JP2002339865A - 車両空調用圧縮機および該車両空調用圧縮機を備えた空調装置 - Google Patents

車両空調用圧縮機および該車両空調用圧縮機を備えた空調装置

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健 水藤
Takayuki Kato
崇行 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の空調回路における電気絶縁性の低下を
極力抑えるのに有効な車両空調技術を提供する。 【解決手段】 自動車の空調装置１００において、スク
ロール型圧縮機１は、エンジンＥに直に取り付けられて
いる。また、吐出配管１０５、吸入配管１０７には、ゴ
ム材を用いて形成された高圧ホース１０６、低圧ホース
１０８が設けられている。また、スクロール型圧縮機１
は、ＨＦＣ系冷媒にＰＶＥ系冷凍機油を混合した流体を
圧縮するようになっている。ＰＶＥ系冷凍機油は、冷媒
の潤滑性を維持する機能を有するうえに、絶縁抵抗が低
下するのを極力抑える機能をも有する。従って、これら
ゴム材製の高圧ホース１０６や低圧ホース１０８ホース
を介して空調回路内に持ち込まれた水分が、電動モータ
４９の電気結線部に接触しても、絶縁抵抗が低下するの
を極力抑えることができ、電気結線部における漏電の発
生を回避することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両において、冷
媒に冷凍機油を混合した流体を空調用圧縮機によって圧
縮して高圧化し空調回路へ吐出することで空調を行なう
車両空調技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平１０−３３８８９１号公報には、
ルームエアコン等に利用される一般的な空調機が開示さ
れている。この空調機は、冷媒を圧縮して高圧化し空調
回路へ吐出することで、空調回路に冷媒を循環させて空
調を行うものであり、冷媒の潤滑性を維持するために冷
媒に冷凍機油としてポリビニルエーテル（以下、「ＰＶ
Ｅ」という）が混合されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載の空調機では、冷媒の潤滑性を維持するための冷凍
機油（ＰＶＥ）を、空調回路に持ち込まれた水分の吸湿
を行うのに兼用している。すなわち、この冷凍機油（Ｐ
ＶＥ）は潤滑機能および乾燥機能を有するゆえ、冷媒潤
滑性の維持および水分の吸湿の両方の用途で使用されて
いる。これにより、冷媒の潤滑性を維持することができ
る一方、専用の乾燥剤を使用することなく系内の水分を
除去することができ、この乾燥剤が細粒化し系内で閉塞
する等の問題を解消するのに有効である。しかしなが
ら、上記公報には、空調回路に持ち込まれた水分を冷凍
機油によって吸収させるという技術が提案されているに
止まり、空調回路内の水分が影響を及ぼす電気絶縁性に
ついて踏み込んだ技術の提唱がなされていない。空調回
路に水分が混入すると一般に電気絶縁性が低下するゆ
え、導電部、例えば電動モータの電気結線部等において
漏電が発生し易くなるという問題を抱えている。そして
このような問題は、屋外で使用されるゆえ比較的空調回
路に水分を持ち込み易い車両の空調回路において特に懸
念されるものである。そこで、本発明者らは、車両の空
調装置において、本来冷媒の潤滑性を維持するために冷
媒に混合する冷凍機油が電気絶縁性の確保にも有効であ
ることに着目し、冷媒に種々の冷凍機油を混合したとき
の電気絶縁性（絶縁抵抗）の変化について鋭意検討し
た。その結果、本発明者らは、車両の空調装置におい
て、ＰＶＥを主成分とするＰＶＥ系冷凍機油を用いるこ
とで、本来必要とされる冷媒の潤滑性を維持しつつ、し
かも空調回路における電気絶縁性の問題をも解決するこ
とができることを見出すことに成功した。本発明では、
車両の空調回路における電気絶縁性の低下を極力抑える
のに有効な車両空調技術を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の車両空調用圧縮機は請求項１〜４に記載の
通りに構成される。また、本発明の空調装置は請求項５
に記載の通りに構成される。なお、本発明は、車両の空
