JP2004278388A

JP2004278388A - Hybrid compressor

Info

Publication number: JP2004278388A
Application number: JP2003069839A
Authority: JP
Inventors: Jiro Iizuka; 二郎飯塚
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP4156951B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid compressor for miniaturizing a device, promoting weight reduction, and actively coping even with the requirements for narrowing an installation space of the device while effectively preventing a pressure loss. <P>SOLUTION: This hybrid compressor is formed by integrally installing a scroll type first compression mechanism driven only by a first driving source and a scroll type second compression mechanism driven only by a second driving source so that fixed scrolls of both compression mechanisms are arranged back to back. The hybrid compressor is formed by arranging respectively independent delivery passages in a delivery chamber of the compressor from both compression mechanisms, and is characterized by setting the cross-sectional area of the delivery passages to the delivery chamber from one compression mechanism larger than the cross-sectional area of the delivery passages to the delivery chamber from the other compression mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１駆動源のみにより駆動される第１圧縮機構と第２駆動源のみにより駆動される第２圧縮機構とが一体的に組み付けられたハイブリッド圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ハイブリッド圧縮機としては、車両のエンジンまたは内蔵電動モータにより駆動可能な単一の圧縮機構を備えたものが知られている（特許文献１）。たとえばエンジンによる駆動時にエンジンが停止された場合には、内蔵電動モータによる駆動への切替が行われるようになっている。
【０００３】
しかし、従来のハイブリッド圧縮機においては単一の圧縮機構を、出力の異なるエンジンと内蔵電動モータとで選択的に切替えて駆動するため、両駆動源をともに最適な効率で駆動させることは困難である。また、吐出時の脈動が発生するおそれもある。
【０００４】
このような従来のハイブリッド式圧縮機に対し、未だ出願未公開の段階にあるが、先に本出願人により、車両のエンジンのみにより駆動されるスクロール型の第１圧縮機構と、電動モータのみにより駆動されるスクロール型の第２圧縮機構との両固定スクロールを背中合わせに一体に組み付け、第１圧縮機と第２圧縮機を選択的にまたは同時に駆動可能としたハイブリッド式圧縮機が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
しかし、出力の大きなエンジンにより駆動される第１圧縮機構とエンジンよりも小さな出力の電動モータにより駆動される第２圧縮機構のそれぞれにおいて、吸入容量と吐出容量のバランスをとり最適化を図ろうとすると、第１圧縮機構による流体の吸入量を第２圧縮機構の吸入量よりも大きく（たとえば、２倍程度）設定する必要が生じる。また、吐出時の圧力損失を抑制するためには、吸入量の大きい第１圧縮機構側の吐出流量に合わせて吐出通路の断面積を大きく（たとえば、大径に）設定する必要がある。
【０００６】
このため、両圧縮機構の固定スクロールを背中合わせに配置し、圧縮機構の固定スクロール間に各圧縮機構の吐出通路を形成する場合は、第１圧縮機構から吐出室へ至る吐出通路の断面積に応じて両固定スクロール間の寸法を設定する必要が生じる。したがって、その分圧縮機自身の軸方向の寸法の延長を招くおそれがある。また、このような構造で両圧縮機構の固定スクロールを１つの固定スクロール部材により一体に形成した場合には固定スクロール部材の駄肉が多くなり、装置の軽量化の要請に対応できなくなるおそれがある。なお、近年、車両用空調装置の分野においては、設置スペースの狭小化が図られており、圧縮機１自身の小型化、とくに軸方向の寸法の短縮が求められている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１３０３２３号公報（第２頁、第２図）
【０００８】
【特許文献２】
特願２００２−０３１６６４号（第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記のような従来のハイブリッド圧縮機の問題点に着目し、上記本出願人による先の提案を前提とし、装置のさらなる小型化、軽量化を促進し設置スペースの狭小化に対応でき、しかも低コストで製造できるハイブリッド圧縮機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のハイブリッド圧縮機は、第１駆動源のみにより駆動されるスクロール型の第１圧縮機構と第２駆動源のみにより駆動されるスクロール型の第２圧縮機構とが、両圧縮機構の固定スクロールが背中合わせに配置されるように一体的に組み付けられ、両圧縮機構から圧縮機の吐出室へそれぞれ独立した吐出通路が設けられたハイブリッド圧縮機であって、一方の圧縮機構から吐出室への吐出通路の断面積が他方の圧縮機構から吐出室への吐出通路の断面積よりも大きいことを特徴とするものからなる。
