JP4111718B2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮機構と、圧縮機構を収容するハウジングとを備える圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機構を収容するハウジングを備える圧縮機においては、従来ハウジング内に吐出室、吸入室が形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ハイブリッド圧縮機においては、一般に、複数の駆動源と圧縮機構との間の動力伝達機構が、ハウジングの長手方向に直列に配設されるので、ハウジング長が大きく成り勝ちである。圧縮機の吐出脈動、吸入脈動を緩和するために、吐出室、吸入室の容積を大きくするのが望ましい。従来のハイブリッド圧縮機には、ハウジング内に吐出室、吸入室を形成していたので、吐出室、吸入室の容積を大きくすると、ハウジング長の増加を招き、圧縮機が大型化するという問題があった。
本発明は、大きな容積の吐出室、吸入室を備え且つ大型化が抑制された車両に搭載されるハイブリッド圧縮機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、車両等の内燃機関又は走行用電動モータのみにより駆動される第１圧縮機構と電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構と、前記第１圧縮機構と第２圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの外側に形成された吐出室と、吐出室に連通する吐出ポートとを備え、前記第１圧縮機構と第２圧縮機構とが前記吐出室と前記吐出ポートとを共有することを特徴とする車両に搭載されるハイブリッド圧縮機を提供する。
ハイブリッド圧縮機においては、一般に、複数の駆動源と圧縮機構との間の動力伝達機構が、ハウジングの長手方向に直列に配設されるので、ハウジング長が大きく成り勝ちであるが、吐出室をハウジングの外側に形成することにより、ハウジング長の更なる増加を抑制しつつ、吐出室、吸入室の容積を大きくすることができる。吐出室の容積を大きくすることにより吐出脈動を緩和することができる。ハウジングの外側に吐出室を形成すれば、吐出室の配置の自由度が増し、圧縮機の設計の自由度が増す。
ハイブリッド圧縮機においては、圧縮機構を駆動する複数の駆動源の出力が異なる場合が多い。単一の圧縮機構を出力の異なる複数の駆動源の全てに適合させるのは困難である。ハイブリッド圧縮機を車両等に搭載する場合、第１圧縮機構を車両等の内燃機関又は走行用電動モータのみにより駆動し、第２圧縮機構をハイブリッド圧縮機が内蔵する電動モータやハイブリッド圧縮機専用の電動モータのみにより駆動するように構成すれば、第１圧縮機構は車両等の内燃機関又は走行用電動モータのみに適合させれば良く、第２圧縮機構はハイブリッド圧縮機が内蔵する電動モータやハイブリッド圧縮機専用の電動モータのみに適合させれば良いので、圧縮機と駆動源との適合の困難性は生じない。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、吐出室はハウジングの外面に立設された環状壁と、環状壁を覆う蓋とにより構成される。
ハウジングの外面に立設された環状壁と、環状壁を覆う蓋とにより、簡便に吐出室を形成することができる。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、ハイブリッド圧縮機はハウジングの外側に形成された吸入室と、吸入室に連通する吸入ポートとを備え、前記第１圧縮機構と第２圧縮機構とが前記吸入室と前記吸入ポートとを共有する。
【０００７】
ハイブリッド圧縮機においては、一般に、複数の駆動源と圧縮機構との間の動力伝達機構が、ハウジングの長手方向に直列に配設されるので、ハウジング長が大きく成り勝ちである。ハウジングの外側に吸入室を形成すれば、ハウジング長の更なる増加を抑制しつつ吸入室の容積を大きくすることができる。吸入室の容積を大きくすることにより、吸入脈動を緩和することができる。ハウジングの外側に吸入室を形成すれば、吸入室の配置の自由度が増し、圧縮機の設計の自由度が増す。
【０００８】