調回路において、冷媒にポリビニルエーテル油（ＰＶ
Ｅ）を主成分とする冷凍機油を混合した流体を用いるこ
とで、空調回路に持ち込まれた水分等によって電気絶縁
性が低下するのを極力抑えることができるようにした技
術である。従って、本発明に記載の技術は、冷媒に混合
する冷凍機油に単にポリビニルエーテル油（ＰＶＥ）を
適用することに止まるものではなく、ポリビニルエーテ
ル油（ＰＶＥ）を主成分とする冷凍機油が電気絶縁性の
低下を抑えるのに有効であることを見出したうえで、と
りわけ車両の空調回路において電動モータの導電部等で
懸念される漏電を回避することができるようにしたもの
である。
【０００５】請求項１に記載した車両空調用圧縮機で
は、冷媒にポリビニルエーテル油（以下、「ＰＶＥ」と
いう）を主成分とする冷凍機油を混合した流体を圧縮す
るようになっている。ここでいう「冷媒」としてはハイ
ドロフルオロカーボン、例えばＲ−１３４ａを主成分と
するもの（以下、「ＨＦＣ系冷媒」という）を好適に用
いることができる。そして、この圧縮機で圧縮され高圧
化された流体は、車両の空調回路へ吐出されることとな
る。また、冷媒に冷凍機油を混合した流体の吸入から吐
出に至る流通経路に、導電部が連通されている。すなわ
ち、この流体は導電部と接触するようになっている。こ
の「導電部」とは、電気的に接続された配線、例えば電
動モータや他の電動機器の電気結線部等を広く含むもの
とする。従って、流通経路内に水分が混入しこの導電部
の電気絶縁性が低下すると漏電が発生し易くなる。な
お、導電部は、流通経路に連通されていればよく、連通
経路から分岐した位置に導電部を配置すする場合のみな
らず、連通経路自体に導電部を配置する場合であっても
よい。本発明者らは、車両の空調装置において、冷凍機
油の中でも特に電気絶縁性の確保に有効なＰＶＥに着目
し、このＰＶＥ中の水分濃度が電気絶縁性（絶縁抵抗）
に与える影響を鋭意検討した。その結果、本発明者ら
は、車両の空調装置において、ＰＶＥ系冷凍機油は冷媒
の潤滑性の維持に寄与するのみならず電気絶縁性（絶縁
抵抗）が高いことを確認することができた。例えば、Ｐ
ＶＥの絶縁抵抗は、冷媒の潤滑性を維持する冷凍機油と
して一般に使用されるエステル系の冷凍機油の絶縁抵抗
よりも高くなるいう結果が得られた。これにより、ＰＶ
Ｅ自体の電気絶縁性が維持されるため、導電部がＰＶＥ
系冷凍機油の雰囲気下にある限り、導電部を含む流通経
路内に水分が混入しても漏電が発生するのを極力回避す
ることができる。以上のように請求項１に記載した車両
空調用圧縮機によれば、車両の空調回路における電気絶
縁性の低下を極力抑え、空調回路に持ち込まれた水分に
よって導電部に漏電が発生するのを回避することができ
る。なお、本発明でいう「車両」には、自動車以外に、
電車、汽車等各種の車両を広く含むものとする。
【０００６】請求項２に記載の車両空調用圧縮機では、
冷媒に冷凍機油を混合した流体の圧縮を行う圧縮機構が
電動モータに接続されている。すなわち、この車両空調
用圧縮機は電動式になっている。従って、圧縮機構の駆
動源である電動モータを起動させることよって、吸入さ
れた冷媒は冷凍機油とともに圧縮機構を介して圧縮され
高圧化されて空調回路へ吐出される。この圧縮機構とし
ては、例えば固定スクロールに対して可動スクロールを
旋回させて圧縮動作を行うスクロール型の圧縮機構や、
シリンダボア内でピストンを往復動させることで圧縮動
作を行う往復動式の圧縮機構等がある。また、電動モー
タの電気結線部（導電部）が流通経路と連通するように
なっている。すなわち、冷媒に冷凍機油を混合した流体
が電動モータの電気結線部と接触することとなる。この
「電気結線部」は、電動モータを外部電源と電気的に接
続するものであって、例えば導線、接続ピン等をいう。
この場合、ＰＶＥ自体の電気絶縁性が維持されるため、
電気結線部がＰＶＥ雰囲気下にある限り、電気結線部を
含む流通経路内に水分が混入しても漏電が発生するのを
極力回避することができる。従って請求項２に記載した
車両空調用圧縮機によれば、車両の空調回路に持ち込ま
れた水分によって電動モータの電気結線部に漏電が発生
するのを回避することができる。
【０００７】ここで、請求項２に記載の電動モータは、
