(57)【要約】【課題】潤滑油による冷凍サイクル装置の性能低下を防止すると共に、圧縮機への良好な潤滑を可能とするハイブリッドコンプレッサを提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置内の冷媒を圧縮する圧縮機１４０と、外部駆動源の動力が伝達されて回転駆動する外部駆動手段１１０と、外部電源の電力を受けて回転駆動するモータ１３０とを有し、外部駆動手段１１０およびモータ１３０の少なくとも一方の駆動力によって圧縮機１４０が作動されるハイブリッドコンプレッサにおいて、冷媒中に含まれる潤滑油を分離する潤滑油分離手段１６０を設ける。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクル装置内の冷媒を圧縮する圧縮機（１４０）と、
外部駆動源の動力が伝達されて回転駆動する外部駆動手段（１１０）と、
外部電源の電力を受けて回転駆動するモータ（１３０）とを有し、
前記外部駆動手段（１１０）および前記モータ（１３０）の少なくとも一方の駆動力によって前記圧縮機（１４０）が作動されるハイブリッドコンプレッサにおいて、
前記冷媒中に含まれる潤滑油を分離する潤滑油分離手段（１６０）を備えたことを特徴とするハイブリッドコンプレッサ。
【請求項２】
前記圧縮機（１４０）の吐出圧領域（１４６）に設けられ、前記潤滑油分離手段（１６０）によって分離された潤滑油を溜める貯油部（１４１ａ）と、
前記貯油部（１４１ａ）で溜められた潤滑油を前記圧縮機（１４０）の吸入圧領域（１４７）に導入する導入通路（１７０）とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項３】
前記導入通路（１７０）には、前記貯油部（１４１ａ）の圧力を減圧する第１減圧手段（１７１）が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項４】
前記導入通路（１７０）の前記第１減圧手段（１７１）と前記吸入圧領域（１４７）との間は、前記モータ（１３０）を収容するハウジング（１３１）内に連通されたことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項５】
前記導入通路（１７０）の前記ハウジング（１３１）内と前記吸入圧領域（１４７）との間には、前記ハウジング（１３１）内の圧力を減圧する第２減圧手段（１７２ｂ）が設けられたことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項６】
前記外部駆動手段（１１０）および前記圧縮機（１４０）間、あるいは前記モータ（１３０）および前記圧縮機（１４０）間の少なくとも一方に介在されて、前記外部駆動手段（１１０）あるいは前記モータ（１３０）の回転数を変速して前記圧縮機（１４０）に伝達する変速機構（１５０）を有し、
前記変速機構（１５０）は前記ハウジング（１３１）内に前記モータ（１３０）と共に収容されたことを特徴とする請求項４または請求項５のいずれかに記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項７】
前記ハウジング（１３１）内には、前記貯油部（１４１ａ）から前記導入通路（１７０）によって導入される前記潤滑油を所定の液面高さに保持する堰（１３１ｂ）が設けられ、
前記ハウジング（１３１）内から前記吸入圧領域（１４７）に繋がる前記導入通路（１７０）は、前記堰（１３１ｂ）から前記潤滑油が溢れる側で、前記堰（１３１ｂ）の上端よりも下側に設けられたことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれかに記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項８】
前記所定の液面高さは、前記変速機構（１５０）の可動部材（１５２ａ、１５３）同士が当接する部位の最下端、あるいは前記モータ（１３０）の回転子（１３５）の最下端より上方の高さとしたことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項９】
前記潤滑油分離手段（１６０）は、前記吐出圧領域（１４１ａ）に設けられる遠心分離器（１６０）としたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項１０】
