回スクロール６６を通って玉軸受１０８に至ることを可能にするように構成される。
【0062】
オイルオリフィス１３８のサイズは、電動圧縮機１０の仕様に合わせて調整することができる。例えば、電動圧縮機１０の仕様が与えられれば、オイルオリフィス１３８の直径は、オイルのみが通過できるようにし、旋回スクロール６６の第１側面と第２側面との間の圧力の均等化を制限するように選ぶことができる。別個のプラグ１３６を用いることによって、旋回スクロール６６内でオイルオリフィス１３８を直接機械加工するのではなく、製造効率を達成することができる。そしてプラグ１３６は、オイルオリフィス１３８の直径及び幾何学的形状に応じて、オイルの流れ及び冷媒の流れが増減するように特別に設計され調整されたオイルオリフィス１３８を有することができる。
【0063】
図１６Ｄ～図１６Ｅに示すように、１実施形態では、オイルオリフィス１３８は、第１孔１３８Ａ及び第２孔１３８Ｂを有することができ、第１孔１３８Ａの直径は、第２孔１３８Ｂの直径よりも小さい。例えば、この実施形態の１適用例では、第１孔１３８Ａは、およそ０．３ｍｍの直径を有する。第２孔１３８Ｂは、第１孔１３８Ａの直径よりも大きい直径を有し、第１孔１３８Ａの長さを短くするためにのみ使用される。オイル及び冷却剤の流れは、旋回スクロール６６の偏心軌道によって生じる半径方向の力を支持する玉軸受１０８に熱及び潤滑剤を供給するように設計される。
【0064】
さらに、上述したように、旋回スクロール６６は、旋回スクロールベース６６Ａ及び旋回スクロールラップ６６Ｂを有する。旋回スクロールラップ６６Ｂは、旋回スクロール末端６６Ｃ及び旋回スクロール中央末端６６Ｄを有してもよい。図示のように、オイル開口部１４０は旋回スクロール中心端６６Ｄ内に位置している。プラグ１３６は、圧入又はプラグ１３６を固定する任意の他の方法によって、オイル開口部１４０内に固定することができる。
【0065】
図９に示すように、オイルオリフィス１３８によって、オイル（及び冷媒）が排気チャンバ８２から玉軸受１０８まで、経路７３（「ノーズブリード」経路と称される場合がある）に沿って移動することが可能になる。
【0066】
－軸受オイル連通孔－
電動圧縮機１０は１つ以上の軸受オイル連通孔を備えることができる。上述したように、図示した実施形態において、駆動軸９０はモータ５４によって回転され、圧縮装置１８を制御可能に作動させる。駆動軸９０は、第１端部９０Ａ及び第２端部９０Ｂを有する。電動圧縮機１０のハウジング１２は、第１駆動軸支持部材２２Ｂと第２駆動軸支持部材２４Ａを形成している。図示の実施形態では、第１駆動軸支持部材２２Ｂはインバータハウジング２２のモータ側部２２Ａに形成され、第２駆動軸支持部材２４Ａは中央ハウジング２４内に形成されている。第１及び第２玉軸受６２，６４は、第１及び第２駆動軸支持部材２２Ｂ，２４Ａ内に位置している。
電動圧縮機１０は１つ以上の軸受オイル連通孔を備えることができる。上述したように、図示した実施形態において、駆動軸９０はモータ５４によって回転され、圧縮装置１８を制御可能に作動させる。駆動軸９０は、第１端部９０Ａ及び第２端部９０Ｂを有する。電動圧縮機１０のハウジング１２は、第１駆動軸支持部材２２Ｂと第２駆動軸支持部材２４Ａを形成している。図示の実施形態では、第１駆動軸支持部材２２Ｂはインバータハウジング２２のモータ側部２２Ａに形成され、第２駆動軸支持部材２４Ａは中央ハウジング２４内に形成されている。第１及び第２玉軸受６２，６４は、第１及び第２駆動軸支持部材２２Ｂ，２４Ａ内に位置している。
【0067】
第１駆動軸支持部材２２Ｂの位置は、冷媒（及びオイル）用の貫流面積ではない。これは、低い潤滑状態をもたらし、電動圧縮機１０の耐久性に影響を及ぼし得る。
【0068】
図１６Ｆに示すように、第１駆動軸支持部材２２Ｂは、オイルが第１駆動軸支持部材２２Ｂに入り、第１玉軸受６２を潤滑できるようにするために、１つ又は複数の孔２２Ｃを備えることができる。
【0069】