請求項３に記載のように密閉されたモータ室に収容さ
れ、このモータ室が連絡路を介して流通経路と連通され
る構成であることが好ましい。このように構成すること
で、流通経路を移動する冷媒および冷凍機油の一部がモ
ータ室内でいわゆる「よどみ」状態となる。また、流通
経路側とモータ室側との間に圧力差があると、両者間の
圧力が均等になるように冷媒が流動する。従って、流通
経路側の冷媒とモータ室内側の冷媒との間で熱移動が生
じ、モータ室内の電動モータが冷媒によって冷却される
こととなる。この際、電動モータの冷却に関与する冷媒
は、流通経路を移動する冷媒の一部であり、吸入冷媒全
体の温度を大きく上昇させるには至らない。このため、
吸入冷媒の比体積の増大が抑えられることとなり、空調
用圧縮機の圧縮仕事に対する影響が少ない。以上のよう
に、請求項３に記載の車両空調用圧縮機によれば、請求
項２に記載の車両空調用圧縮機と同様の効果を奏するう
えに、冷媒を用いた電動モータの冷却を合理的に行なう
ことができる。
【０００８】請求項４に記載の車両空調用圧縮機では、
この圧縮機自体が車両の駆動源である車両エンジンに取
り付けられている。また、冷媒にポリビニルエーテル油
を主成分とする冷凍機油を混合した流体が流通する流通
経路が、ゴム材を用いて形成される配管に接続されてい
る。すなわち、その一部または全部にゴム材が使用され
ている配管に流通経路が接続されている。ゴム材が使用
される配管は、流通経路の吸入側に接続される低圧配
管、あるいは流通経路の吐出側に接続される高圧配管、
またこれらの両方であってもよい。また、ゴム材が使用
される配管は、空調回路側の配管であってもよいし、あ
るいは圧縮機側の配管であってもよい。振動や騒音等の
発生源である車両エンジンに車両空調用圧縮機を直に取
り付ける場合、この振動や騒音等が圧縮機に伝達し他の
部材に影響を及ぼすことが問題となるため、車両空調用
圧縮機まわりの配管にはゴム材が用いられるのが一般的
である。この場合、ゴム材を用いた配管を用いるゆえ、
外気中の水分の一部がゴム材の配管中を透過して空調回
路内へ持ち込まれることとなる。なお、配管にゴム材を
用いるかぎり、この配管における水分の透過を完全に抑
えるのには限界がある。本発明では、電動モータの電気
結線部のような導電部がＰＶＥ雰囲気になるように構成
するため、ゴム材の配管を介して外気中の水分が空調回
路内へ持ち込まれたとしてもこの導電部において漏電が
発生するのを極力回避することができる。以上のよう
に、請求項４に記載の車両空調用圧縮機によれば、とり
わけ外気中の水分を空調回路に持ち込み易い、車両エン
ジン直付けタイプの車両空調用圧縮機に有効である。
【０００９】請求項５に記載した空調装置では、冷媒に
ポリビニルエーテル油を主成分とする冷凍機油を混合し
た流体が、車両空調用圧縮機を介して車両の空調回路に
送られ、この空調回路を循環することで空調を行うよう
になっている。従って、請求項５に記載の空調装置によ
れば、車両空調用圧縮機の流通経路に導電部を有する場
合はもちろん、この圧縮機以外の他の機器に導電部を有
する場合であっても、空調回路における電気絶縁性の低
下を極力抑え、例えば空調回路に持ち込まれた水分によ
って導電部において漏電が発生するのを回避することが
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。なお本実施の形態は、本発明
を、固定スクロールと可動スクロールとの間の圧縮室に
おいて流体を圧縮して高圧化し吐出するスクロール型圧
縮機に適用したものである。ここで、図１は自動車の車
体に本実施の形態の空調装置１００が取り付けられた状
態を示す図である。図２は本実施の形態のスクロール型
圧縮機１の全体を示す縦断面図である。図３はＰＶＥ中
の水分濃度と絶縁抵抗との相関を示す図である。
【００１１】図１に示すように、自動車の空調を行う空
調装置１００は、車体のエンジンルームに配置されてい
る。空調装置１００には、本発明における車両空調用圧
縮機としてのスクロール型圧縮機１、凝縮器としてのコ
ンデンサ１０２、レシーバ１０３、膨張弁およびエバポ
レータを備えたクーリングユニット１０４、これらを互
いに接続する配管等が設けられている。すなわち、この