【００１１】
上記両圧縮機構の固定スクロールは背中合わせにかつ一体的に、たとえば一つの固定スクロール部材から形成できる。両圧縮機構の固定スクロールを背中合わせにかつ一体的に形成すれば、圧縮機の軸方向に対する寸法を短縮でき、装置の小型化に寄与できる。また、部品点数の低減により装置の軽量化、製造コストの低減を促進できる。さらに、両固定スクロールの間に吐出通路を形成すれば軸方向への装置の小型化をさらに促進できる。
【００１２】
上記断面積の大きい通路は、単一の吐出通路として形成してもよいが、複数の吐出通路から形成することも可能である。複数の吐出通路を両固定スクロール間において圧縮機の周方向に角度をずらせて配列すれば、吐出通路の断面積を増大しても両固定スクロール間の寸法、ひいては圧縮機の軸方向の寸法を短縮できる。また、単一の吐出通路から形成する場合においても、たとえば断面形状を圧縮機の周方向に延びる長円状に形成すれば同様に圧縮機の軸方向の寸法を短縮できる。
【００１３】
また、断面積の大きい吐出通路を複数の吐出通路から形成する場合には、各吐出通路の吐出孔を一つの吐出弁により同時に開閉することもできる。たとえば、上記複数の吐出通路を圧縮機の周方向に角度をずらせて配置すれば吐出孔も前記方向に配列されるので、一つの弁（たとえば、リード弁）を用いて各吐出孔を同時に開閉することが可能になる。
【００１４】
また、断面積の大きい吐出通路の吐出孔および他方の吐出通路の吐出孔は、実質的に一つの吐出弁の異なる作動により開閉することもできる。たとえば、リード弁の一端側で断面積の大きい吐出通路の吐出孔を開閉し、リード弁の他端側で他方の吐出通路の吐出孔を開閉するようにすればよい。このように、吐出弁を共通化し部品点数を低減することにより、部品点数の増加が防止され、組み立て作業性を向上しつつコストダウンを達成できる。
【００１５】
上記第１駆動源および第２駆動源はとくに限定されるものではなく、第１駆動源としては車両用原動機を挙げることができる。一方、第２駆動源としては、たとえば圧縮機に内蔵される電動モータを挙げることができる。なお、本明細書中における車両用原動機は、内燃機関からなる車両走行用のエンジンと、電気自動車における車両走行用の電動モータとを含む概念である。
【００１６】
上記第２駆動源としての電動モータは、圧縮機に内蔵されるものであるから小型であることが好ましい。このため、車両用原動機に比べればトルクは小さい。したがって、第１駆動源としての車両用原動機により駆動される第１圧縮機構の吐出最大流量を第２圧縮機構の吐出最大流量よりも大きく設定することが好ましい。この場合、上記断面積の大きい吐出通路は、第１圧縮機構から吐出室へと至る吐出通路である。
【００１７】
上記のようなハイブリッド圧縮機においては、各圧縮機構毎にそれぞれ独立した吐出通路が設けられており、また、一方の吐出通路は他方の吐出通路よりも断面積が大きく設定されている。つまり、上記のようなハイブリッド圧縮機においては、各圧縮機構の吐出最大流量に差があってもこれに合わせて対応する吐出通路の断面積が設定されるので、圧力損失を効果的に防止できる。たとえば、吐出最大流量の大きい圧縮機構側の吐出通路の断面積を、吐出最大流量の小さい圧縮機構側の吐出通路の断面積よりも大きく設定すれば圧力損失を確実に防止できる。また、吐出通路を、両固定スクロール間の周方向に角度をずらせて配列された複数の吐出通路として形成したり、あるいは吐出通路の断面を圧縮機の周方向に延びる長円状に形成すれば、圧縮機の軸方向の寸法の延長を抑制あるいはそのままで吐出通路の断面積のみを拡大できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のハイブリッド圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１ないし図４は、本発明の第１実施態様に係るハイブリッド圧縮機を示している。図において、１はハイブリッド圧縮機を示している。ハイブリッド圧縮機１は、フロントハウジング２とリアハウジング３とを有している。フロントハウジング２とリアハウジング３との間には、スクロール型の第１圧縮機構４とスクロール型の第２圧縮機構５の両圧縮機構の固定スクロールを構成する固定スクロール部材６が設けられている。フロントハウジング２、固定スクロール部材６、リアハウジング３は通しボルト５６により締結されている。本実施態様においては、両圧縮機構４、５の固定スクロールは、図１、図３に示すように背中合わせにかつ一体的に形成されている。
【００１９】
固定スクロール部材６の外周面には、吸入室７および吐出室８を形成するためのカップ状の吸入室、吐出室の形成用部材９が接合されている。吸入室７および吐出室８は、固定スクロール部材６の外周面と形成用部材９に囲まれた空間として形成されている。形成用部材９の内部には、壁１０が設けられており、壁１０により吸入室７と吐出室８とが区画されている。
【００２０】
また、固定スクロール部材６には、吸入室７と圧縮機１の内部とを連通する吸入孔１１が設けられている。吸入孔１１は、固定スクロール部材６の周方向、換言すれば圧縮機１の周方向に複数配列されている。
【００２１】
また、固定スクロール部材６の内部には、第１圧縮機構４から吐出室へと至る第１吐出通路１２が設けられている。第１吐出通路１２は、図２、図３に示すように２つの吐出通路１３、１４から形成されている。第１吐出通路１２を形成する吐出通路１３、１４は吐出孔１５、１６を介して吐出室８に連通されている。吐出通路１３、１４は、圧縮機１の周方向に角度をずらせて配列されている。また、固定スクロール部材６の内部には、第２圧縮機構５から吐出室８へと至る第２吐出通路１７が設けられている。第２吐出通路１７は吐出孔１８を介して吐出室８に連通されている。
【００２２】
本実施態様においては、第１圧縮機構４は車両用原動機１９のみにより駆動され、第２圧縮機構５は圧縮機１内に内蔵された電動モータ２０のみにより駆動されるようになっている。そして、両圧縮機構４、５の吐出最大容量は第２圧縮機構５よりも第１圧縮機構４の方が大きく設定されている。このため、圧力損失防止の観点から、第２吐出通路１７の断面積よりも複数の吐出通路１３、１４により形成される第１吐出通路１２の断面積の方が大きく設定されている。
【００２３】