図示した実施形態において、スクロール型電動圧縮機１０は、ハウジング１２、第１玉軸受６２、第２玉軸受６４、冷媒入口ポート６８、冷媒出口ポート７０、インバータモジュール４４、モータ５４、駆動軸９０、及び圧縮装置１８を備える。
【0070】
ハウジング１２は、吸気容積部４と排気容積部８２とを定め、第１及び第２駆動軸支持部材２２Ｂ，２４Ａを含む。第１玉軸受６２は、第１駆動軸支持部材２２Ｂ内に位置している。ハウジング１２の第１駆動軸支持部材２２Ｂには、第１玉軸受６２にオイルを進入させるオイル連通孔２２Ｃが１つ以上設けられている。
【0071】
第２玉軸受６４は、第２駆動軸支持部材２４Ａ内に位置している。冷媒入口ポート６８は、ハウジング１２に結合され、冷媒を吸気容積部７４に導入するように構成される。冷媒出口ポート７０は、ハウジング１２に結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部８２からスクロール型電動圧縮機１０を出ることができるように構成されている。インバータモジュール１４４は、ハウジング１２内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように構成される。モータ５４は、ハウジング１２の内部に取り付けられる。駆動軸９０はモータ５４に結合される。駆動軸９０は第１端部９０Ａ及び第２端部９０Ｂを有する。駆動軸９０の第１端部９０Ａは第１玉軸受６２内に位置決めされ、駆動軸９０の第２端部９０Ｂは第２玉軸受６４内に位置決めされる。圧縮装置１８は、吸気容積部７４から冷媒を受け取り、駆動軸９０がモータ５４によって回転されるときに冷媒を圧縮する。上述したように、図示の実施形態では、第１駆動軸支持部材２２Ｂはインバータハウジング２２のモータ側部２２Ａに形成されていてもよい。
【0072】
圧縮装置１８のモータ部１６内での回転運動により、図９に矢印８８で示すように、オイルリザーバ９８からのオイルへの流路及び移動が生じる。図示のように、オイルは、オイルリザーバ９８からモータ部１６に向かって流れ、ステータ５８及びロータ６０に向かって続く。旋回スクロール、ロータ及び駆動軸の回転運動がオイルを上部に引っ張り、冷媒経路７３の入口流と混合させる。ロータ６０及び駆動軸９０の回転運動は、さらに、インバータハウジング２２のモータ側部２２Ａに対してオイルを押し出すことになる。モータ側部２２Ａの表面は、図１６Ｆに示す一連のリブ２２Ｄをさらに含む。リブ２２Ｄは、第１駆動軸支持部材２２Ｂを支持するのに必要な剛性を提供し、隆起した裏当てとポケットのために第１玉軸受６２を固定するのを可能にする。インバータハウジング２２は、さらに、リブ２２Ｄの間に集められたオイルが重力によって下部に向けられてオイルの中に入るオイルキャビティ（図示せず）を定める。リブ２２Ｄ及びモータ側部２２Ａの傾斜面は、ロータ６０又は駆動軸９０によってモータ側部２２Ａに対して飛び散り又は押し出されるオイルを捕捉し方向付けるように協働し、オイルキャビティ２２Ｅ及び第１玉軸受６２へのオイルの流れを増大させるのを補助する。図１６Ｆは、２つの連通孔２２Ｃを図示しているが、インバータハウジング２２のモータ側部２２Ａ上のリブ２２Ｄの間に、２つのオイル連通孔２２Ｃを上に、またその間に含むこともできることが理解される。例えば、図示の実施形態では、孔は直径で３．５ｍｍであり、モータ側部２２Ａはリブ２２Ｄ間に傾斜壁を含む。さらに、モータ側部２２Ａは、外側オイル収集領域２２を含むことができる
【0073】
－ドーム型インバータカバー－
本発明のスクロール型電動圧縮機１０はドーム型のインバータ背面カバー２０を備えることができる。スクロール型電動圧縮機１０は、ハウジング１２、冷媒入口ポート６８、冷媒出口ポート７０、インバータモジュール４４、モータ５４、駆動軸９０、圧縮装置１８及びインバータカバー２０を備える。ハウジング１２は、吸気容積部７２及び排気容積部８２を定める。ハウジング１２は、ほぼ円筒形状であり、中心軸９０Ｃを有する。冷媒入口ポート６８は、ハウジング１２に結合され、冷媒を吸気容積部７２に導入するように構成される。冷媒出口ポート７０は、ハウジング１２に結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部８２からスクロール型電動圧縮機１０を出ることができるように構成されている。