スクロール型圧縮機１で断熱圧縮され高圧化された高温
高圧の冷媒は、吐出配管１０５を介してコンデンサ１０
２、次いでレシーバ１０３へ送られる。コンデンサ１０
２およびレシーバ１０３で液化した液冷媒は、クーリン
グユニット１０４の膨張弁によって絞り膨張され絞り蒸
気冷媒となり、その後エバポレータにおいて空調空気と
の間で熱交換を行なって空調空気を冷却する。絞り蒸気
冷媒自身は、空調空気から熱を奪い等圧のもとで気化さ
れた飽和蒸気冷媒となり、吸入配管１０７を介してスク
ロール型圧縮機１へ送られ、このスクロール型圧縮機１
で再び圧縮されることとなる。このように、スクロール
型圧縮機１のまわりにおいて冷媒が循環する回路、その
回路に接続される各機器等によって空調回路が形成され
ている。
【００１２】なお、本実施の形態では、Ｒ−１３４ａ
（ハイドロフルオロカーボン）を主成分とするＨＦＣ系
冷媒、ポリビニルエーテル油（ＰＶＥ）を主成分とする
冷凍機油を混合したものを用いている。従って、スクロ
ール型圧縮機１は、ＨＦＣ系冷媒にＰＶＥ系冷凍機油を
混合した流体（以下、「流体」という）を圧縮して高圧
化し、空調回路へ吐出するようになっている。このＰＶ
Ｅ系冷凍機油はＨＦＣ系冷媒との相溶性がよく、ＨＦＣ
系冷媒に対し本来の冷凍機油の機能、すなわちＨＦＣ系
冷媒の潤滑性を維持する機能を有する。
【００１３】スクロール型圧縮機１は、圧縮機自体が自
動車の駆動源としてのエンジンＥ（本発明における車両
エンジンに対応している）に直に取り付けられている。
エンジンＥは、オルタネータ（図示省略）と機械的に接
続されており、このオルタネータで発電された電力は、
後述するインバータ６０を介してスクロール型圧縮機１
の電動モータ４９へ送電されるようになっている。
【００１４】なお、吐出配管１０５には、金属材料で形
成された高圧パイプ以外に、ゴム材を用いて形成された
高圧ホース１０６が設けられている。また、吸入配管１
０７には、金属材料で形成された低圧パイプ以外に、ゴ
ム材を用いて形成された低圧ホース１０８が設けられて
いる。これは、エンジンＥで発生する振動や騒音等が、
このエンジンＥに直に取り付けられたスクロール型圧縮
機１を介して他の部材に影響を及ぼすのを極力回避する
ためである。このように、振動や騒音等が問題となる箇
所の配管には、金属製配管のかわりゴム材を用いた配管
を用いるのが一般的である。しかしながら、ゴム材を用
いた配管を用いると、外気中の水分の一部がゴム材の配
管中を透過し、空調回路内へ持ち込まれることが知られ
ている。そして、とりわけ屋外で使用される自動車の空
調装置１００においては、配管にゴム材を用いるかぎ
り、この配管における水分の透過を完全に抑えるのには
限界がある。
【００１５】図２に示すように、スクロール型圧縮機１
において、固定スクロール２の一端面にはセンターハウ
ジング４の一端面が接合されており、そのセンターハウ
ジング４の他端面にはモータハウジング６が接合されて
いる。従って、これらハウジング４，６と固定スクロー
ル２によって圧縮機本体が構成されている。センターハ
ウジング４とモータハウジング６とには、駆動軸８がラ
ジアルベアリング１０，１２を介して回転可能に支持さ
れており、その駆動軸８のセンターハウジング４側に
は、駆動軸８に対して偏心した偏心軸１４が一体に形成
されている。
【００１６】偏心軸１４にはブッシュ１６が一体回転す
るように嵌合されている。ブッシュ１６の一端部にはバ
ランスウエイト１８が一体回転するように取り付けら
れ、また、ブッシュ１６の他端部側には、可動スクロー
ル２０が固定スクロール２と対向するようにニードルベ
アリング２２を介して相対回転可能に取り付けられてい
る。この固定スクロール２および可動スクロール２０等
によって、吸入した流体の圧縮を行う圧縮機構２１が構
成されている。なお、ニードルベアリング２２は、可動
スクロール２０における可動スクロール基板２４の背面
（図１中の右側）に突設された筒状のボス部２４ａ内に
収容されている。このニードルベアリング２２およびラ
ジアルベアリング１０等によって、可動スクロール２０
の軸受け機構２３が構成されている。
【００１７】固定スクロール２は、円板状の固定スクロ
ール基板２６の片面に立設した渦巻状、いわゆるインボ