本発明の好ましい態様においては、吸入室はハウジングの外面に立設された環状壁と、環状壁を覆う蓋とにより構成される。
【０００９】
ハウジングの外面に立設された環状壁と、環状壁を覆う蓋とにより、簡便に吸入室を形成することができる。
【００１０】
本発明の好ましい態様においては、圧縮機構はスクロール型の圧縮機構である。
【００１１】
スクロール型の圧縮機構を備える圧縮機は、ピストン式の圧縮機構を備える圧縮機に比べて一般にハウジング長が小さい。スクロール型の圧縮機構を備える圧縮機の吐出室、吸入室をハウジングの外側に形成すれば、ハウジング長を更に減少させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例に係る圧縮機を説明する。
図１に示すように、ハイブリッド圧縮機Ａは、第１圧縮機構１と、第２圧縮機構２とを備えている。
第１圧縮機構１は、端板１０ａと渦巻体１０ｂとを有する固定スクロール１０と、端板１１ａと渦巻体１１ｂとを有し固定スクロール１０とかみ合って複数の作動空間１２を形成する可動スクロール１１と、可動スクロール１１に係合して可動スクロール１１を旋回運動させる駆動軸１３と、駆動軸に固定されたクラッチアーマチュア１４ａと、車両等のエンジンにベルトを介して接続されたプーリー１４ｂと、クラッチアーマチュア１４ａとプーリー１４ｂとを脱着させる電磁石１４ｃとを有する電磁クラッチ１４と、可動スクロール１１の自転を阻止するボールカップリング１５とを備えている。ここで車両等のエンジンは、内燃機関と走行用電動モータとを含む概念である。
固定スクロール１０と、可動スクロール１１と、駆動軸１３と、ボールカップリング１５とは、ハウジング１６内に収容されている。ハウジング１６内に且つ第１圧縮機構１の周囲に吸入室１７が形成されている。図１、２に示すように、ハウジング１６の外側に環状壁１６ａが立設されている。環状壁１６ａはハウジング１６と一体形成されている。環状壁１６ａに囲まれた空間は連通路１６ｂを介して通吸入室１７に連通し、吸入室１７の一部を形成している。
固定スクロールの端板１０ａに吐出穴１０ａ′が形成されている。
【００１３】
第２圧縮機構２は、端板２０ａと渦巻体２０ｂとを有する固定スクロール２０と、端板２１ａと渦巻体２１ｂとを有し固定スクロール２０とかみ合って複数対の作動空間２２を形成する可動スクロール２１と、可動スクロール２１に係合して可動スクロールを旋回運動させる駆動軸２３と、可動スクロール２１の自転を阻止するボールカップリング２４とを備えている。
第２圧縮機機構２の駆動軸２３を駆動する電動モータ２５が配設されている。電動モータ２５は、駆動軸２３に固定された回転子２５ａと固定子２５ｂとを有している。
固定スクロール２０と、可動スクロール２１と、駆動軸２３と、ボールカップリング２４と、電動モータ２５とは、ハウジング２６内に収容されている。ハウジング２６内に且つ第２圧縮機構２の周囲に吸入室２７が形成されている。図１、２に示すように、ハウジング２６の外側に環状壁２６ａが立設されている。環状壁２６ａはハウジング２６と一体形成されている。環状壁２６ａの一部は環状１６ａの一部と一体化している。環状壁２６ａにより囲まれた空間は吐出室２８を形成している。
固定スクロールの端板２０ａに吐出穴２０ａ′が形成されている。
【００１４】
第１圧縮機構１と第２圧縮機構２とは、一体的に組み付けられている。
第１圧縮機構１の固定スクロール１０と第２圧縮機構２の固定スクロール２０とは背中合わせに配設されており、且つ固定スクロール１０と固定スクロール２０とハウジング１６の一部とハウジング２６の一部とが一体形成されている。
第１圧縮機構１の吸入室１７と第２圧縮機構２の吸入室２７とを連通させる連通路３０が、一体化された端板１０ａ、２０ａを貫通して形成されている。
一体化された端板１０ａ、２０ａ内に、第１圧縮機構１と第２圧縮機構２の共通の吐出通路３１が形成されている。吐出通路３１の下流端は、吐出室２８に連通している。第１圧縮機構１の端板１０ａに形成された吐出穴１０ａ′と、第２圧縮機構２の端板２０ａに形成された吐出穴２０ａ′とは、逆止弁３２を介して吐出通路３１の上流端に接続している。
蓋３３が、環状壁１６ａ、２６ａを覆っている。蓋３３と環状壁１６ａ、２６ａとの当接部は、図示しない環状シール部材によりシールされている。蓋３３に、吸入室１７に連通する吸入ポート３４と、吐出室２８に連通する吐出ポート３５とが形成されている。
