【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輛用空調装置等に適用され、2つの異なる駆動源により別々に駆動される、2つのスクロール型圧縮機構を有するハイブリッド圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、車両用空調装置に用いられるハイブリッド圧縮機はよく知られている。このようなハイブリッド圧縮機は、車両用駆動源(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ており、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、内蔵モータによる駆動の切替が行われるようになっている(特許文献1)。
【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圧縮機構とが一体に組み付けられ、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、さらに、脈動の発生を防止すべく、吐出室をハウジングの外側に設け、吐出室の容積を拡大させ効果的に脈動を低減した提案がなされている(特許文献2)。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−130323号公報
【0006】
【特許文献2】
特願2002−033188号
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本出願人による先の提案においてもさらなる改良の余地は残されている。つまり、上記提案においては、第1圧縮機構と第2圧縮機構との固定スクロールが一体に形成されており、吐出流路の断面積が小さいため、吐出時の脈動や異音防止効果が万全とは言い難い面もある。また、狭い空間に吐出弁を設ける必要があるため、弁構造が複雑化するおそれもある。また、両固定スクロールを一体に形成する場合には、固定スクロールの形状、および成形用金型の形状が複雑化するおそれもある。
【0008】
本発明の課題は、本出願人による先の提案を前提とし、吐出時における脈動や異音の発生を効果的に防止でき、併せて構造の簡素化、低コスト化を達成可能なハイブリッド圧縮機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド圧縮機は、2つの駆動源により別々に駆動される2つのスクロール型圧縮機構を有するハイブリッド圧縮機において、前記両スクロール型圧縮機構の固定スクロールを背中合せに配置し、両固定スクロール間に吐出空間を設けたことを特徴とするものからなる。
【0010】
上記吐出空間には、スクロール型圧縮機構の吐出孔を開閉する吐出弁を設けることができる。上記吐出弁は、とくに限定されるものではないが、たとえばリード弁を用いることができる。
【0011】
上記固定スクロールには、両スクロール型圧縮機構の吸入側を連通する連通孔を設けることが好ましい。このような連通孔を設ければ、一つの吸入経路から両スクロール型圧縮機構に流体(たとえば冷媒)を供給することができる。
【0012】
上記固定スクロールの少なくとも一方は、ハイブリッド圧縮機のハウジングに一体化することができる。ハウジングに固定スクロールを一体に形成すれば、部品点数の増加を抑制することができる。
【0013】
上記のようなハイブリッド圧縮機においては、スクロール型圧縮機構の固定スクロールが背中合せに配置され、両固定スクロール間に吐出空間が設けられているので、スクロール型圧縮機構から吐出された流体は、一旦吐出空間に流入し、該吐出空間内に滞留した後、吐出通路からたとえば車両用空調装置の冷凍回路へ流入する。したがって、上記吐出空間内の急激な圧力変化が防止され、吐出空間は吐出チャンバとしての機能を果たすので、吐出時の脈動および異音の発生が抑制される。また、上記吐出空間を設けることにより、該空間内にスクロール型圧縮機構の吐出孔を開閉する吐出弁を設けることが可能となる。そして、この場合吐出弁としては簡単な構造のリード弁等を用いることができる。
【0014】
【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ながら説明する。なお、以下の実施態様においては、本発明のハイブリッド圧縮機は車両用空調装置の圧縮機として構成されている。
図1は、本発明の一実施態様に係るハイブリッド圧縮機を示している。図1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、ハウジング2を有している。ハウジング2は、フロントハウジング3、第1ハウジング4、第2ハウジング5、リアハウジング6から構成されており、図1の左側からこの順に接合されている。ハウジング2の内部には、第1スクロール型圧縮機構7と第2スクロール型圧縮機構8が設けられている。
【0015】
第1スクロール型圧縮機構7は後述のように車両用駆動源としてのエンジン9により駆動されるようになっている。一方、第2スクロール型圧縮機構8はリアハウジング6内に収納された内蔵電動モータ10により駆動されるようになっている。エンジン9、モータ10はそれぞれ同時にも、単独でも駆動可能になっている。したがって、両スクロール型圧縮機構7、8も同時駆動、単独駆動が可能になっている。第1スクロール型圧縮機構7は、端板11と該端板11に一体化された渦巻体12とからなる固定スクロール13と、端板14と該端板14に一体化された渦巻体15とからなる可動スクロール16とを有している。固定スクロール13の渦巻体12と可動スクロール16の渦巻体15は互いに角度をずらせてかみ合されている。本実施態様においては固定スクロール13は圧縮機1の第1ハウジング4に一体に形成されている。
【0016】
駆動軸17の一端には、クランク機構18を有するクランクシャフトが一体的に形成されている。クランク機構18のクランクピン19は、駆動軸17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20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20は可動スクロール16の突起内に挿入されたドライブベアリング21に回転自在に挿入されている。本実施態様においては、第1スクロール型圧縮機構7のみを駆動する駆動源としてのエンジン9からの動力が駆動軸17の他端に設けられた電磁クラッチ22を介して駆動軸17に伝達されると、クランクピン19が挿入嵌合される偏心ブッシュ20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23により自転が阻止された可動スクロール16に旋回運動が付与されるようになっている。なおクラッチ22のオン、オフにより、駆動軸17への動力が伝達されたり遮断されるようになっている。
【0017】