リュート状の固定渦巻壁（ラップ）２８を有している。
同様に可動スクロール２０は、円板状の可動スクロール
基板２４の片面に立設した渦巻状（インボリュート状）
の可動渦巻壁（ラップ）３０を有している。そして、各
スクロールは、渦巻壁２８，３０が互いに噛合すように
配置されている。
【００１８】固定スクロール２の固定スクロール基板２
６及び固定渦巻壁２８、可動スクロール２０の可動スク
ロール基板２４及び可動渦巻壁３０は、固定渦巻壁２８
と可動渦巻壁３０が摺接部（複数の点）において摺接す
ることで、三日月状の圧縮室（密閉空間）３２を形成す
る。可動スクロール２０は偏心軸１４の回転（旋回運
動）に伴って公転（旋回運動）し、そのとき、バランス
ウエイト１８は可動スクロール２０の公転に伴う遠心力
を相殺する。駆動軸８と一体に回転する偏心軸１４、ブ
ッシュ１６、及び偏心軸１４と可動スクロール２０のボ
ス部２４ａとの間に介在されたニードルベアリング２２
とによって、駆動軸８の回転力を可動スクロール２０に
公転運動として伝えるようになっている。
【００１９】センターハウジング４の端面には、同一円
周線上に複数（例えば４個）の自転阻止用の凹部３４が
等間隔角度位置に形成されている。センターハウジング
４に固定された固定ピン３６と、可動スクロール基板２
４に固定された可動ピン３８とは、凹部３４に挿入され
た状態で止着されている。可動スクロール２０は偏心軸
１４の回転に伴って凹部３４及び固定ピン３６、可動ピ
ン３８によって自転が阻止される。すなわち、凹部３４
及び固定ピン３６、可動ピン３８によって可動スクロー
ル２０の自転防止機構が形成されている。
【００２０】固定スクロール基板２６には、吐出孔５０
を開閉するリード弁式の吐出弁５２が設けられている。
この吐出弁５２は、吐出孔５０に対応した形状のリード
弁５４、このリード弁５４を保持する弁押え５６、リー
ド弁５４および弁押え５６を固定スクロール基板２６に
固定する固定ボルト５８を有し、固定スクロール基板２
６に形成された吐出チャンバ２５に収納されている。な
お、リード弁５４の開閉動作は、吐出孔５０に連通する
圧縮室３２と吐出チャンバ２５との圧力差で行われる。
すなわち、圧縮室３２側の圧力が吐出チャンバ２５側の
圧力よりも高い場合は、リード弁５４は開放され、圧縮
室３２側の圧力が吐出チャンバ２５側の圧力よりも低い
場合は、リード弁５４は閉止される。また、弁押え５６
は、リード弁５４を保持するとともに、リード弁５４の
最大開度を規制するように構成されている。吐出チャン
バ２５はリヤカバー５１によって覆われ、そのリヤカバ
ー５１の流出口５１ａに空調回路の吐出配管１０５が接
続される。
【００２１】固定スクロール２、センターハウジング４
およびモータハウジング６からなるケーシングの外周部
には、電動モータ４９を制御するインバータ６０が取付
けられている。このインバータ６０は、比較的発熱度の
高いスイッチング素子６２、比較的発熱度の低いコンデ
ンサ６４等を有し、これら構成部品は、高発熱部品と低
発熱部品とに区分されてインバータケース７０内に収容
されている。スイッチング素子６２はインバータケース
７０の筒部７０ａの外周に配置され、コンデンサ６４は
取付基板６５に配置されている。インバータケース７０
の筒部７０ａは、その一端が吸入ポート４４に接続さ
れ、他端が空調回路の吸入配管１０７に接続されてい
る。
【００２２】また、ユニットハウジング７０内のスイッ
チング素子６２と、モータハウジング６内の電動モータ
４９とは、モータハウジング６内とユニットハウジング
７０内に貫通する３本の導通ピン６６及び導線６７，６
８によって接続されており、電動モータ４９の駆動に必
要な電力は、これらの導通ピン６６及び導線６７，６８
を介して供給される。この導通ピン６６や導線６８、若
しくはその近傍箇所が本発明における電気結線部に対応
している。
【００２３】なお、導線６８と電動モータ４９のステー
タコイル４６ａとの接続箇所は、電動モータ４９の圧縮
機構部側に設けられている。また、インバータ６０はハ
ウジングに対して一体化されており、電動モータ４９と
インバータ６０との接続箇所はハウジングの径方向の外
周部に設けられている。すなわち、軸方向の外周部にイ