吐出室８内には、吐出孔１５、１６、１８を開閉可能な吐出弁としてのリード弁２１が設けられている。リード弁２１は、図４に示すように圧縮機１の周方向に配列される各吐出孔を同時に開閉可能になっている。具体的には、リード弁２１の一端側２４により吐出孔１５、１６が開閉され、他端側２５により吐出孔１８が開閉されるようになっている。つまり、本実施態様においては、一つのリード弁２１の異なる部分の作動により吐出孔１５、１６および／または吐出孔１８が開閉されるようになっている。なお、リード弁２１は、該弁２１のリフト量を規制するリテーナ２２とともに、ボルト２３により固定スクロール部材６に固定されている。
【００２４】
第１圧縮機構４は、固定スクロール部材６と該固定スクロール部材６に一体に形成されたうず巻体２６とからなる固定スクロール２７と、端板２８と該端板２８に一体に形成されたうず巻体２９とからなる可動スクロール３０とを有している。固定スクロール２７のうず巻体２６と可動スクロール３０のうず巻体２９は互いに角度をずらせて噛み合わされている。
【００２５】
主軸（駆動軸）３１は実質的に水平方向（図１の左右方向）に配置されており、本実施態様のハイブリッド圧縮機１は横型圧縮機として構成されている。主軸３１の一端には、クランク機構３２が形成されている。クランク機構３２のクランクピン３３は、主軸３１の軸心から偏心した位置に設けられており、偏心ブッシュ３４に一定の遊び量をもって挿入嵌合されている。偏心ブッシュ３４は可動スクロール３０の突起内に挿入されたドライブベアリング３５に回転自在に挿入されている。主軸３１の他端には第１駆動源としての車両用原動機１９からの動力を主軸に伝達する電磁クラッチ３６が設けられている。原動機１９と電磁クラッチ３６はプーリ３７を介して連結されている。
【００２６】
電磁クラッチ３６は、主軸３１に固定されたクラッチアーマチュア３８と、プーリ３７とクラッチアーマチュア３８を着脱させ、クラッチ３６をオン、オフする電磁石３９とを有している。
【００２７】
本実施態様においては、第１圧縮機構４のみを駆動する車両走行用の原動機１９からの動力が電磁クラッチ３６を介して主軸３１に伝達されると、クランクピン３３が挿入嵌合される偏心ブッシュ３４が回転する。これに伴い自転阻止機構としてのボールカップリング４０により自転が阻止された可動スクロール３０に旋回運動が付与されるようになっている。
【００２８】
可動スクロール３０の旋回運動に伴って吸入孔１１からハイブリッド圧縮機１内に吸入された流体（たとえば、冷媒）は、うず巻体２６、２９の外端からうず巻体内部に取り込まれる。そして、両うず巻体２６、２９により形成される流体ポケットがその容積を減少しながら中央に向かって移動されるに伴って流体が圧縮され、固定スクロール部材６に穿設された穴６０、第１吐出通路１２から両圧縮機構４、５の上方の位置に配置された吐出室８を介して外部回路の高圧側に流出されるようになっている。
【００２９】
一方、第２圧縮機構５は、固定スクロール部材６と該固定スクロール部材６に一体に形成されたうず巻体４１とからなる固定スクロール４２と、端板４３と該端板４３に一体に形成されたうず巻体４４とからなる可動スクロール４５とを有している。本実施態様においては両圧縮機構４、５の固定スクロール２７、４２はスクロール部材６に一体形成されており、かつ、固定スクロール２７、４２は背中合わせに配置されている。したがって、ハイブリッド圧縮機１の主軸３１の軸方向の大型化が抑制され横型圧縮機としてのコンパクト化が図られている。
【００３０】
駆動軸４６の一端には、クランク機構４７が形成されている。クランク機構４７のクランクピン４８は、駆動軸４６の軸心から偏心した位置に設けられており、偏心ブッシュ４９に一定の遊び量をもって挿入嵌合されている。偏心ブッシュ４９は可動スクロール４５の突起内に設けられたドライブベアリング５０に回転自在に挿入されている。本実施態様においては、第２圧縮機構５のみを駆動する第２駆動源は圧縮機１内に内蔵された電動モータ２０からなっている。そして、電動モータ２０からの動力が駆動軸４６に固定された回転子５２に伝達されるとクランクピン４８が挿入嵌合される偏心ブッシュ４９が回転する。これに伴い自転阻止機構としてのボールカップリング５３により自転が阻止された可動スクロール４５に旋回運動が付与されるようになっている。電動モータ２０にはコネクタ５４が連結されている。なお、５５は電動モータ２０の固定子を示している。
【００３１】
可動スクロール４５の旋回運動に伴って吸入孔１１から圧縮機１内に流入した流体は、第２圧縮機構５の角度をずらせて噛み合わされた両うず巻体４１、４４の外端からうず巻体内部に取り込まれる。そして、両うず巻体４１、４４により形成される流体ポケットがその容積を減少しながら中央に向かって移動されるに伴って圧縮され、固定スクロール部材６に穿設された穴６１、第２吐出通路１７から吐出室８へと送られるようになっている。
【００３２】
本実施態様のようなハイブリッド圧縮機においては、各圧縮機構４、５にそれぞれ独立した吐出通路１２、１７が設けられており、また、吐出最大流量の大きい第１圧縮機構４側の第１吐出通路１２の断面積は、吐出最大流量の小さい第２圧縮機構５側の第２吐出通路１７の断面積よりも大きく設定されている。つまり、各圧縮機構４、５の吐出最大流量に合わせて吐出通路１２、１７の断面積が設定されているので、吐出時の圧力損失を効果的に防止することができる。
【００３３】
また、第１吐出通路１２の断面積は、第２吐出通路１７の断面積よりも大きく設定されているが、これは第１吐出通路１２を、圧縮機１の周方向に角度をずらせて配列された吐出通路１３、１４から形成することにより達成されているので、第１吐出通路１２の断面積を大きくしても固定スクロール２４、４２間の寸法（固定スクロール部材６の厚み寸法Ａ）を短縮でき、圧縮機１自身の軸方向の寸法が延長されることはない。また、圧縮機１の軸方向の寸法を変えることなく固定スクロール部材６の厚み寸法Ａが短縮されることにより、装置の小型化、軽量化を達成できる。また、併せて電動モータ２０の圧縮機軸方向への収納スペースを十分に確保できる。たとえば、圧縮機の軸方向の寸法を短縮するために、電動モータ２０のトルクを維持しつつ電動モータ２０の寸法を上記方向に、たかだか２ｍｍ短縮しようとするだけで、電動モータ２０の直径は約１０ｍｍ増大し、重量は３００ｇも増加する。しかし、本実施態様においては、電動モータ２０の設置スペースは十分に確保でき無理に電動モータ２０を小型化する必要はなくなるので、上記のような弊害を防止しつつ、ハイブリッド圧縮機１の小型化、軽量化を図ることができる。
【００３４】