可動スクロール16の旋回運動に伴って、吸入孔24を有する吸入室25から圧縮機1内に吸入された流体は、両渦巻体12、15の外端から渦巻体内部に取り込まれる。そして、両渦巻体12、15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、端板に穿設された吐出孔26から後述の吐出空間27内へと吐出されるようになっている。吐出孔26は、吐出空間27内に設けられた吐出弁としてのリード弁28により開閉されるようになっている。
【0018】
第2スクロール型圧縮機構8は、端板29と該端板29に一体化された渦巻体30とからなる固定スクロール31と、端板32と該端板32に一体化された渦巻体33とからなる可動スクロール34を有している。本実施態様においては、固定スクロール31は、ハウジング5に一体に形成されている。また、本実施態様においては、第1スクロール型圧縮機構7の固定スクロール13と第2スクロール型圧縮機構8の固定スクロール31とは背中合せに配置されている。そして、両固定スクロール13、31間に吐出空間27が設けられるようになっている。
【0019】
駆動軸35の一端には、クランク機構36を有するクランクシャフトが一体的に形成されている。クランク機構36のクランクピン37は、駆動軸35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38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38は、可動スクロール34の突起内に挿入されたドライブベアリング39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8のみを駆動する駆動源としての内蔵電動モータ10からの動力が駆動軸35に固定された回転子40から駆動軸35に伝達されると、クランクピン37が挿入嵌合される偏心ブッシュ38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41により自転が阻止された可動スクロール34に旋回運動が付与されるようになっている。なお、42は内蔵電動モータ10の固定子を示している。
【0020】
本実施態様においては、吸入孔24、吸入室25から圧縮機1内に吸入された流体は、固定スクロール31の端板29に設けられた連通孔43を介して、第2スクロール型圧縮機構8側に流入する。そして、可動スクロール34の旋回運動に伴って、両渦巻体30、33の外端から渦巻体内部に取り込まれる。そして両渦巻体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、端板29に設けられた吐出孔44から吐出空間27内へと吐出されるようになっている。吐出孔44は、吐出空間27内に設けられた吐出弁としてのリード弁45により開閉されるようになっている。
【0021】
なお、吐出空間27は、吐出通路46に連通されている。吐出された流体は、通路46から、空調装置の冷凍回路(図示略)内へと送られるようになっている。
【0022】
本実施態様のようなハイブリッド圧縮機においては、両スクロール型圧縮機構7、8の固定スクロール13、31間に吐出空間27が設けられているので、吐出された流体は、吐出空間27内に滞留した後、吐出通路から車両用空調装置の冷凍回路へ流入する。したがって、吐出空間27内における急激な圧力変化が防止される。つまり、吐出空間27は吐出チャンバとしての機能を果たすので、吐出時における脈動および異音の発生が確実に防止される。
【0023】
また、吐出空間27を設けることにより、該空間27内に吐出孔26、44を開閉する吐出弁の設置が可能となる。そして、この場合吐出弁としては簡単な構造でしかも取付け容易なリード弁28、45を用いることができるので、装置の吐出弁構造の複雑化を防止しつつ、取付作業性を向上できる。
【0024】
また、第2スクロール型圧縮機構8の固定スクロール31の端板29には、両スクロール型圧縮機構7、8の吸入側を連通する連通孔43が設けられているので、吸入室25から吸入された流体は連通孔43を介して第2スクロール型圧縮機構8側にも流入する。したがって、一つの吸入室25から両スクロール型圧縮機構7、8の双方に流体を供給することができるので、流体の吸入経路、ひいては装置の内部構造を簡略化することができる。
【0025】
また、両スクロール型圧縮機構7、8の固定スクロール13、31は、ハウジング4、5に一体化されているので、部品点数の増加を防止できる。また、両固定スクロールを一体化する場合に比べて固定スクロール部の構造および成形用金型の構造を簡素化できるので、装置の製造コストを低減できる。
【0026】
【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、両スクロール型圧縮機構の固定スクロールが背中合せに配置され、両固定スクロール間に吐出空間が設けられているので、吐出時における脈動や異音の発生を防止することができる。また、吐出空間を設けることにより該空間への吐出弁の設置が可能となり、この場合吐出弁としては取付け容易でかつ構造の簡単なリード弁を用いることができるので、装置のコストダウンを達成できる。さらに、固定スクロールはハウジングに一体化することもできるので、部品点数の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様にかかるハイブリッド圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
1 ハイブリッド圧縮機
2 ハウジング
3 フロントハウジング
4 第1ハウジング
5 第2ハウジング
6 リアハウジング
7 第1スクロール型圧縮機構
8 第2スクロール型圧縮機構
9 車両用駆動源としてのエンジン
10 内蔵電動モータ
11、14、29、32 端板
12、15、30、33 渦巻体
13、31 固定スクロール
16、34 可動スクロール
17、35 駆動軸
18、36 クランク機構
19、37 クランクピン
20、38 偏心ブッシュ
21、39 ドライブベアリング
22 電磁クラッチ
23、41 ボールカップリング
24 吸入孔
25 吸入室
26、44 吐出孔
27 吐出空間
28、45 吐出弁としてのリード弁
40 回転子
42 固定子
43 連通孔
46 吐出通路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid compressor having two scroll-type compression mechanisms, which is applied to a vehicle air conditioner or the like and is separately driven by two different driving sources.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a hybrid compressor used for a vehicle air conditioner has been well known. Such a hybrid compressor includes a single compression mechanism that can be driven by a vehicle drive source (engine) or a built-in electric motor. For example, when the engine is stopped when driven by the engine, the built-in motor is used. Switching of driving is performed (Patent Document 1).