ンバータ等を設ける場合に比して軸長さを極力おさえた
コンパクトな大きさになっている。また、電動モータ４
９とインバータ６０との接続箇所は、各々が互いに近接
する位置に設けられている。これにより電動モータ４９
とインバータ６０とを極力最短距離で接続することがで
きる。従って、接続部材の長さを短くすることができ、
材料コストおよび重量の低減や、電圧降下を抑制するこ
とによる性能アップが可能となる。
【００２４】モータハウジング６の内周面にはステータ
４６が固着されており、駆動軸８にはロータ４８が固着
されている。駆動軸８、ステータ４６及びロータ４８等
によって電動モータ４９が構成され、ステータ４６のス
テータコイル４６ａへの通電によりロータ４８及び駆動
軸８が一体となって回転する。電動モータ４９は、モー
タハウジング６とセンターハウジング４とによって形成
される密閉されたモータ室４５に収容されている。
【００２５】駆動軸８の偏心軸１４が回転することに伴
い、可動スクロール２０が公転（旋回）し、固定スクロ
ール２に形成された吸入ポート４４から導入された流体
は、両スクロール２，２０の周縁側から固定スクロール
基板２６と可動スクロール基板２４との間へ流入する。
また、可動スクロール２０の公転に伴い、可動ピン３８
が固定ピン３６の周面に沿って摺動する。そして、偏心
軸１４が回転するとき、該偏心軸１４にニードルベアリ
ング２２を介して相対回転可能に取り付けられた可動ス
クロール２０は、自転することなく駆動軸８の中心軸線
回りに公転する。可動スクロール２０が公転することに
伴い、吸入ポート４４から導入された流体は圧縮室３２
へ流入され、圧縮度を強めながら固定スクロール２の中
心方向へ導かれ、高圧化される。そして、高圧化された
流体は、固定スクロール基板２６の中心位置に形成さ
れ、最も高圧となる圧縮室３２と連通する吐出孔５０へ
流入していく。そして、この高圧化された流体は、流出
口５１ａを介して空調回路の吐出配管１０５へ移送され
る。
【００２６】圧縮機構２１側とモータ室４５とを仕切る
センターハウジング４には、圧縮機構２１側に形成され
た吸入から吐出に至る流体の流通経路中の吸入領域を、
モータ室４５に連通させるための連絡路４７が設けられ
ている。すなわち、吸入した流体は、可動スクロール基
板２４の外周面と、該可動スクロール基板２４を収容す
るスクロール収容空間の内壁面との間に形成される空間
４７ａに通じており、その空間４７ａがセンターハウジ
ング４に設けた連通孔４７ｂによってモータ室４５に連
通されている。上記の空間４７ａと連通孔４７ｂとによ
って連絡路４７が構成され、この連絡路４７は圧縮機の
運転中、スクロール収容空間内を公転する可動スクロー
ル基板２４の位置に関係なく、流体の流通経路に対して
常に連通状態が維持される。このため、流通経路側の流
体とモータ室４５側の流体との間で連絡路４７を介して
熱移動が生ずる。すなわち、高熱側であるモータ室４５
側の熱が流通経路側へ移動し、この熱移動によって電動
モータ４９が冷却される。また、モータ室４５と吸入領
域との間に圧力差が生じたときは、モータ室４５と吸入
領域との間には、連絡路４７を介して流体の流れが発生
する。従って、その流体流れに伴い熱が移動され、電動
モータ４９は冷却される。かくして、電動モータ４９の
オーバーヒートが防止される。
【００２７】上述した冷却は、従来の如きモータ室内を
流体の通路とする方式とは異なり、流体の大きな流れを
伴わない、いわゆる「よどみ冷却」である。そして、こ
のような「よどみ冷却」に直接的に関わる流体は、流通
経路を流通する流体中の一部であり、流体全体の温度を
大きく上昇させるには至らない。このため、流体の比体
積の増大が抑えられることになり、圧縮効率が低下する
といった不具合を解消することができる。なお、本実施
の形態では、吸入する流体によってインバータ６０を冷
却する構成を採用しているが、インバータ６０の発熱量
は電動モータ４９の発熱量に比べて極めて少ない。従っ
て、モータ室４５内に全ての吸入流体を流通させて電動
モータ４９を冷却する場合に比べると、吸入流体でイン
バータ６０を冷却したときの該吸入流体の温度上昇は僅
かであり、圧縮効率を低下させるには至らない。また、
本実施の形態では、電動モータ４９の冷却に低温の吸入