前記圧縮機（１４０）に対して吸入側となる前記冷媒の吸入口（１３１ａ）は、前記圧縮機（１４０）あるいは前記ハウジング（１３１）の少なくとも一方に設けられたことを特徴とする請求項４〜請求項９のいずれかに記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項１１】
前記圧縮機（１４０）は、前記モータ（１３０）および前記変速機構（１５０）と共に前記ハウジング（１３１）に収容され、
前記圧縮機（１４０）に対して吸入側となる前記冷媒の吸入口（１３１ａ）は、前記ハウジング（１３１）において、前記モータ（１３０）および前記変速機構（１５０）が配置される側の領域に設けられたことを特徴とする請求項４〜請求項９に記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項１２】
前記吸入口（１３１ａ）には、前記潤滑油が前記圧縮機（１４０）あるいは前記ハウジング（１３１）の外部に流出するのを阻止する逆止弁（１８０）が設けられたことを特徴とする請求項１０または請求項１１のいずれかに記載のハイブリッドコンプレッサ。
【請求項１３】
前記圧縮機（１４０）は、スクロール式圧縮機（１４０）であって、
前記ハウジング（１３１）および前記圧縮機（１４０）の冷媒吐出口（１４１ｂ）は、前記圧縮機（１４０）を挟むようにして前記圧縮機（１４０）の駆動軸（１４２）の方向に配置されたことを特徴とする請求項４〜請求項１２のいずれかに記載のハイブリッドコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両やアイドルストップ車両に搭載される冷凍サイクル装置に適用して好適なハイブリッドコンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハイブリッドコンプレッサは、例えば特許文献１に示されるように、エンジンによって駆動される圧縮機に、モータが一体的に設けられ、ハイブリッド車両のように走行条件に応じてエンジンが停止される時においても、モータによる圧縮機の駆動を可能とするものとして知られている。
【０００３】
通常、圧縮機によって圧縮される冷媒中には潤滑油が混入され、この潤滑油が冷媒と共に圧縮機内を循環して、圧縮機の信頼性を維持するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１３０３２３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、潤滑油が冷媒中に混入されることから、冷凍サイクル装置に設けられる熱交換器内に潤滑油が付着して熱交換効率が低下する問題があった。
【０００６】
また、モータはエンジンより駆動力が小さいためモータによって圧縮機を駆動させた場合は、冷媒循環量が少なく、これに伴って潤滑油の循環量も少なくなり、圧縮機にとっては貧潤滑状態に陥りやすいという問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、潤滑油による冷凍サイクル装置の性能低下を防止すると共に、圧縮機への良好な潤滑を可能とするハイブリッドコンプレッサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、冷凍サイクル装置内の冷媒を圧縮する圧縮機（１４０）と、外部駆動源の動力が伝達されて回転駆動する外部駆動手段（１１０）と、外部電源の電力を受けて回転駆動するモータ（１３０）とを有し、外部駆動手段（１１０）およびモータ（１３０）の少なくとも一方の駆動力によって圧縮機（１４０）が作動されるハイブリッドコンプレッサにおいて、冷媒中に含まれる潤滑油を分離する潤滑油分離手段（１６０）を備えたことを特徴としている。
【００１０】