[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 first drives the first compression mechanism driven only by the vehicle engine and the electric motor alone. A second compression mechanism is integrally assembled, the first compressor and the second compressor can be selectively or simultaneously driven, and a discharge chamber is provided outside the housing to prevent pulsation. A proposal has been made in which the volume of a chamber is increased to effectively reduce pulsation (Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-130323
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application No. 2002-033188
[Problems to be solved by the invention]
However, there is still room for further improvement in the earlier proposal by the present applicant. In other words, in the above proposal, the fixed scroll of the first compression mechanism and the second compression mechanism are formed integrally, and the cross-sectional area of the discharge channel is small, so that the effect of preventing pulsation and abnormal noise at the time of discharge is perfect. There are also difficult aspects to say. Further, since the discharge valve needs to be provided in a narrow space, the valve structure may be complicated. Further, when both fixed scrolls are integrally formed, the shape of the fixed scroll and the shape of the molding die may be complicated.
[0008]
An object of the present invention is to provide a hybrid compressor that can effectively prevent pulsation and abnormal noise at the time of discharge, and can also achieve a simplified structure and low cost, based on the above-mentioned proposal by the present applicant. Is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a hybrid compressor according to the present invention includes a hybrid compressor having two scroll-type compression mechanisms that are separately driven by two drive sources. It is arranged back to back and a discharge space is provided between both fixed scrolls.
[0010]
A discharge valve for opening and closing a discharge hole of the scroll-type compression mechanism can be provided in the discharge space. Although the discharge valve is not particularly limited, for example, a reed valve can be used.
[0011]
It is preferable that the fixed scroll is provided with a communication hole that communicates the suction sides of the both scroll type compression mechanisms. By providing such a communication hole, a fluid (for example, a refrigerant) can be supplied to both scroll-type compression mechanisms from one suction path.
[0012]
At least one of the fixed scrolls can be integrated with the housing of the hybrid compressor. If the fixed scroll is formed integrally with the housing, an increase in the number of parts can be suppressed.