流体を用いるため、吐出流体に比べると、より高い冷却
効果を得ることができる。更には、吸入流体をモータ室
４５に導く構成によると、電動モータ４９の駆動力を圧
縮機構２１に伝える駆動軸８の回りにシール材を設ける
必要が無く、構造が簡単でコスト的に有利となる。
【００２８】なお、本実施の形態では、吐出配管１０５
の高圧ホース１０６および吸入配管１０７の低圧ホース
１０８をゴム材を用いて形成している。このため、前述
したように、とりわけ屋外で使用される空調装置１００
においては高圧ホース１０５、低圧ホース１０８等を介
して空調回路へ微少の水分が持ち込まれることとなる。
そして、この水分は、ＨＦＣ系冷媒およびＰＶＥ系冷凍
機油とともに空調回路内を循環する。このとき、スクロ
ール型圧縮機１において、連絡路４７からモータ室４５
内へ水分が持ち込まれ絶縁抵抗が低下すると、例えば導
線６８自体若しくはその近傍において漏電が発生し易く
なる。ところが本実施の形態では、ＰＶＥを主成分とし
たＰＶＥ系冷凍機油を用いているため、空調回路に水分
が混入しても絶縁抵抗が低下するのを極力抑えることが
できる。
【００２９】すなわち本発明者らは、空調回路に水分が
混入しても電気絶縁性が低下するのを防止するにあた
り、種々の冷凍機油が電気絶縁性に与える影響について
鋭意検討した。その結果、本発明者らは、ＨＦＣ系冷媒
に対する冷凍機油としてＰＶＥを主成分とするＰＶＥ系
冷凍機油を用いることで、冷媒の潤滑性を維持しつつ、
流体の電気絶縁性の問題を解消することができることを
見出すことに成功した。図３に示すように、ＰＶＥ中の
水分濃度と絶縁抵抗との相関を示すグラフから、ＰＶＥ
系冷凍機油はエステル系の冷凍機油に比べ絶縁抵抗が高
く、しかも水分濃度が上昇しても絶縁抵抗が低下しにく
いことが判る。そして絶縁抵抗は水分の飽和状態になる
まで比較的高いレベルで維持されることとなる。これに
より、空調回路の配管にゴム材を用い空調回路に水分を
持ち込み易い場合であっても、絶縁抵抗が低下するのを
極力抑えるのに有効であることを確認することができ
た。従って、電動モータ４９の電気結線部、例えば導通
ピン６６や導線６８が直接流体に触れても、ＰＶＥによ
って流体の絶縁抵抗が高く維持されているゆえ、このよ
うな電気結線部における漏電の発生を回避することがで
きる。なお、ＰＶＥ系冷凍機油を用いた電気絶縁性能
は、本実施の形態のスクロール型圧縮機１で想定する使
用条件、例えば温度：−３０〜１５０［℃］、圧力：
０．２〜２．５［ＭＰａＧ］、粘度：５〜２０［ｃＳ
ｔ］（＠１００℃）において問題のないものであった。
【００３０】以上のように本実施の形態によれば、自動
車の空調装置１００において、空調回路の電気絶縁性が
低下するのを極力抑え、空調回路に持ち込まれた水分に
よって例えば導通ピン６６や導線６８の近傍で漏電が発
生するのを回避することができる。とりわけ、外気中の
水分を空調回路に持ち込み易い構成、すなわちエンジン
Ｅにスクロール型圧縮機１が直付けされ、その近傍の配
管がゴム材を用いた構成となっている空調装置に特に有
効である。
【００３１】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。
例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施す
ることもできる。
【００３２】（Ａ）上記実施の形態では、ＨＦＣ系冷媒
にＰＶＥを主成分とする冷凍機油を混合した流体を、空
調回路に循環させる場合について記載したが、この流体
に更に他の流体を混合して用いることもできる。例え
ば、圧縮機の焼き付き防止のために極圧添加剤としての
トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）を混合したり、冷
凍機油の酸化安定性のために酸化防止剤（例えば、ＤＢ
ＰＣ）を混合することもできる。
【００３３】（Ｂ）また、上記実施の形態では、スクロ
ール型圧縮機について記載したが、他の種類の圧縮機、
例えばシリンダボア内でピストンを往復動させることで
冷媒の圧縮動作を行う往復動式の圧縮機に本発明を適用
することもできる。
【００３４】（Ｃ）また、上記実施の形態では、自動車