また、本実施態様においては、吐出孔１５、１６、１８は、一つの吐出弁としてのリード弁２１により開閉されるので、吐出通路数が増加し、これにより吐出孔数が増大しても、部品点数の増加を防止することができる。
【００３５】
図５および図６は、本発明の第２実施態様に係るハイブリッド圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一番号を付しその説明を省略する。本実施態様においては、第１圧縮機構４の第１吐出通路１２は、断面形状が長円状の吐出通路５７として形成されている。吐出通路５７および吐出孔５８の断面形状は、固定スクロール部材６の周方向、ハイブリッド圧縮機の周方向に延びる長円状に形成されている。そして、図５、図６に示すように、第１吐出通路１２の断面積は、第２吐出通路１７の断面積よりも大きくなっている。
【００３６】
また、上記第１吐出通路１２の吐出孔５８はリード弁２１の一端側２４により開閉されるようになっている。また、第２吐出通路１７の吐出孔１８はリード弁２１の他端側２５により開閉されるようになっている。
【００３７】
本実施態様においても、固定スクロール部材６の厚みをそのままに、あるいは低減しつつも、吐出最大流量の大きい第１圧縮機構４の第１吐出通路１２の断面積を拡大することができるので、圧縮機の軸方向の寸法の延長を防止あるいは抑制しつ、圧力損失を防止できる。また、より装置の小型化、軽量化を促進できる。また、一つのリード弁２１により複数の吐出孔１８、５８を開閉することにより部品点数の増加を防止できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のハイブリッド圧縮機によるときは、圧力損失を低減しつつ、装置の小型化、軽量化を促進でき、装置の設置スペースの狭小化の要請にも機動的に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係るハイブリッド圧縮機の断面図である。
【図２】図１のハイブリッド圧縮機の固定スクロール部材の平面図である。
【図３】図１のハイブリッド圧縮機の固定スクロール部材の拡大縦断面図である。
【図４】図１のハイブリッド圧縮機の吐出室の横断面図である。
【図５】本発明の第２実施態様に係るハイブリッド圧縮機の固定スクロール部材の平面図である。
【図６】図５のハイブリッド圧縮機の吐出室の横断面図である。
【符号の説明】
１ハイブリッド圧縮機
２フロントハウジング
３リアハウジング
４第１圧縮機構
５第２圧縮機構
６固定スクロール部材
７吸入室
８吐出室
９吸入室、吐出室の形成用部材
１０壁
１１吸入孔
１２第１吐出通路
１３、１４、５７第１吐出通路を形成する吐出通路
１５、１６、１８、５８吐出孔
１７第２吐出通路
１９車両用原動機
２０電動モータ
２１リード弁
２２リテーナ
２３ボルト
２４リード弁の一端側
２５リード弁の他端側
２６、２９、４１、４４うず巻体
２７、４２固定スクロール
２８、４３端板
３０、４５可動スクロール
３１主軸（駆動軸）
３２、４７クランク機構
３３、４８クランクピン
３４、４９偏心ブッシュ
３５、５０ドライブベアリング
３６電磁クラッチ
３７プーリ
３８クラッチアーマチュア
３９電磁石
４０、５３ボールカップリング
４６駆動軸
５２回転子
５４コネクタ
５５固定子
５６通しボルト
６０、６１穴
Ａ固定スクロール部材の厚み寸法[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid compressor in which a first compression mechanism driven only by a first drive source and a second compression mechanism driven only by a second drive source are integrated.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid compressor having a single compression mechanism that can be driven by a vehicle engine or a built-in electric motor has been known (Patent Document 1). For example, when the engine is stopped during driving by the engine, switching to driving by the built-in electric motor is performed.
[0003]
However, in a conventional hybrid compressor, since a single compression mechanism is selectively switched between an engine having a different output and a built-in electric motor, it is difficult to drive both drive sources with optimal efficiency. is there. In addition, pulsation at the time of discharge may occur.
[0004]
Although such a conventional hybrid type compressor is still in the stage of unpublished application, the present applicant has previously made a scroll type first compression mechanism driven only by a vehicle engine and an electric motor only. A hybrid compressor has been proposed in which both fixed scrolls and a driven scroll-type second compression mechanism are integrally assembled back-to-back, and the first compressor and the second compressor can be driven selectively or simultaneously. (Patent Document 2).