【００１５】
ハイブリッド圧縮機Ａがエンジン駆動される場合には、電磁クラッチ１４がＯＮされ、車両等のエンジンの回転がクラッチアーマチュア１４ａを介して第１圧縮機構１の駆動軸１３へ伝達され、駆動軸１３により可動スクロール１１が旋回駆動される。吸入ポート３４から流入した冷媒ガスが第１圧縮機構１の吸入室１７を通って第１圧縮機構１の作動空間１２に取り込まれ、作動空間１２が体積を減少させつつ固定スクロール１０の中心へ向けて移動し、作動空間１２内の冷媒ガスが圧縮される。圧縮された冷媒ガスは固定スクロール１０の端板１０ａに形成された吐出穴１０ａ′と逆止弁３２とを介して吐出通路３１へ吐出し、吐出室２８と吐出ポート３５とを通って外部冷媒回路の高圧側へ流出する。
第２圧縮機構２を駆動する電動モータ２５には電力は供給されず、電動モータ２５は回転しない。従って第２圧縮機構２は作動しない。逆止弁３２により第２圧縮機構２の吐出穴２０ａ′が閉鎖されるので、第１圧縮機構１から吐出した冷媒ガスは第２圧縮機構２へ逆流しない。
【００１６】
ハイブリッド圧縮機Ａがモータ駆動される場合には、電動モータ２５がＯＮされて回転し、電動モータ２５の回転が第２圧縮機構２の駆動軸２３へ伝達され、駆動軸２３により可動スクロール２１が旋回駆動される。吸入ポート３４から流入した冷媒ガスが第１圧縮機構１の吸入室１７と連通路３０と第２圧縮機構２の吸入室２７とを通って第２圧縮機構２の作動空間２２に取り込まれ、作動空間２２が体積を減少させつつ固定スクロール２０の中心へ向けて移動し、作動空間２２内の冷媒ガスが圧縮される。圧縮された冷媒ガスは固定スクロール２０の端板２０ａに形成された吐出穴２０ａ′と逆止弁３２とを介して吐出通路３１へ吐出し、吐出室２８と吐出ポート３５とを通って外部冷媒回路の高圧側へ流出する。第１圧縮機構１の電磁クラッチ１４には電力は供給されず、車両等のエンジンの回転は第１圧縮機構１へ伝達されない。従って第１圧縮機構１は作動しない。逆止弁３２により第１圧縮機構１の吐出穴１０ａ′が閉鎖されるので、第２圧縮機構２から吐出した冷媒ガスは第１圧縮機構１へ逆流しない。
【００１７】
ハウジング２６の外側に吐出室２８が形成されているので、一体化された端板１０ａ、２０ａ内に吐出室を形成する場合に比べて、ハウジング長の増加を抑制しつつ吐出室２８の容積を大きくすることが可能になっている。吐出室２８の容積を大きくすることにより、吐出脈動が緩和される。ハウジング２６の外側に吐出室を形成することにより、吐出室２８の配置の自由度が増し、ハイブリッド圧縮機Ａの設計の自由度が増している。
ハウジング２６の外面に立設された環状壁２６ａと、環状壁２６ａを覆う蓋３３とにより、吐出室２８が簡便に形成されている。
ハイブリッド圧縮機Ａにおいては、複数の駆動源と圧縮機構との間の動力伝達機構が、ハウジングの長手方向に直列に配設されるので、ハウジング長が大きく成り勝ちである。吐出室２８をハウジングの外側に形成することにより、ハウジング長の更なる増加を抑制しつつ、吐出室２８の容積を大きくすることができる。第１圧縮機構１は第１駆動源である車両等のエンジンのみにより駆動され、第２圧縮機構２は第１駆動源とは異なる第２駆動源である電動モータ２５のみにより駆動されるので、第１圧縮機構１は大出力の内燃機関のみに適合させれば良く、第２圧縮機構は小出力の電動モータ２５のみに適合させれば良い。従って、ハイブリッド圧縮機Ａにおいては、圧縮機構と駆動源との適合の困難性は生じない。第１圧縮機構１と第２圧縮機構２とが一体的に組み付けられることにより、ハイブリッド圧縮機Ａが小型化されている。
スクロール型の圧縮機構を備える圧縮機は、ピストン式の圧縮機構を備える圧縮機に比べて一般にハウジング長が小さい。スクロール型の圧縮機構を備える圧縮機の吐出室をハウジングの外側に形成すれば、ハウジング長を更に減少させることができる。
【００１８】
車両等が内燃機関と走行用電動モータとを備えている場合には、選択的に切り換えた何れか一方で第１圧縮機構１を駆動しても良い。
電動モータ２５とは異なる別置きの電動モータで第２圧縮機機構２を駆動しても良い。