本発明のスクロール型電動圧縮機１０はドーム型のインバータ背面カバー２０を備えることができる。スクロール型電動圧縮機１０は、ハウジング１２、冷媒入口ポート６８、冷媒出口ポート７０、インバータモジュール４４、モータ５４、駆動軸９０、圧縮装置１８及びインバータカバー２０を備える。ハウジング１２は、吸気容積部７２及び排気容積部８２を定める。ハウジング１２は、ほぼ円筒形状であり、中心軸９０Ｃを有する。冷媒入口ポート６８は、ハウジング１２に結合され、冷媒を吸気容積部７２に導入するように構成される。冷媒出口ポート７０は、ハウジング１２に結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部８２からスクロール型電動圧縮機１０を出ることができるように構成されている。
【0074】
インバータモジュール４４は、ハウジング１２の内部に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するようになっている。モータ５４は、ハウジング１２の内部に取り付けられる。駆動軸９０はモータ５４に結合される。圧縮装置１８は駆動軸９０に結合され、吸気容積部から冷媒を受け入れ、駆動軸９０がモータ５４によって回転されるときに冷媒を圧縮するように構成される。
【0075】
上述したように、圧縮装置１８は、望ましくない騒音、振動及び耳障りな状態（ＮＶＨ）及び低い耐久性状態を生じさせ得る高速（＞２０００ＲＰＭ）で回転することができる。従来技術では、インバータカバー２０は全体的に平坦であり、圧縮装置１８からの振動を増幅及び／又は収束させる傾向がある。
【0076】
振動を収束ではなく分散させるために、圧縮装置１８からの振動に対し、開示の第５態様のスクロール型電動圧縮機１０のインバータ背面カバー２０には、全体的に湾曲した又はドーム状の輪郭が設けられている。
【0077】
図１、図３及び図６に具体的に示されるように、インバータカバー２０は、スクロール型電動圧縮機１０の一端に位置し、第１部分２０Ａと第２部分２０Ｂとを備えている。第１部分２０Ａは、頂部２０Ｃ又は頂部分を含み、中心軸９０Ｃに対して略垂直であり、頂部２０Ｃ及び外周部２０Ｄを有する。第１部分２０Ａは、インバータカバー２０が頂部２０Ｃから外周部２０Ｄに向けて湾曲した輪郭を有するような比較的にドーム形状を有する。曲率の大きさ及び位置は、パッケージングの制約、すなわち、スクロール型電動圧縮機１０が適合しなければならない空間、及び内部品によって配置される制約、すなわち、位置及びサイズ）のような他の考慮事項によって、決定され又は制限され得る。第１部分２０Ａはまた、他の特徴、例えば、締結ボルトを受け入れる開口を組み込む必要があってもよい。第２部分２０Ｂは、インバータカバー２０のドーム形でない、すなわちインバータカバーの周囲に配置された比較的平坦な部分を含むことができる。
【0078】
－変更されたスクロールフラーリングを有する固定スクロール－
本発明の第１態様では、固定スクロール床材を変形したスクロール型電動圧縮機１０は、冷媒を圧縮するように構成されている。スクロール型電動圧縮機１０は、ハウジング１２、冷媒入口ポート６８、冷媒出口ポート７０、インバータモジュール４４、モータ５４、駆動軸９０及び圧縮装置１８を備える。ハウジング１２は、吸気容積部７４と排気容積部８２とを定める。
本発明の第１態様では、固定スクロール床材を変形したスクロール型電動圧縮機１０は、冷媒を圧縮するように構成されている。スクロール型電動圧縮機１０は、ハウジング１２、冷媒入口ポート６８、冷媒出口ポート７０、インバータモジュール４４、モータ５４、駆動軸９０及び圧縮装置１８を備える。ハウジング１２は、吸気容積部７４と排気容積部８２とを定める。
【0079】