[0005]
However, in each of the first compression mechanism driven by an engine having a large output and the second compression mechanism driven by an electric motor having a smaller output than the engine, an attempt is made to optimize a balance between a suction capacity and a discharge capacity. Therefore, it is necessary to set the suction amount of the fluid by the first compression mechanism to be larger (for example, about twice) than the suction amount of the second compression mechanism. Further, in order to suppress the pressure loss at the time of discharge, it is necessary to set the cross-sectional area of the discharge passage to be large (for example, large) in accordance with the discharge flow rate on the first compression mechanism side having a large suction amount.
[0006]
For this reason, when the fixed scrolls of both compression mechanisms are arranged back to back, and the discharge passages of each compression mechanism are formed between the fixed scrolls of the compression mechanisms, according to the sectional area of the discharge passage from the first compression mechanism to the discharge chamber. Therefore, it is necessary to set the dimension between the fixed scrolls. Therefore, the axial dimension of the compressor itself may be extended accordingly. Further, when the fixed scrolls of the two compression mechanisms are integrally formed by one fixed scroll member with such a structure, the fixed scroll member becomes wasteful and may not be able to cope with a demand for a reduction in the weight of the device. . In recent years, in the field of air conditioners for vehicles, the installation space has been reduced, and the compressor 1 itself has been required to be reduced in size, particularly in the axial direction.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-130323 (Page 2, FIG. 2)
[0008]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application No. 2002-031664 (Fig. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to focus on the problems of the conventional hybrid compressor as described above, and on the premise of the above-mentioned proposal by the present applicant, promote further miniaturization and weight reduction of the apparatus and reduce installation space. And a hybrid compressor that can be manufactured at low cost.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a hybrid compressor according to the present invention includes a scroll-type first compression mechanism driven by only a first drive source and a scroll-type second compression mechanism driven by only a second drive source. Is a hybrid compressor in which fixed scrolls of both compression mechanisms are integrally assembled so as to be arranged back to back, and an independent discharge passage is provided from each of the compression mechanisms to a discharge chamber of the compressor. The cross-sectional area of the discharge passage from the compression mechanism to the discharge chamber is larger than the cross-sectional area of the discharge passage from the other compression mechanism to the discharge chamber.
[0011]
The fixed scrolls of the two compression mechanisms can be formed back to back and integrally, for example, from one fixed scroll member. If the fixed scrolls of both compression mechanisms are formed back-to-back and integrally, the size of the compressor in the axial direction can be reduced, which can contribute to downsizing of the device. In addition, the reduction in the number of components can promote reduction in the weight of the apparatus and reduction in manufacturing cost. Further, if a discharge passage is formed between the two fixed scrolls, the size of the device in the axial direction can be further reduced.
[0012]
The passage having a large cross-sectional area may be formed as a single discharge passage, or may be formed from a plurality of discharge passages. By arranging a plurality of discharge passages at an angle in the circumferential direction of the compressor between the two fixed scrolls, even if the cross-sectional area of the discharge passage is increased, the dimension between the two fixed scrolls, and hence the axial dimension of the compressor, is reduced. Can be shortened. Also, in the case where the compressor is formed from a single discharge passage, the axial dimension of the compressor can be similarly reduced by forming the cross section into an oval shape extending in the circumferential direction of the compressor.
[0013]
When a discharge passage having a large sectional area is formed from a plurality of discharge passages, the discharge holes of each discharge passage can be simultaneously opened and closed by one discharge valve. For example, if the plurality of discharge passages are arranged at an angle in the circumferential direction of the compressor, the discharge holes are also arranged in the direction, so that one discharge valve (for example, a reed valve) is used to simultaneously open and close each discharge hole. It becomes possible to do.
[0014]
Further, the discharge hole of the discharge passage having a large cross-sectional area and the discharge hole of the other discharge passage can be opened and closed by substantially different operations of one discharge valve. For example, one end of the reed valve may open and close the discharge hole of the discharge passage having a large cross-sectional area, and the other end of the reed valve may open and close the discharge hole of the other discharge passage. As described above, by using a common discharge valve and reducing the number of parts, an increase in the number of parts can be prevented, and cost reduction can be achieved while improving workability in assembly.
[0015]
The first drive source and the second drive source are not particularly limited, and examples of the first drive source include a vehicle prime mover. On the other hand, as the second drive source, for example, an electric motor built in a compressor can be mentioned. It should be noted that the vehicle prime mover in the present specification is a concept including a vehicle traveling engine including an internal combustion engine and an electric motor for traveling the vehicle in an electric vehicle.
[0016]
Since the electric motor as the second drive source is built in the compressor, it is preferable that the electric motor is small. Therefore, the torque is smaller than that of the vehicle prime mover. Therefore, it is preferable to set the maximum discharge flow rate of the first compression mechanism driven by the vehicle prime mover as the first drive source to be larger than the maximum discharge flow rate of the second compression mechanism. In this case, the discharge passage having the large cross-sectional area is a discharge passage from the first compression mechanism to the discharge chamber.