これにより、冷凍サイクル装置内を循環する冷媒にはほとんど潤滑油が含まれないようにすることができるので、冷凍サイクル装置に設けられる熱交換器内に潤滑油が付着して熱交換効率が低下するのを防止でき、ひいては冷凍サイクル装置の性能低下を防止できる。そして、潤滑油分離手段（１６０）によって分離された潤滑油を圧縮機（１４０）に使用してやることで、圧縮機（１４０）への良好な潤滑が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、圧縮機（１４０）の吐出圧領域（１４６）に設けられ、潤滑油分離手段（１６０）によって分離された潤滑油を溜める貯油部（１４１ａ）と、この貯油部（１４１ａ）で溜められた潤滑油を圧縮機（１４０）の吸入圧領域（１４７）に導入する導入通路（１７０）とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、分離された潤滑油を圧縮機（１４０）内で循環させることができるので、常に圧縮機（１４０）には潤滑油が供給された状態とすることができ、圧縮機（１４０）の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、導入通路（１７０）には、貯油部（１４１ａ）の圧力を減圧する第１減圧手段（１７１）が設けられたことを特徴としている。
【００１４】
これにより、圧縮した冷媒を吸入圧領域（１４７）側に多量に逃がすことなく、分離された潤滑油を冷媒の吐出圧力によって導入通路（１７０）を通して吸入圧領域（１４７）側に導入させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、導入通路（１７０）の第１減圧手段（１７１）と吸入圧領域（１４７）との間は、モータ（１３０）を収容するハウジング（１３１）内に連通されたことを特徴としている。
【００１６】
これにより、分離した潤滑油をモータ（１３０）にも供給することができ、潤滑油によるモータ（１３０）の冷却が可能となり、圧縮機（１４０）と共にモータ（１３０）の信頼性も向上させることができる。尚、モータ（１３０）の信頼性のレベルを据え置くとするならば、信頼性向上分の小型化を図ることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、導入通路（１７０）のハウジング（１３１）内と吸入圧領域（１４７）との間には、ハウジング（１３１）内の圧力を減圧する第２減圧手段（１７２ｂ）が設けられたことを特徴としている。
【００１８】
これにより、貯油部（１４１ａ）、ハウジング（１３１）内、吸入圧領域（１４７）の順で圧力が降下する関係となるので、圧縮機（１４０）とハウジング（１３１）との間で潤滑油をスムースに循環させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、外部駆動手段（１１０）および圧縮機（１４０）間、あるいはモータ（１３０）および圧縮機（１４０）間の少なくとも一方に介在されて、外部駆動手段（１１０）あるいはモータ（１３０）の回転数を変速して圧縮機（１４０）に伝達する変速機構（１５０）を有し、この変速機構（１５０）はハウジング（１３１）内にモータ（１３０）と共に収容されたことを特徴としている。
【００２０】
これにより、請求項４に記載の発明と同様に、変速機構（１５０）にも常に潤滑油が供給される状態とすることができるので、変速機構（１５０）が付加される場合の信頼性を向上させることができる。尚、変速機構（１５０）の信頼性のレベルを据え置くとするならば、信頼性向上分の小型化を図ることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、ハウジング（１３１）内には、貯油部（１４１ａ）から導入通路（１７０）によって導入される潤滑油を所定の液面高さに保持する堰（１３１ｂ）が設けられ、ハウジング（１３１）内から吸入圧領域（１４７）に繋がる導入通路（１７０）は、堰（１３１ｂ）から潤滑油が溢れる側で、堰（１３１ｂ）の上端よりも下側に設けられたことを特徴としている。
【００２２】
これにより、ハウジング（１３１）内に収容されるモータ（１３０）や変速機構（１５０）へ潤滑油を充分に行き渡らせることができる。尚、堰（１３１ｂ）を越える分の潤滑油は、導入通路（１７０）を通して再び圧縮機１４０に戻すことができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、上記所定の液面高さは、変速機構（１５０）の可動部材（１５２ａ、１５３）同士が当接する部位の最下端、あるいはモータ（１３０）の回転子（１３５）の最下端より上方の高さとしたことを特徴としている。
【００２４】
これにより、ハウジング（１３１）内には変速機構（１５０）の可動部材（１５２ａ、１５３）同士が当接する部位まで潤滑油が保持されるので、変速機構（１５０）の作動によって潤滑油を可動部材（１５２ａ、１５３）間に行き渡らせることができ、変速機構（１５０）の潤滑を確実に行なうことができる。あるいは、モータ（１３０）の回転子（１３５）に触れるように潤滑油が保持されるので、モータ（１３０）の作動によって潤滑油がかきあげられ、モータ（１３０）の冷却を確実に行なうことができる。