の空調装置１００について記載したが、自動車以外の車
両の空調装置に本発明を適用することもできる。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
車両の空調回路における電気絶縁性の低下を極力抑える
のに有効な車両空調技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の車体に本実施の形態の空調装置１００
が取り付けられた状態を示す図である。
【図２】本実施の形態のスクロール型圧縮機１の全体を
示す縦断面図である。
【図３】ＰＶＥ中の水分濃度と絶縁抵抗との相関を示す
図である。
【符号の説明】
１…スクロール型圧縮機（車両空調用圧縮機） ２…固定スクロール ６…モータハウジング ２０…可動スクロール ２１…圧縮機構 ３２…圧縮室 ４５…モータ室 ４６…ステータ、４６ａ…ステータコイル ４７…連絡路、４７ａ…空間、４７ｂ…連通孔 ４９…電動モータ ６６…導通ピン ６７，６８…導線 １００…空調装置 １０２…コンデンサ １０３…レシーバ １０４…クーリングユニット １０６…高圧ホース １０８…低圧ホース Ｅ…エンジン（車両エンジン）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｃ 29/00 Ｆ０４Ｃ 29/00 Ｕ 29/02 29/02 Ｚ // Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５Ｚ (72)発明者 川口 真広 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB05 AC03 AD03 BD00 CD05 CF04 3H029 AA02 AA16 AA17 AB03 BB01 BB12 BB38 BB41 BB44 BB45 BB47 CC07 CC23 CC27 CC38 CC49

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体の吸入から吐出に至る流通経路と連
    通する導電部を有し、前記流通経路において流体を圧縮
    して高圧化し、車両の空調回路へ吐出する車両空調用圧
    縮機であって、 前記流体には、冷媒にポリビニルエーテル油を主成分と
    する冷凍機油が混合されていることを特徴とする車両空
    調用圧縮機。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両空調用圧縮機であ
    って、 前記流体を圧縮する圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する
    電動モータと、該電動モータの電気結線部とを有し、 前記電気結線部が前記導電部であり、該電気結線部が前
    記流通経路と連通するように構成されていることを特徴
    とする車両空調用圧縮機。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の車両空調用圧縮機であ
    って、 前記電動モータを収容する密閉されたモータ室と、該モ
    ータ室を前記流通経路と連通する連絡路とを有し、 前記電動モータの電気結線部は、前記連絡路を介して前
    記流通経路と連通するように構成されていることを特徴
    とする車両空調用圧縮機。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の車両空
    調用圧縮機であって、 圧縮機自体が車両の駆動源である車両エンジンに取り付
    けられる構成であり、前記流通経路はゴム材を用いて形
    成される配管に接続されることを特徴とする車両空調用
    圧縮機。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の車両空
    調用圧縮機を備え、 該車両空調用圧縮機を介して前記空調回路に前記流体を
    循環させて空調を行うように構成されていることを特徴
    とする空調装置。
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