冷媒入口ポート６８は、ハウジング１２に結合され、冷媒を吸気容積部７４に導入するように構成される。冷媒出口ポート７０は、ハウジング１２に結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部８２からスクロール型電動圧縮機１０を出ることができるように構成されている。インバータモジュール１４４は、ハウジング１２内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように構成される。モータ５４はハウジング１２の内部に取り付けられ、駆動軸９０はモータ５４に結合されている。
【0080】
一般に、そして上述したように、圧縮装置１８は吸気容積部７４から冷媒を受け取り、駆動軸９０がモータ５４によって回転されるときに冷媒を圧縮する。
【0081】
圧縮装置１８は、固定スクロール２６及び旋回スクロール６６を含む。圧縮装置１８は、副室体積部１３４を定める。副室体積部１３４（図１８Ｃ及び図１８Ｇ参照）は、圧縮サイクルの開始時に冷媒をチャンバ８０に供給する。圧縮サイクル中、チャンバ８０が（ラップ２６Ｂ，６６Ｂが接触するときに）近づくと、電動圧縮機１０の効率に影響を及ぼす可能性がある吸引により、副室体積部１３４内の圧力が低下する。本発明の１態様では、（圧縮装置１８に追加冷媒を利用できるようにするために）副室体積部を増加させることが望ましい。これにより、圧縮装置１８の「容量」が増加し、圧縮サイクルが平滑化される。
【0082】
図示の実施形態では、固定スクロール２６及び旋回スクロール６６のうちの一方のベース２６Ａ，６６Ａは切欠１３６を有し、副室体積部１３４を増大させる。
【0083】
図示の実施形態では、切欠１３６は固定スクロール２６の床又はベース２６Ａに配置されている。
【0084】
図示のように、固定スクロール２６は、固定スクロールベース２６Ａによって定められる第１側面２６Ｆと、固定スクロールラップ２６Ｂの上面によって定められる第２側面２６Ｇとを有する。この固定スクロールラップ２６Ｂは、固定スクロールベース２６Ａから固定スクロール２６の第２側面２６Ｇに向かって延びている。図１８Ｃ及び図１８Ｇに示されるように、固定スクロールベース２６Ａの床内の切欠１３６は、第２部分１３８の深さｄ１よりも大きい深さｄを有する第１部分を定める。
【0085】
第１部分又は切欠１３６のサイズは、２つの制約によって制限されてもよい。まず、深さｄ１は、固定スクロール２６の構造的完全性を維持するのに充分な材料を残さなければならない。加えて、チャンバ８０が確実にシールされるように、切欠の幾何学的形状は、チャンバ８０が図１７Ｄに示されるように閉じてシールできるように、旋回するラップ６６Ｂの外側に留まらなければならない。切欠１３６は、副室体積部１３４内の追加体積を提供して、図１７Ｄ内のチャンバ８０内の容積が完全に充填されることを可能にしてもよい。切欠１３６は、旋回スクロール６６の経路、並びに固定スクロール２６に必要な床及び壁の厚さに対する制限によって制限される。さらに、機械工具及び固定スクロールの床へのアクセスは、旋回スクロール６６のシール領域外のサイズ及び領域にさらなる制限を与えることができる。
【0086】
－分離／拘束システム－
本発明の第２態様では、分離拘束システム１４８を用いて、ハウジング１２を、旋回スクロール６６によって生じる振動及び脈動から分離することができる。
本発明の第２態様では、分離拘束システム１４８を用いて、ハウジング１２を、旋回スクロール６６によって生じる振動及び脈動から分離することができる。
【0087】
一般的なスクロール型電動圧縮機では、モータと固定スクロールがハウジングに直結されており、ハウジングに直結されている。上述のように、ハウジングに直接結合されたガイドピンは、駆動軸を旋回するときに旋回スクロール関節運動を制限するために、旋回スクロール上のリング状スロットと協働することができる。この種の構成では、旋回スクロールからの振動及びポンピング脈動をハウジングに伝達し、マウントを介して、例えば車両構造に伝達することができる。
【0088】