第１圧縮機構１が接続される第１駆動源を、車両等のエンジン（内燃機関と走行用電動モータ）と車両等に搭載された走行用以外の電動モータとし、これら両方で或いは選択的に切り換えた何れか一方で、第１圧縮機構１を駆動しても良い。連通路３０を廃止して、第２圧縮機構２の吸入室２７に連通する吸入ポートを第２圧縮機構２に形成しても良い。
第１圧縮機構１及び／又は第２圧縮機構２を、斜板式、ベーン式等のスクロール型とは異なる形式の圧縮機構としても良い。
吸入脈動が発生するピストン式の圧縮機構等を備える圧縮機においては、吸入脈動を緩和するために、吸入室の容積を大きくするのが望ましい。ハウジングの外側に吸入室を形成すれば、ハウジング長の増加を抑制しつつ吸入室の容積を大きくすることができる。吸入室の容積を大きくすることにより吸入脈動が緩和される。ハウジングの外側に吸入室を形成すれば、吸入室の配置の自由度が増し、圧縮機の設計の自由度が増す。ハウジングの外面に立設された環状壁と、環状壁を覆う蓋とにより、簡便に吸入室を形成することができる。
本発明は、複数の駆動源により駆動される単一の圧縮機構を備えるハイブリッド圧縮機にも適用可能であり、単一の駆動源により駆動される単一の圧縮機構を備える一般的な圧縮機にも適用可能である。本発明は、スクロール型とは異なる種々の形式の圧縮機構を備える圧縮機に適用可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明に係る車両に搭載されるハイブリッド圧縮機においては、圧縮機構を収容するハウジングの外側に吐出室を形成したので、ハウジング長の増加を抑制しつつ吐出室の容積を大きくすることが可能となった。
ハイブリッド圧縮機においては、圧縮機構を駆動する複数の駆動源の出力が異なる場合が多い。単一の圧縮機構を出力の異なる複数の駆動源の全てに適合させるのは困難である。ハイブリッド圧縮機を車両等に搭載する場合、第１圧縮機構を車両等の内燃機関又は走行用電動モータのみにより駆動し、第２圧縮機構をハイブリッド圧縮機が内蔵する電動モータやハイブリッド圧縮機専用の電動モータのみにより駆動するように構成すれば、第１圧縮機構は車両等の内燃機関又は走行用電動モータのみに適合させれば良く、第２圧縮機構はハイブリッド圧縮機が内蔵する電動モータやハイブリッド圧縮機専用の電動モータのみに適合させれば良いので、圧縮機と駆動源との適合の困難性は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る圧縮機の側断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【符号の説明】
Ａ ハイブリッド圧縮機
１ 第１圧縮機構
２ 第２圧縮機構
１０、２０ 固定スクロール
１１、２１ 可動スクロール
１４ 電磁クラッチ
１６、２６ ハウジング
１６ａ、２６ａ 環状壁
２５ 電動モータ
２８ 吐出室
３１ 吐出通路
３３ 蓋

Claims (5)

1. 車両等の内燃機関又は走行用電動モータのみにより駆動される第１圧縮機構と電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構と、前記第１圧縮機構と第２圧縮機構とを収容するハウジングと、ハウジングの外側に形成された吐出室と、吐出室に連通する吐出ポートとを備え、前記第１圧縮機構と第２圧縮機構とが前記吐出室と前記吐出ポートとを共有することを特徴とする車両に搭載されるハイブリッド圧縮機。
2. 吐出室はハウジングの外面に立設された環状壁と、環状壁を覆う蓋とにより構成されることを特徴とする請求構１に記載のハイブリッド圧縮機。
3. ハウジングの外側に形成された吸入室と、吸入室に連通する吸入ポートとを備え、前記第１圧縮機構と第２圧縮機構とが前記吸入室と前記吸入ポートとを共有することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド圧縮機。
4. 吸入室はハウジングの外面に立設された環状壁と、環状壁を覆う蓋とにより構成されることを特徴とする請求構３に記載のハイブリッド圧縮機。
5. 圧縮機構はスクロール型の圧縮機構であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のハイブリッド圧縮機。

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