【００２５】
尚、請求項９に記載の発明のように、潤滑油分離手段（１６０）は、吐出圧領域（１４１ａ）に設けられる遠心分離器（１６０）を用いるのが好適である。
【００２６】
請求項１０に記載の発明では、圧縮機（１４０）に対して吸入側となる冷媒の吸入口（１３１ａ）は、圧縮機（１４０）あるいはハウジング（１３１）の少なくとも一方に設けられたことを特徴としている。
【００２７】
これにより、吸入口（１３１ａ）をハウジング（１３１）に設ければ、低温の冷媒によってモータ（１３０）や変速機構（１５０）の冷却が可能となるので、更にモータ（１３０）や変速機構（１５０）の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
上記の場合、冷媒はモータ（１３０）や変速機構（１５０）から熱を受けて温度上昇、体積膨張する。この体積膨張した冷媒を圧縮機（１４０）で圧縮すると圧縮効率が落ちるので、吸入口（１３１ａ）を、ハウジング（１３１）側と圧縮機（１４０）側の両方に設けるようにすれば、モータ（１３０）や変速機構（１５０）を冷却しつつ、冷媒の体積膨張を抑制することができる。
【００２９】
尚、当然のことながら、吸入口（１３１ａ）を圧縮機（１４０）側に設けてやれば最大の圧縮効率を稼ぐことができる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明では、圧縮機（１４０）は、モータ（１３０）および変速機構（１５０）と共にハウジング（１３１）に収容され、圧縮機（１４０）に対して吸入側となる冷媒の吸入口（１３１ａ）は、ハウジング（１３１）において、モータ（１３０）および変速機構（１５０）が配置される側の領域に設けられたことを特徴としている。
【００３１】
これにより、ハウジング（１３１）の構成を簡略化でき、また、冷媒によるモータ（１３０）および変速機構（１５０）の冷却効果を得ることができる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明では、吸入口（１３１ａ）には、潤滑油が圧縮機（１４０）あるいはハウジング（１３１）の外部に流出するのを阻止する逆止弁（１８０）が設けられたことを特徴としている。
【００３３】
これにより、ハイブリッドコンプレッサ（１００）の未使用時に温度低下によってハウジング（１３１）内あるいは圧縮機（１４０）内で冷媒が凝縮して、内部の潤滑油が冷媒と共にオーバーフローすることが無い。よって、圧縮機（１４０）や変速機構（１５０）の潤滑油が枯渇した状態で再始動することが無く、ロック等の故障を防止できる。
【００３４】
請求項１３に記載の発明では、圧縮機（１４０）は、スクロール式圧縮機（１４０）であって、ハウジング（１３１）および圧縮機（１４０）の冷媒吐出口（１４１ｂ）は、圧縮機（１４０）を挟むようにして圧縮機（１４０）の駆動軸（１４２）の方向に配置されたことを特徴としている。
【００３５】
これにより、モータ（１３０）、圧縮機（１４０）、吐出口（１４１ｂ）を無理なく配置でき、容易にハイブリッドコンプレッサ（１００）を形成できる。
【００３６】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１に示し、まず、具体的な構成について説明する。ハイブリッドコンプレッサ１００は、走行条件に応じて車両エンジン（以下、エンジン）が停止されるいわゆるハイブリッド車両に搭載される冷凍サイクル装置に適用される。
【００３８】
因みに、冷凍サイクル装置は、後述するハイブリッドコンプレッサ１００を構成する圧縮機１４０、凝縮器、膨張弁、蒸発器が冷媒配管よって順次接続され閉回路を形成するものであり、圧縮機１４０は、この冷凍サイクル装置内の冷媒を高温高圧に圧縮する。
【００３９】
ハイブリッドコンプレッサ１００は、主にプーリ１１０、電磁クラッチ１２０、モータ１３０、圧縮機１４０および変速機構としての遊星歯車１５０から成る。尚、遊星歯車１５０は、プーリ１１０およびモータ１３０の駆動回転数を変速して圧縮機１４０に伝達するものであり、更に具体的には、中心部に設けられたサンギヤ１５１と、サンギヤ１５１の外周で自転しつつ公転するピニオンギヤ１５２ａに連結されるプラネタリーキャリヤ１５２と、ピニオンギヤ１５２ａのさらに外周に設けられたリング状のリングギヤ１５３とから成る。