スクロール型電動圧縮機１０は、冷媒を圧縮するように構成されている。スクロール型電動圧縮機は、ハウジング１２、冷媒入口ポート６８、冷媒出口ポート７０、インバータモジュール１４４、モータ５４、駆動軸９０及び圧縮装置１８を備える。ハウジング１２は、吸気容積部７４と排気容積部８２とを定め、略円筒形状を有する。冷媒入口ポート６８は、ハウジング１２に結合され、冷媒を吸気容積部７４に導入するように構成される。冷媒出口ポート７０は、ハウジング１２に結合されており、圧縮された冷媒が排気容積部８２からスクロール型電動圧縮機１０を出ることができるように構成されている。インバータモジュール１４４は、ハウジング１２内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように構成される。モータ５４は、ハウジング１２の内部に取り付けられる。駆動軸９０はモータ５４に結合される。圧縮装置１８は、駆動軸９０に結合され、冷媒を吸気容積部７４から受け入れ、駆動軸９０がモータ５４によって回転されるときに冷媒を圧縮する。
【0089】
上述のように、圧縮装置１８は固定スクロール２６及び旋回スクロール６６を含む。固定スクロール２６は、ハウジング１２の内部に位置し、これに対して固定されている。旋回スクロール６６は、駆動軸９０に結合されている。旋回スクロール６６及び固定スクロール２６は、吸気容積部７４から冷媒を受け取り、駆動軸９０が中心軸９０Ｃを中心として回転するときに冷媒を圧縮する圧縮チャンバ８０を形成する。
【0090】
旋回スクロール６６は、複数のリング状スロット６６Ｇ（上記参照）を有する下面を有する。
【0091】
特に図２０Ａに示すように、スクロール型電動圧縮機１０は、スラスト本体１５０と、複数の連接ガイドピン２４Ｂと、複数の取付ピン１５２と、複数の分離スリーブ１５４とをさらに備えている。スラスト本体１５０は、複数のガイドピン孔１５２Ａを有する。複数の関節結合のガイドピン２４Ｂは、ガイドピン孔１５２Ａから延在し、圧縮装置１８に向かって、リング状スロット６６Ｇ内に延在している。ガイドピン２４Ｂは、旋回スクロール６６が中心軸９０を中心として旋回するときに、旋回スクロール６６の関節運動を制限するように構成されている。
【0092】
各取付ピン１５２は、ハウジング端部１５２Ａ及びスラスト本体端部１５２Ｂを有する。ハウジング端部１５２Ａは、ハウジング１２のそれぞれの受け入れ開口内に圧入されている。スラスト本体端部１５２Ｂは、外面を有する円筒形である。複数の分離スリーブ１５４は、耐薬品性合成ゴムのような可撓性材料から構成される。そのような材料の１つはエチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）である。各取付ピン１５２のスラスト本体端部１５２Ｂは、それぞれの分離スリーブ１５４内に封入され、スラスト本体１５０内のそれぞれのスロット１５０Ａ内に受けられる。このようにして、スラスト本体１５０とハウジング１２との間の唯一の結合部は、分離スリーブ１５４によって分離されるか又は隔離される取付ピン１５２を介しており、旋回スクロール６６からの振動がハウジング１２に伝わるのを防止又は最小限に抑える。
【0093】
図２０Ａに示すように、１実施形態において、分離スリーブ１５４は、円形のガスケット又はリング１５６と一体的に形成される。
【0094】
図２０Ｂに示すように、別の実施形態では、各取付ピン１５２のスラスト本体端部１５２Ｂは、例えばオーバー成形プロセスを用いて、可撓性材料によって完全に封入される。分離スリーブ１５４の外面は擦られ、分離を助けることができる。
【0095】
－電動圧縮機ヘッド設計－
本開示の電動圧縮機１０の第３態様では、前面カバー２８の意匠は、オイルセパレータ９６と、３リードのリード機構８６とを含んでいる。後述するように、前面カバー２８、固定スクロール２６及びリード機構８６の意匠は、マルチキャビティ脈動マフラーシステムを規定する。
本開示の電動圧縮機１０の第３態様では、前面カバー２８の意匠は、オイルセパレータ９６と、３リードのリード機構８６とを含んでいる。後述するように、前面カバー２８、固定スクロール２６及びリード機構８６の意匠は、マルチキャビティ脈動マフラーシステムを規定する。