[0017]
In the above-described hybrid compressor, an independent discharge passage is provided for each compression mechanism, and one discharge passage is set to have a larger sectional area than the other discharge passage. That is, in the above-described hybrid compressor, even if there is a difference in the maximum discharge flow rate of each compression mechanism, the cross-sectional area of the corresponding discharge passage is set according to the difference, so that pressure loss can be effectively prevented. . For example, if the cross-sectional area of the discharge passage on the compression mechanism side where the maximum discharge flow rate is large is set larger than the cross-sectional area of the discharge passage side on the compression mechanism side where the maximum discharge flow rate is small, pressure loss can be reliably prevented. Further, the discharge passage may be formed as a plurality of discharge passages arranged at an angle in the circumferential direction between the two fixed scrolls, or the cross section of the discharge passage may be formed in an oval shape extending in the circumferential direction of the compressor. In addition, it is possible to suppress the extension of the axial dimension of the compressor or to increase only the cross-sectional area of the discharge passage without any change.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the hybrid compressor of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show a hybrid compressor according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a hybrid compressor. The hybrid compressor 1 has a front housing 2 and a rear housing 3. Between the front housing 2 and the rear housing 3, there is provided a fixed scroll member 6 which constitutes a fixed scroll of both the first compression mechanism 4 of the scroll type and the second compression mechanism 5 of the scroll type. The front housing 2, the fixed scroll member 6, and the rear housing 3 are fastened by through bolts 56. In the present embodiment, the fixed scrolls of the compression mechanisms 4 and 5 are formed back to back and integrally as shown in FIGS.
[0019]
To the outer peripheral surface of the fixed scroll member 6, a cup-shaped suction chamber and a discharge chamber forming member 9 for forming the suction chamber 7 and the discharge chamber 8 are joined. The suction chamber 7 and the discharge chamber 8 are formed as a space surrounded by the outer peripheral surface of the fixed scroll member 6 and the forming member 9. A wall 10 is provided inside the forming member 9, and the wall 10 divides the suction chamber 7 and the discharge chamber 8.
[0020]
Further, the fixed scroll member 6 is provided with a suction hole 11 for communicating the suction chamber 7 with the inside of the compressor 1. A plurality of suction holes 11 are arranged in the circumferential direction of the fixed scroll member 6, in other words, in the circumferential direction of the compressor 1.
[0021]
Further, inside the fixed scroll member 6, a first discharge passage 12 extending from the first compression mechanism 4 to the discharge chamber is provided. The first discharge passage 12 is formed by two discharge passages 13 and 14 as shown in FIGS. The discharge passages 13 and 14 forming the first discharge passage 12 are connected to the discharge chamber 8 via discharge holes 15 and 16. The discharge passages 13 and 14 are arranged at an angle in the circumferential direction of the compressor 1. In addition, a second discharge passage 17 extending from the second compression mechanism 5 to the discharge chamber 8 is provided inside the fixed scroll member 6. The second discharge passage 17 communicates with the discharge chamber 8 via a discharge hole 18.
[0022]
In the present embodiment, the first compression mechanism 4 is driven only by the vehicle prime mover 19, and the second compression mechanism 5 is driven only by the electric motor 20 built in the compressor 1. The maximum discharge capacity of both compression mechanisms 4 and 5 is set to be larger in the first compression mechanism 4 than in the second compression mechanism 5. For this reason, from the viewpoint of preventing pressure loss, the sectional area of the first discharge passage 12 formed by the plurality of discharge passages 13 and 14 is set to be larger than the sectional area of the second discharge passage 17.
[0023]
In the discharge chamber 8, a reed valve 21 as a discharge valve capable of opening and closing the discharge holes 15, 16, 18 is provided. The reed valve 21 is capable of simultaneously opening and closing the respective discharge holes arranged in the circumferential direction of the compressor 1 as shown in FIG. Specifically, the discharge holes 15 and 16 are opened and closed by one end 24 of the reed valve 21, and the discharge hole 18 is opened and closed by the other end 25. That is, in the present embodiment, the discharge holes 15, 16 and / or the discharge hole 18 are opened and closed by the operation of different portions of one reed valve 21. The reed valve 21 is fixed to the fixed scroll member 6 by bolts 23 together with a retainer 22 for regulating the lift of the valve 21.
[0024]
The first compression mechanism 4 includes a fixed scroll 27 including a fixed scroll member 6 and a spiral body 26 formed integrally with the fixed scroll member 6, an end plate 28, and a vortex formed integrally with the end plate 28. And a movable scroll 30 including a winding body 29. The spiral body 26 of the fixed scroll 27 and the spiral body 29 of the movable scroll 30 are engaged with each other at an angle.
[0025]
The main shaft (drive shaft) 31 is arranged substantially horizontally (in the horizontal direction in FIG. 1), and the hybrid compressor 1 of the present embodiment is configured as a horizontal compressor. A crank mechanism 32 is formed at one end of the main shaft 31. The crank pin 33 of the crank mechanism 32 is provided at a position eccentric from the axis of the main shaft 31, and is inserted and fitted to the eccentric bush 34 with a certain amount of play. The eccentric bush 34 is rotatably inserted into a drive bearing 35 inserted into a projection of the orbiting scroll 30. The other end of the main shaft 31 is provided with an electromagnetic clutch 36 for transmitting power from the vehicle prime mover 19 as a first drive source to the main shaft. The prime mover 19 and the electromagnetic clutch 36 are connected via a pulley 37.
[0026]
The electromagnetic clutch 36 has a clutch armature 38 fixed to the main shaft 31, and an electromagnet 39 for attaching and detaching the pulley 37 and the clutch armature 38 to turn the clutch 36 on and off.
[0027]
In the present embodiment, when the power from the vehicle driving motor 19 that drives only the first compression mechanism 4 is transmitted to the main shaft 31 via the electromagnetic clutch 36, the eccentric bush into which the crank pin 33 is inserted and fitted. 34 rotates. Accordingly, the orbiting motion is imparted to the movable scroll 30 whose rotation has been prevented by the ball coupling 40 as a rotation preventing mechanism.