【００４０】
外部駆動手段としてのプーリ１１０は、モータハウジング１３１に設けられたプーリ軸受け１１１によって回転可能に支持され、エンジンの駆動力がベルトを介して伝達され回転駆動するようにしている。プーリ回転軸１１２は、プーリ１１０の中心部に設けられ、軸受け１１３によって回転可能に支持されており、反プーリ側の端部は、遊星歯車１５０のプラネタリーキャリヤ１５２に接続されている。
【００４１】
また、プーリ回転軸１１２の略中央部には、モータハウジング１３１に固定された一方向クラッチ１９０が設けられている。一方向クラッチ１９０は、プーリ回転軸１１２のプーリ回転方向の回転駆動を許容し、その逆回転方向に対しては噛み合いにより回転駆動を阻止する。
【００４２】
電磁クラッチ１２０は、後述する圧縮機１４０に伝達されるプーリ１１０の駆動力を断続するものであり、モータハウジング１３１に固定されるコイル１２１とプーリ回転軸１１２に固定されるハブ１２２とから成る。周知のように電磁クラッチ１２０は、コイル１２１に通電されるとハブ１２２がプーリ１１０に吸着されプーリ１１０の駆動力をプーリ回転軸１１２に伝達する（クラッチＯＮ）。逆にコイル１２１への通電を遮断するとハブ１２２はプーリ１１０から離れ、プーリ１１０の駆動力は切り離される（クラッチＯＦＦ）。
【００４３】
モータ１３０は、ロータ部１３５およびステ−タ部１３６から成り、上記した遊星歯車１５０と共にモータハウジング（ハウジング）１３１内に収容されている。ロータ部１３５は、遊星歯車１５０のサンギヤ１５１に接続されており、外周部には永久磁石１３５ａが設けられている。尚、サンギヤ１５１は、プーリ回転軸１１２に対して軸受け１３３によって回転可能に支持されている。また、ステ−タ部１３６には巻線部１３６ａが設けられ、モータハウジング１３１の内周面に圧入により固定されている。そして、外部電源からの電力がステータ部１３６に供給されることによりロータ部１３５（サンギヤ１５１）は回転駆動される。以下、ロータ部１３５およびステータ部１３６を合わせてモータ部１３５、１３６と呼ぶ。
【００４４】
モータハウジング１３１の外周部には、冷凍サイクル装置内の蒸発器から流出される冷媒が吸入される吸入口１３１ａが設けられており、この吸入口１３１ａの内部には、モータハウジング１３１の内部から外部に向けて冷媒が流出するのを阻止する逆止弁１８０が設けられている。また、プーリ回転軸１１２とモータハウジング１３１との間には、モータハウジング１３１内の冷媒および潤滑油が外部に漏れないように軸封装置１９５が介在されている。
【００４５】
圧縮機１４０は、ここでは１回転当りの吐出容量が所定値として設定されている固定容量型圧縮機、更に具体的には周知のスクロール式圧縮機としており、モータハウジング１３１の反プーリ側に固定されて圧縮機ハウジングの一部を成す固定スクロール１４４と、偏心シャフト（駆動軸）１４２によって公転する可動スクロール１４３とを有している。この固定スクロール１４４と可動スクロール１４３との噛み合わせによって、外周部に吸入室１４７が形成され、また中心側に圧縮室１４５が形成される。
【００４６】
偏心シャフト１４２は、モータハウジング１３１の反プーリ側の側壁１３１ｃから内側に突出する突出壁１３１ｄに固定された軸受け１４８によって回転可能に支持されており、反可動スクロール側の端部は、遊星歯車１５０のリングギヤ１５３に接続されている。
【００４７】
また、側壁１３１ｃの円周上の互いに向かい合う位置（２ヶ所）には吸入ポート１７２ａが設けられており、可動スクロール１４３が公転することによって開口される際に、吸入室１４７とモータハウジング１３１内の空間とが連通されるようにしている。この吸入ポート１７２ａによって、モータハウジング１３１内の圧力は吸入室１４７と同一の圧力（冷媒の吸入圧力）と成る。尚、吸入室１４７は、本発明における吸入圧領域に対応する。
【００４８】
突出壁１３１ｄの下側においては、遊星歯車１５０のピニオンギヤ（可動部材）１５２ａとリングギヤ（可動部材）１５３とが噛み合う部位の最下端より上方（本発明における潤滑油の所定の液面高さに対応）になるように開口孔１３１ｅが設けられ、後述する貯油室１４１ａから第１減圧連通路１７１によってモータハウジング１３１内に導入される潤滑油を所定量溜め得る堰１３１ｂとして形成されている。尚、下側の吸入ポート１７２ａは、堰１３１ｂから潤滑油が溢れる側で堰１３１ｂの上端よりも下側の位置関係となるようにしている。