[0013]
In the above-described hybrid compressor, since the fixed scrolls of the scroll-type compression mechanism are arranged back to back, and a discharge space is provided between the fixed scrolls, the fluid discharged from the scroll-type compression mechanism is once discharged. After flowing into the space and staying in the discharge space, it flows from the discharge passage into, for example, a refrigeration circuit of a vehicle air conditioner. Therefore, a sudden change in pressure in the discharge space is prevented, and the discharge space functions as a discharge chamber, thereby suppressing pulsation and abnormal noise during discharge. Further, by providing the discharge space, it is possible to provide a discharge valve for opening and closing a discharge hole of the scroll-type compression mechanism in the space. In this case, a reed valve having a simple structure can be used as the discharge valve.
[0014]
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. In the following embodiments, the hybrid compressor of the present invention is configured as a compressor of a vehicle air conditioner.
FIG. 1 shows a hybrid compressor according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hybrid compressor. The hybrid compressor 1 has a housing 2. The housing 2 includes a front housing 3, a first housing 4, a second housing 5, and a rear housing 6, and are joined in this order from the left side in FIG. A first scroll-type compression mechanism 7 and a second scroll-type compression mechanism 8 are provided inside the housing 2.
[0015]
The first scroll-type compression mechanism 7 is driven by an engine 9 as a vehicle drive source as described later. On the other hand, the second scroll type compression mechanism 8 is driven by a built-in electric motor 10 housed in the rear housing 6. The engine 9 and the motor 10 can be driven simultaneously or independently. Therefore, both the scroll-type compression mechanisms 7 and 8 can be driven simultaneously or independently. The first scroll-type compression mechanism 7 includes a fixed scroll 13 composed of an end plate 11 and a spiral body 12 integrated with the end plate 11, an end plate 14 and a spiral body 15 integrated with the end plate 14. And a movable scroll 16 composed of: The spiral body 12 of the fixed scroll 13 and the spiral body 15 of the movable scroll 16 are engaged with each other at an angle. In the present embodiment, the fixed scroll 13 is formed integrally with the first housing 4 of the compressor 1.
[0016]
At one end of the drive shaft 17, a crankshaft having a crank mechanism 18 is integrally formed. The crank pin 19 of the crank mechanism 18 is provided at a position eccentric from the axis of the drive shaft 17 and is inserted and fitted to the eccentric bush 20 with a certain play amount. The eccentric bush 20 is rotatably inserted into a drive bearing 21 inserted into a projection of the orbiting scroll 16. In the present embodiment, power from the engine 9 as a drive source for driving only the first scroll-type compression mechanism 7 is transmitted to the drive shaft 17 via an electromagnetic clutch 22 provided at the other end of the drive shaft 17. Then, the eccentric bush 20 into which the crank pin 19 is inserted and fitted rotates. Accordingly, the orbiting motion is imparted to the movable scroll 16 whose rotation has been prevented by the ball coupling 23 as a rotation preventing mechanism. The power to the drive shaft 17 is transmitted or cut off by turning the clutch 22 on and off.
[0017]
Fluid sucked into the compressor 1 from the suction chamber 25 having the suction hole 24 with the orbital movement of the movable scroll 16 is taken into the inside of the spiral from the outer ends of both the spirals 12 and 15. The fluid is compressed as the fluid pocket formed by the spiral bodies 12 and 15 is moved toward the center while reducing its volume, and the fluid is compressed through a discharge hole 26 formed in the end plate. The liquid is discharged into the space 27. The discharge hole 26 is opened and closed by a reed valve 28 as a discharge valve provided in a discharge space 27.
[0018]
The second scroll-type compression mechanism 8 includes a fixed scroll 31 including an end plate 29 and a spiral body 30 integrated with the end plate 29, an end plate 32 and a spiral body 33 integrated with the end plate 32. And a movable scroll 34 composed of In the present embodiment, the fixed scroll 31 is formed integrally with the housing 5. In this embodiment, the fixed scroll 13 of the first scroll type compression mechanism 7 and the fixed scroll 31 of the second scroll type compression mechanism 8 are arranged back to back. A discharge space 27 is provided between the fixed scrolls 13 and 31.