[0028]
Fluid (for example, refrigerant) sucked into the hybrid compressor 1 from the suction hole 11 along with the orbital movement of the orbiting scroll 30 is taken into the inside of the spiral body from the outer ends of the spiral bodies 26 and 29. The fluid is compressed as the fluid pocket formed by the spiral bodies 26 and 29 is moved toward the center while reducing the volume thereof, and the fluid is compressed, and the hole 60 formed in the fixed scroll member 6, The fluid is discharged from the one discharge passage 12 to the high pressure side of the external circuit via the discharge chamber 8 disposed above the compression mechanisms 4 and 5.
[0029]
On the other hand, the second compression mechanism 5 is formed integrally with the fixed scroll 42 including the fixed scroll member 6 and the spiral body 41 formed integrally with the fixed scroll member 6, the end plate 43 and the end plate 43. And a movable scroll 45 composed of a spiral coil 44. In the present embodiment, the fixed scrolls 27, 42 of both compression mechanisms 4, 5 are formed integrally with the scroll member 6, and the fixed scrolls 27, 42 are arranged back to back. Accordingly, an increase in the size of the main shaft 31 of the hybrid compressor 1 in the axial direction is suppressed, and the compactness of the horizontal compressor is achieved.
[0030]
At one end of the drive shaft 46, a crank mechanism 47 is formed. The crank pin 48 of the crank mechanism 47 is provided at a position eccentric from the axis of the drive shaft 46, and is inserted and fitted into the eccentric bush 49 with a certain amount of play. The eccentric bush 49 is rotatably inserted into a drive bearing 50 provided in a projection of the movable scroll 45. In the present embodiment, the second drive source that drives only the second compression mechanism 5 includes an electric motor 20 built in the compressor 1. When the power from the electric motor 20 is transmitted to the rotor 52 fixed to the drive shaft 46, the eccentric bush 49 into which the crank pin 48 is inserted and fitted rotates. Accordingly, the orbiting motion is imparted to the movable scroll 45 whose rotation has been prevented by the ball coupling 53 as a rotation preventing mechanism. A connector 54 is connected to the electric motor 20. Reference numeral 55 denotes a stator of the electric motor 20.
[0031]
Fluid flowing into the compressor 1 from the suction hole 11 with the orbital movement of the orbiting scroll 45 flows from the outer ends of the two spiral bodies 41 and 44 meshed by shifting the angle of the second compression mechanism 5. Captured inside. Then, as the fluid pocket formed by the spiral bodies 41 and 44 is moved toward the center while reducing its volume, the fluid pocket is compressed, and the hole 61 formed in the fixed scroll member 6 and the second discharge The air is sent from the passage 17 to the discharge chamber 8.
[0032]
In the hybrid compressor as in the present embodiment, the compression mechanisms 4 and 5 are provided with independent discharge passages 12 and 17 respectively, and the first discharge mechanism on the side of the first compression mechanism 4 having a large maximum discharge flow rate. The cross-sectional area of the passage 12 is set to be larger than the cross-sectional area of the second discharge passage 17 on the second compression mechanism 5 side where the maximum discharge flow rate is small. That is, since the cross-sectional areas of the discharge passages 12 and 17 are set in accordance with the maximum discharge flow rates of the compression mechanisms 4 and 5, pressure loss during discharge can be effectively prevented.
[0033]
The cross-sectional area of the first discharge passage 12 is set to be larger than the cross-sectional area of the second discharge passage 17. However, this is because the first discharge passages 12 are arranged at an angle in the circumferential direction of the compressor 1. This is achieved by forming the discharge passages 13, 14, so that the dimension between the fixed scrolls 24, 42 (the thickness dimension A of the fixed scroll member 6) can be reduced even if the cross-sectional area of the first discharge passage 12 is increased. It can be shortened and the axial dimension of the compressor 1 itself is not extended. In addition, since the thickness A of the fixed scroll member 6 is reduced without changing the axial size of the compressor 1, the size and weight of the device can be reduced. In addition, a sufficient storage space for the electric motor 20 in the axial direction of the compressor can be secured. For example, in order to shorten the axial dimension of the compressor, the size of the electric motor 20 is reduced by at most 2 mm in the above-described direction while maintaining the torque of the electric motor 20, and the diameter of the electric motor 20 is reduced by about 2 mm. It increases by 10 mm and the weight increases by 300 g. However, in the present embodiment, the installation space for the electric motor 20 can be sufficiently ensured, and it is not necessary to forcibly reduce the size of the electric motor 20. Thus, the weight can be reduced.
[0034]
Further, in the present embodiment, since the discharge holes 15, 16, and 18 are opened and closed by the reed valve 21 as one discharge valve, the number of discharge passages increases, and thus, even if the number of discharge holes increases, An increase in the number of parts can be prevented.
[0035]
FIGS. 5 and 6 show a hybrid compressor according to a second embodiment of the present invention. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the present embodiment, the first discharge passage 12 of the first compression mechanism 4 is formed as a discharge passage 57 having an oval cross section. The cross-sectional shapes of the discharge passage 57 and the discharge hole 58 are formed in an oval shape extending in the circumferential direction of the fixed scroll member 6 and in the circumferential direction of the hybrid compressor. Then, as shown in FIGS. 5 and 6, the cross-sectional area of the first discharge passage 12 is larger than the cross-sectional area of the second discharge passage 17.
[0036]
The discharge hole 58 of the first discharge passage 12 is opened and closed by one end 24 of the reed valve 21. The discharge hole 18 of the second discharge passage 17 is opened and closed by the other end 25 of the reed valve 21.