【００４９】
固定スクロール１４４の反モータハウジング側には圧縮機ハウジング１４１が固定されており、その内部には区画壁１４１ｃによって区画される吐出室１４６および貯油室１４１ａが形成されている。圧縮室１４５と吐出室１４６とは固定スクロール１４４の中心部に設けられた吐出ポート１４４ａによって連通される。区画壁１４１ｃには小径の流出孔１４１ｄが設けられており、吐出室１４６と貯油室１４１ａとが連通されるようにしている。この流出孔１４１ｄによって、貯油室１４１ａ内の圧力は吐出室１４６の圧力と同一となっている。尚、吐出室１４６は本発明における吐出圧領域に対応し、油室１４１ａは本発明における貯油部に対応する。
【００５０】
貯油室１４１ａは、分離された冷媒中の潤滑油を溜める部屋であり、ここには潤滑油分離手段としての遠心分離器１６０が設けられている。遠心分離器１６０は、下側に長く延びる漏斗状の部材であり、上側の大径部の外周が流出孔１４１ｄよりも上側の位置で貯油室１４１ａの内壁に当接して固定されている。貯油室１４１ａの側壁１４１ｅには、遠心分離器１６０よりも上側の位置に外部（冷凍サイクル装置の凝縮器）に開口する吐出口１４１ｂが設けられており、流出孔１４１ｄと吐出口１４１ｂとは、遠心分離器１６０の内側空間を介して連通するようにしている。
【００５１】
そして、貯油室１４１ａとモータハウジング１３１との下側部において、貯油室１４１ａからモータハウジング１３１（堰１３１ｂのモータ１３０、遊星歯車１５０側）内に連通する第１減圧連通路１７１が設けられている。第１減圧連通路１７１は、所定の微小内径に形成されてオリフィス効果によって貯油室１４１ａの圧力をモータハウジング１３１内に減圧して連通させるものである。尚、第１減圧連通路１７１は、本発明における第１減圧手段に対応し、この第１減圧連通路１７１と吸入ポート１７２ａは、モータハウジング１３１内に連通して、貯油室１４１ａから吸入室１４７に繋がる導入通路１７０を形成している。
【００５２】
次に、上記構成に基づく作動について説明する。本発明におけるハイブリッドコンプレッサ１００は、プーリ１１０の回転駆動力によって圧縮機１４０が作動される中で、モータ１３０の回転数および回転方向を調整することによって、遊星歯車１５０を介して、圧縮機１４０の作動回転数をプーリ１１０の回転数に対して増減可能としている。
【００５３】
また、エンジンが停止された際には、モータ１３０をプーリ１１０の回転方向とは逆回転方向に駆動させ、プーリ回転軸１１２を一方クラッチ１９０によってロックさせることで圧縮機１４０を作動させる。この場合も、モータ１３０の回転数を調整することによって、圧縮機１４０の作動回転数の増減を可能としている。
【００５４】
圧縮機１４０の作動においては、冷媒は吸入口１３１ａからモータハウジング１３１内に流入して、モータ部１３５、１３６および遊星歯車１５０の領域を流通して吸入ポート１７２ａから吸入室１４７に流入する。そして、冷媒は両スクロール１４３、１４４によって順次圧縮室１４５の中心側に向けて圧縮され、吐出ポート１４４ａから吐出室１４６に至り、更には流出孔１４１ｄから遠心分離器１６０に至る。この時、冷媒中の潤滑油によって、両スクロール１４３、１４４および偏心シャフト１４２の摺動部等は潤滑される。
【００５５】
冷媒は小径の流出孔１４１ｄを通過する際に流速が速められて、遠心分離器１６０の下側に向けて旋回しながら流れ、冷媒中に含まれる比重量の大きい潤滑油は、貯油室１４１ａの側壁側に分離され、下側に溜められていく。そして、潤滑油が分離された冷媒は、遠心分離器１６０の内側空間を流通して吐出口１４１ｂから流出する。
【００５６】
そして、貯油室１４１ａの下側に溜められた潤滑油は、貯油室１４１ａ内の圧力、即ち冷媒の吐出圧力によって、第１減圧連通路１７１からモータハウジング１３１内に導入される。導入される潤滑油は最大、堰１３１ｂの上端の高さまでモータハウジング１３１内に溜められ、この潤滑油は遊星歯車１５０のピニオンギヤ１５２ａとリングギヤ１５３が噛み合う部位およびモータ部１３５、１３６の下側部位に至る。また、モータハウジング１３１内は、貯油室１４１ａよりも圧力が低いため、潤滑油内に一部溶け込んでいる冷媒は沸騰して潤滑油をモータ部１３５、１３６および遊星歯車１５０に飛散させる。