【0096】
従来技術の電動圧縮機では、旋回スクロールの１回転（又は軌道）につき１回、圧縮装置から冷媒が放出される。これにより、電動圧縮機によって放出される圧縮冷媒内に１次脈動が発生する。冷媒中に生成される脈動の相対的に強い振幅及び低い周波数は、他の構成要素（電動圧縮機の内部又は外部）を励起し、望ましくない騒音、振動及び衝撃音（ＮＶＨ）及び低い耐久性条件を生成し得る。
【0097】
図１８Ｃ～図１８Ｆ並びに図１９Ａ～図１９Ｂを参照すると、マルチキャビティ脈動マフラーシステム１６０は、圧縮された冷媒が、圧縮サイクル中に圧縮装置１８から２回放出される。以下に詳述するように、圧縮装置１８は、２つのより小さな２次排気口を２つの２次排気チャンバに（隣接して）配置しており、２次排気チャンバは、中央排気口からの圧力降下の下流側（排気ヘッド内）にある。以下にさらに説明するように、前面カバー２８は、圧縮装置１８から冷媒出口ポート７０へ冷媒が出る平行な排気経路を定める。
【0098】
図示の実施形態では、圧縮機１０はハウジング１２、インバータモジュール４４、モータ５４及び圧縮装置１８を含んでいる。ハウジング１２は、吸気容積部７４と排気容積部８２とを定める。ハウジング１２は、略円筒形状を有し、中心軸９０Ｃを有する。インバータモジュール４４は、ハウジング１２の内部に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するようになっている。モータ５４は、ハウジングの内部に取り付けられる。
【0099】
圧縮装置１８は、モータ５４に結合されており、モータ５４が回転するときに、冷媒を吸気容積部７４から受け入れ、冷媒を圧縮する。
【0100】
圧縮装置１８は、圧縮サイクル中に圧縮された冷媒を制御可能に排気容積部８２内に放出するために、中央圧縮装置オリフィス８４Ａと、第１及び第２側部圧縮装置オリフィス８４Ｂとを有する。圧縮装置１８は、圧縮サイクルにおいて冷媒が中央オリフィス８４Ａを介して放出されるよりも早く、第１及び第２側部圧縮装置出口オリフィス８４Ｂを介して圧縮された冷媒を排気容積部８２に放出するように構成されている。
【0101】
さらに、オイルセパレータ９６は、圧縮装置１８と冷媒出口ポート７０との間の２つの平行な経路を利用して、この脈動の減少を維持しつつ正味の圧力低下を減少させる。
【0102】
図示の実施形態においては、オイルセパレータ９６は、排気容積部８２内に配置することができ、排気ヘッド又は前面カバー２８と一体的に形成することができる。上述したように、電動圧縮機１０の可動部品間に潤滑を提供するためにオイルが使用される。運転中、オイルと冷媒が混合する。オイルセパレータ９６は、冷媒が電動圧縮機１０から流出する前に混合されたオイルと冷媒とを分離するために必要である。
【0103】
一般に、冷媒は、各サイクル、すなわち旋回スクロール６６の公転（又は軌道）中に圧縮装置１８から放出される。図示の実施形態では、冷媒が圧縮装置１８から中央オリフィス８４Ａと固定スクロール２６内の２つの側部オリフィス８４Ｂとを通って出る。オリフィス８４Ａ，８４Ｂを通る冷媒の放出は、それぞれ中央リード８７Ａ及び２つの側部リード８７Ｂによって制御される（下記参照）。
【0104】
図示の実施形態では、オイルセパレータ９６は、排気チャンバ（下記参照）を比較的小さなチャネルによって接続して、チャネル間に圧力降下を生じさせる。これは、圧縮された冷媒の電動圧縮機１０からの流れを滑らかにするように作用する。さらに、オイルセパレータ９６は、圧縮装置１８と冷媒出口ポート７０との間の２つの平行な経路を利用して、この脈動の減少を維持しつつ正味の圧力低下を減少させる。
【0105】