[0037]
Also in the present embodiment, the cross-sectional area of the first discharge passage 12 of the first compression mechanism 4 having a large discharge maximum flow rate can be increased while keeping the thickness of the fixed scroll member 6 as it is or while reducing the thickness thereof. Pressure loss can be prevented while preventing or suppressing the extension of the machine in the axial direction. Further, it is possible to further reduce the size and weight of the device. Further, by opening and closing the plurality of discharge holes 18 and 58 with one reed valve 21, an increase in the number of components can be prevented.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the hybrid compressor of the present invention, it is possible to promote reduction in size and weight of the device while reducing pressure loss, and to flexibly respond to a request for reducing the installation space of the device. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a hybrid compressor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a fixed scroll member of the hybrid compressor of FIG.
FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a fixed scroll member of the hybrid compressor of FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a discharge chamber of the hybrid compressor of FIG.
FIG. 5 is a plan view of a fixed scroll member of the hybrid compressor according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a discharge chamber of the hybrid compressor of FIG.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 hybrid compressor 2 front housing 3 rear housing 4 first compression mechanism 5 second compression mechanism 6 fixed scroll member 7 suction chamber 8 discharge chamber 9 member for forming suction chamber and discharge chamber 10 wall 11 suction hole 12 first discharge passage 13, 14, 57 Discharge passages 15, 16, 18, 58 forming a first discharge passage Discharge hole 17 Second discharge passage 19 Vehicle motor 20 Electric motor 21 Reed valve 22 Retainer 23 Bolt 24 Reed valve one end 25 Reed The other end side 26, 29, 41, 44 of the valve Spiral winding body 27, 42 Fixed scroll 28, 43 End plate 30, 45 Movable scroll 31 Main shaft (drive shaft)
32, 47 Crank mechanism 33, 48 Crank pin 34, 49 Eccentric bush 35, 50 Drive bearing 36 Electromagnetic clutch 37 Pulley 38 Clutch armature 39 Electromagnet 40, 53 Ball coupling 46 Drive shaft 52 Rotor 54 Connector 55 Stator 56 Through bolt 60, 61 hole A Thickness dimension of fixed scroll member

Claims

第１駆動源のみにより駆動されるスクロール型の第１圧縮機構と第２駆動源のみにより駆動されるスクロール型の第２圧縮機構とが、両圧縮機構の固定スクロールが背中合わせに配置されるように一体的に組み付けられ、両圧縮機構から圧縮機の吐出室へそれぞれ独立した吐出通路が設けられたハイブリッド圧縮機であって、一方の圧縮機構から吐出室への吐出通路の断面積が他方の圧縮機構から吐出室への吐出通路の断面積よりも大きいことを特徴とするハイブリッド圧縮機。The scroll-type first compression mechanism driven by only the first drive source and the scroll-type second compression mechanism driven by only the second drive source are arranged such that the fixed scrolls of both compression mechanisms are arranged back to back. A hybrid compressor in which the discharge passages from one compression mechanism to the discharge chamber are provided with independent discharge passages from both compression mechanisms to the discharge chamber of the compressor. A hybrid compressor, wherein the cross-sectional area of the discharge passage from the mechanism to the discharge chamber is larger than the cross-sectional area.

両圧縮機構の固定スクロールが背中合わせにかつ一体的に形成されている、請求項１のハイブリッド圧縮機。The hybrid compressor according to claim 1, wherein the fixed scrolls of both compression mechanisms are formed back to back and integrally.

前記断面積の大きい吐出通路が、複数の吐出通路として形成されている、請求項１または２のハイブリッド圧縮機。The hybrid compressor according to claim 1, wherein the discharge passage having the large cross-sectional area is formed as a plurality of discharge passages.

前記複数の吐出通路の吐出室への吐出孔が、一つの吐出弁により同時に開閉される、請求項３のハイブリッド圧縮機。4. The hybrid compressor according to claim 3, wherein discharge holes to the discharge chambers of the plurality of discharge passages are simultaneously opened and closed by one discharge valve.

前記断面積の大きい吐出通路が、断面形状が長円状の通路に形成されている、請求項１または２のハイブリッド圧縮機。The hybrid compressor according to claim 1, wherein the discharge passage having a large cross-sectional area is formed as a passage having an oval cross-sectional shape.

前記第１駆動源が車両用原動機からなり、前記第２駆動源が圧縮機に内蔵された電動モータからなる、請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッド圧縮機。The hybrid compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the first drive source comprises a vehicle prime mover, and the second drive source comprises an electric motor built in the compressor.

前記車両用原動機により駆動される第１圧縮機構の吐出最大流量の方が前記電動モータにより駆動される第２圧縮機構の吐出最大流量よりも大きく、該第１圧縮機構から前記吐出室へ前記断面積の大きい吐出通路が設けられている、請求項６のハイブリッド圧縮機。The maximum discharge flow rate of the first compression mechanism driven by the vehicle prime mover is larger than the maximum discharge flow rate of the second compression mechanism driven by the electric motor, and the disconnection from the first compression mechanism to the discharge chamber is performed. 7. The hybrid compressor according to claim 6, wherein a discharge passage having a large area is provided.

前記断面積の大きい吐出通路の吐出室への吐出孔および他方の吐出通路の吐出室への吐出孔が、実質的に一つの吐出弁の異なる部分の作動により開閉される、請求項１〜７のいずれかに記載のハイブリッド圧縮機。8. A discharge hole to the discharge chamber of the discharge passage having the large cross-sectional area and a discharge hole to the discharge chamber of the other discharge passage are opened and closed by operation of substantially different parts of one discharge valve. The hybrid compressor according to any one of the above.