【００５７】
尚、潤滑油の液面が堰１３１ｂの上端を越えると、下側の吸入ポート１７２ａから吸入室１４７に流入し、再び両スクロール１４３、１４４および偏心シャフト１４２の摺動部等の潤滑を果たす。
【００５８】
以上の構成および作動説明より、本発明においては冷媒中に含まれる潤滑油を分離する遠心分離器１６０を設けるようにしているので、冷凍サイクル装置内を循環する冷媒にはほとんど潤滑油が含まれないようにすることができ、冷凍サイクル装置に設けられる熱交換器内に潤滑油が付着して熱交換効率が低下するのを防止でき、ひいては冷凍サイクル装置の性能低下を防止できる。
【００５９】
また、貯油部１４１ａで溜められた潤滑油を導入通路１７０を介して吸入室１４７に導入するようにしているので、分離された潤滑油を圧縮機１４０内で循環させることができ、常に圧縮機１４０には潤滑油が供給された状態とすることができ、圧縮機１４０の信頼性を向上させることができる。
【００６０】
また、導入通路１７０には第１減圧連通路１７１を設けているので、圧縮した冷媒を吸入室１４７側に多量に逃がすことなく、分離された潤滑油を冷媒の吐出圧力によって吸入室１４７に導入させることができる。
【００６１】
また、導入通路１７０の第１減圧連通路１７１と吸入室１４７との間は、モータハウジング１３１内に連通されるようにしているので、分離した潤滑油をモータ１３０にも供給することができ、潤滑油によるモータ１３０の冷却が可能となり、圧縮機１４０と共にモータ１３０の信頼性も向上させることができる。
【００６２】
また、遊星歯車１５０をモータ１３０と共に、モータハウジング１３１内に収容するようにしているので、遊星歯車１５０にも常に潤滑油が供給される状態とすることができ、遊星歯車１５０が付加される場合の信頼性を向上させることができる。尚、モータ１３０および遊星歯車１５０の信頼性のレベルを据え置くとするならば、信頼性向上分の小型化を図ることができる。
【００６３】
ここでは、モータハウジング１３１内に堰１３１ｂを設けて、貯油室１４１ａから導入される潤滑油を所定の液面高さに保持されるようにしているので、ハウジング１３１内に収容されるモータ１３０や遊星歯車１５０へ潤滑油を充分に行き渡らせることができる。特に、遊星歯車１５０のピニオンギヤ１５２ａとリングギヤ１５３同士が噛み合う部位まで潤滑油が保持されるようにしているので、遊星歯車１５０の作動によって潤滑油を行き渡らせることができ、遊星歯車１５０の潤滑を確実に行なうことができる。あるいは、モータ（１３０）の回転子（１３５）に触れるように潤滑油が保持されるので、モータ（１３０）の作動によって潤滑油がかきあげられ、モータ（１３０）の冷却を確実に行なうことができる。尚、堰１３１ｂを越える分の潤滑油は、吸入ポート１７２ａを通して再び圧縮機１４０に戻すことができる。
【００６４】
また、冷媒の吸入口１３１ａをモータハウジング１３１に設けるようにしているので、低温の冷媒によってモータ部１３５、１３６および遊星歯車１５０の冷却が可能となり、更にモータ１３０および遊星歯車１５０の信頼性を向上させることができる。
【００６５】
また、吸入口１３１ａには逆止弁１８０を設けるようにしているので、ハイブリッドコンプレッサ１００の未使用時に温度低下によってモータハウジング１３１内あるいは圧縮機１４０内で冷媒が凝縮して、内部の潤滑油が冷媒と共にオーバーフローすることが無い。よって、遊星歯車１５０や圧縮機１４０の潤滑油が枯渇した状態で再始動することが無く、ロック等の故障を防止できる。
【００６６】
更に、圧縮機１４０をスクロール式のものとして、圧縮機１４０を挟むように偏心シャフト１４２の方向にモータハウジング１３１と吐出口１４１ｂを配置するようにしているので、無理なくハイブリッドコンプレッサ１００を形成できる。
【００６７】
尚、吸入口１３１ａは、モータハウジング１３１に加えて、圧縮機１４０の吸入室１４７に直接繋がるものを追加しても良い。即ち、吸入口１３１ａがモータハウジング１３１側のみ設定されている場合には、冷媒は遊星歯車１５０およびモータ部１３５、１３６から熱を受けて温度上昇、体積膨張する。この体積膨張した冷媒を圧縮機１４０で圧縮すると圧縮効率が落ちるので、吸入口１３１ａを、モータハウジング１３１側と圧縮機１４０側の両方に設けるようにすれば、遊星歯車１５０およびモータ部１３５、１３６を冷却しつつ、冷媒の体積膨張を抑制することができる。