[0019]
At one end of the drive shaft 35, a crankshaft having a crank mechanism 36 is integrally formed. The crank pin 37 of the crank mechanism 36 is provided at a position eccentric from the axis of the drive shaft 35, and is inserted and fitted to the eccentric bush 38 with a certain amount of play. The eccentric bush 38 is rotatably inserted into a drive bearing 39 inserted into a projection of the orbiting scroll 34. In the present embodiment, when the power from the built-in electric motor 10 as a drive source for driving only the second compression mechanism 8 is transmitted from the rotor 40 fixed to the drive shaft 35 to the drive shaft 35, the crankpin 37 The eccentric bush 38 into which is inserted is rotated. Accordingly, the orbiting motion is imparted to the movable scroll 34 whose rotation has been prevented by the ball coupling 41 as a rotation preventing mechanism. Reference numeral 42 denotes a stator of the built-in electric motor 10.
[0020]
In the present embodiment, the fluid sucked into the compressor 1 from the suction hole 24 and the suction chamber 25 passes through the communication hole 43 provided in the end plate 29 of the fixed scroll 31 and passes through the second scroll-type compression mechanism 8. Flows into the side. Then, with the orbital movement of the orbiting scroll 34, it is taken into the inside of the spiral from the outer ends of both the spirals 30 and 33. The fluid is compressed as the fluid pocket formed by the two spiral bodies is moved toward the center while reducing its volume, and is discharged from the discharge hole 44 provided in the end plate 29 into the discharge space 27. It is supposed to be. The discharge hole 44 is opened and closed by a reed valve 45 as a discharge valve provided in the discharge space 27.
[0021]
The discharge space 27 communicates with the discharge passage 46. The discharged fluid is sent from the passage 46 into a refrigeration circuit (not shown) of the air conditioner.
[0022]
In the hybrid compressor according to the present embodiment, since the discharge space 27 is provided between the fixed scrolls 13 and 31 of the scroll type compression mechanisms 7 and 8, the discharged fluid stays in the discharge space 27. After that, it flows into the refrigeration circuit of the vehicle air conditioner from the discharge passage. Therefore, a sudden pressure change in the discharge space 27 is prevented. That is, since the discharge space 27 functions as a discharge chamber, pulsation and abnormal noise during discharge are reliably prevented.
[0023]
Further, by providing the discharge space 27, a discharge valve for opening and closing the discharge holes 26 and 44 can be provided in the space 27. In this case, since the reed valves 28 and 45 which have a simple structure and can be easily mounted can be used as the discharge valve, the mounting workability can be improved while preventing the discharge valve structure of the apparatus from becoming complicated.
[0024]
Further, the end plate 29 of the fixed scroll 31 of the second scroll type compression mechanism 8 is provided with a communication hole 43 that communicates the suction sides of the two scroll type compression mechanisms 7 and 8, so that suction is performed from the suction chamber 25. The fluid flows into the second scroll-type compression mechanism 8 through the communication hole 43. Therefore, the fluid can be supplied from the one suction chamber 25 to both of the two scroll-type compression mechanisms 7 and 8, so that the fluid suction path and, consequently, the internal structure of the device can be simplified.
[0025]
In addition, since the fixed scrolls 13 and 31 of the both scroll type compression mechanisms 7 and 8 are integrated with the housings 4 and 5, an increase in the number of parts can be prevented. Further, since the structure of the fixed scroll portion and the structure of the molding die can be simplified as compared with the case where both fixed scrolls are integrated, the manufacturing cost of the device can be reduced.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, in the case of the hybrid compressor of the present invention, the fixed scrolls of the two scroll-type compression mechanisms are arranged back to back, and the discharge space is provided between the two fixed scrolls. Generation of sound can be prevented. Further, by providing the discharge space, it is possible to install a discharge valve in the space. In this case, a reed valve which can be easily mounted and has a simple structure can be used as the discharge valve, so that the cost of the apparatus can be reduced. . Further, since the fixed scroll can be integrated with the housing, an increase in the number of parts can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hybrid compressor according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid compressor 2 Housing 3 Front housing 4 1st housing 5 2nd housing 6 Rear housing 7 1st scroll type compression mechanism 8 2nd scroll type compression mechanism 9 Engine 10 as a drive source for vehicles Built-in electric motors 11, 14, 29, 32 End plate 12, 15, 30, 33 Spiral body 13, 31 Fixed scroll 16, 34 Movable scroll 17, 35 Drive shaft 18, 36 Crank mechanism 19, 37 Crank pin 20, 38 Eccentric bush 21, 39 Drive bearing 22 Electromagnetic clutches 23, 41 Ball coupling 24 Suction hole 25 Suction chamber 26, 44 Discharge hole 27 Discharge space 28, 45 Reed valve 40 as discharge valve Rotor 42 Stator 43 Communication hole 46 Discharge passage