オイルセパレータ９６は、前面カバー２８の内面から延びる一連の仕切９８Ａを含むことができる。図示のように、壁９８Ａは、排気容積部８２を中央排気チャンバ８２Ａ、２つの側部排気チャンバ８２Ｂ、上部排気チャンバ８２Ｃ、及びオイルリザーバ９８に分離する。中央排気チャンバ８２Ａは、中央リード８７Ａに隣接し、中央リード８７Ａを介して中央オリフィス８４Ａを介して圧縮装置１８から混合された加圧冷媒及びオイルを受け取る。側部排気チャンバ８２Ｂは、それぞれの側部リード８７Ｂに隣接しており、圧縮装置１８からそれぞれのリード８７Ｂを介して側部オリフィス８４Ｂを介して相互に混合された加圧冷媒及びオイルを受け取る。一般に、チャンバ内の冷媒の圧力は、中央排気チャンバ８２Ａ＞側部排気チャンバ８２Ｂ＞上部排気チャンバ８２Ｃである。
【0106】
中央排気チャンバ８２Ａは、上部排気チャネル１０２及び下部排気チャネル１０４をそれぞれ介して上部排気チャンバ８２Ｃ及びオイルリザーバ９８と流体が連通するそれぞれの側部チャネル１００を介して、２つの側部排気チャンバ８２Ｂと流体が連通する。１実施形態において、側部チャネル１００は、側部排気チャンバ８２Ｂに対して鋭角をなして延びている。側部チャネル１００の角度は、冷媒とオイルとの排気混合物の衝撃をさらに指向し、分離をさらに改善し、オイルセパレータ９６によって外へ分離されるオイルの量を増加させる。例えば、図１９Ｃにおいて、側部チャネル１００は、中央排気チャンバ８２Ａの内壁に対してほぼ４５度の角度で側部排気チャンバ８２Ｂを貫通して下部に延在する。しかし、角度は、側部排気チャンバ８２Ｂの用途又は表面形状に応じて変動し、変動によっては、約６０度まで増加することがある。角度は変化してもよいが、流れを、乱流を生じさせ、流れの衝撃を導いて側部排気チャンバ８２Ｂ内に曲がりくねった経路を生じさせて、下部排気チャネル１０４へのオイルの分離を増大させるように設計されている。
【0107】
図示のように、オイルセパレータ９６は、中央排気チャンバ８２Ａと下部バッフル１３２とを含む。図示の実施形態では、下部バッフル１３２は山形（逆「ｖ」）であり、中央排気チャンバ８２Ａとオイルリザーバ９８との間に配置されている。下部バッフル１３２の形状は、真下に低圧の領域を作り出す。混ざり合ったオイル及び冷媒は、中央排気チャンバ８２Ａに入り、低圧領域によって下部に引き出される。混合されたオイル及び冷媒が下部バッフル１３２の上面に接触すると、オイル及び冷媒は分離される。オイルは、オイルリザーバ９８内に滴下する。
【0108】
冷媒は、側部チャネル１００及び／又は下部排気チャネル１０４を介して側部排気チャンバ８２Ｂに入ることができる。次いで、冷媒は、上部排気チャンバ８２Ｃに入り、次いで、冷媒出口ポート７０を通って出ることができる。
【0109】
オイルリザーバ９８は、一対の側部チャネルの下に配置され、それぞれの下部排気チャネル１０４を介し、そこに接続されている。オイルリザーバは、圧縮された冷媒から分離されたオイルを側部チャンバ内に受け取るよう構成されている。オイルに作用する重力は分離を助長し、オイルは側部排気チャンバ８２Ｂに配置された下部排気チャネル１０４を通ってオイルリザーバ９８内に落下する。
【0110】
上述のように、リード機構８６は、リード８７Ａ，８７Ｂを定める排気リード８６Ａ及びリードリテーナ８６Ｂを含む。排気リード８６Ａは、冷媒がそれぞれ中央オリフィス８４Ａ及び２つの側部オリフィス８４Ｂを通って圧縮装置１８から出ることができる圧力を微調整するために使用される。
【0111】
前述の発明は、関連する法律基準に従って説明されており、したがって、説明は、本質的に限定的ではなく、例示的である。開示される実施形態に対する変形及び修正は、当業者には明らかになり得、本発明の範囲に含まれる。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図16E】
【図16F】
【図16G】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図17E】
【図17F】
【図17G】
【図17H】
【図17I】
【図17J】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図18D】
【図18E】
【図18F】
【図18G】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【外国語明細書】