【００６８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図２に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、吸入ポート１７２ａを第２減圧連通路１７２ｂに代えたものである。
【００６９】
具体的には、吸入口１３１ａを圧縮機１４０の吸入室１４７に直接繋がるように設けており、図１で示した吸入ポート１７２ａを廃止すると共に、堰１３１ｂ、開口孔１３１ｅを廃止している。即ち、モータハウジング１３１内の空間と圧縮機１４０とを隔離している。
【００７０】
そして、モータハウジング１３１内と吸入室１４７とを連通する連通路として、第２減圧連通路１７２ｂを設けている。第２減圧連通路１７２ｂは、本発明の第２減圧手段に対応しており、上記第１実施形態で説明した第１減圧連通路１７１と同様に、所定の微小内径に形成されてオリフィス効果によってモータハウジング１３１内の圧力を吸入室１４７内に減圧して連通させるものである。よって、第１減圧連通路１７１および第２減圧連通路１７２ｂによってそれぞれ連通される貯油室１４１ａ、モータハウジング１３１、吸入室１４７内の圧力は、貯油室１４１ａ→モータハウジング１３１→吸入室１４７の順で低くなり、モータハウジング１３１内の圧力は、吐出圧力と吸入圧力の中間圧力となるようにしている。尚、ここでは第１減圧連通路１７１および第２減圧連通路１７２ｂによって導入通路１７０が形成されことになる。
【００７１】
これにより、貯油室１４１ａ、モータハウジング１３１内、吸入室１４７との間で潤滑油をスムースに循環させて、モータ部１３５、１３６、遊星歯車１５０の冷却および潤滑ができ、モータ１３０および遊星歯車１５０の信頼性を向上することができる。
【００７２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図３に示す。本発明のハイブリッドコンプレッサ１００においては、図３に示すように、上記第１、第２実施形態で説明した遊星歯車１５０を有さないにものであっても良い。
【００７３】
プーリ回転軸１１２にはモータ１３０（ロータ部１３５）および圧縮機１４０（可動スクロール１４３）が接続されて、ハイブリッドコンプレッサ１００を形成している。貯油室１４１ａからはモータハウジング１３１内に連通する第１減圧連通路１７１が設けられ、貯油室１４１ａから導入される潤滑油の液面がロータ部（回転子）１３５の下端よりも上側となるように、吸入ポート１７２ａの位置を設定している。ロータ部１３５の回転により潤滑油はかきあげられる。
【００７４】
これにより、冷媒中の潤滑油が遠心分離器１６０によって分離され、冷凍サイクル装置の性能低下を防止できる。また、分離された潤滑油は貯油部１４１ａからモータハウジング１３１内を経由して吸入室１４７に戻され、圧縮機１４０に常に潤滑油を供給して圧縮機１４０の信頼性を向上することができる。更に、モータハウジング１３１内に導入された潤滑油は、ロータ部１３５によってかきあげられ、モータ１３０が冷却されモータ１３０の信頼性を向上できる。
【００７５】
（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態で説明した変速機構としては、遊星歯車１５０に限らず他の遊星ローラやディファレンシャルギヤ等としても良い。
【００７６】
また、圧縮機１４０は、固定容量型のものの中でもスクロール式のものに限らず、ピストン式やスルーベーン式のもの等としても良い。また、斜板式のような可変容量型のものとしても良く、これによれば、更に吐出量の可変幅を拡大できる。
【００７７】
また、プーリ１１０を上側、圧縮機１４０を下側としてプーリ回転軸１１２が略垂直方向を向く姿勢で使用するような場合には、モータハウジング１３１内に導入される潤滑油を圧縮機１４０と共に作動するポンプで汲み上げて、モータ１３０や遊星歯車１５０に供給するようにしても良い。
【００７８】
また、冷凍サイクル装置が搭載される対象車両としては、ハイブリッド車両に限らず、走行中一時停車した時にエンジンを停止させるいわゆるアイドルストップ車両に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるハイブリッドコンプレッサを示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態におけるハイブリッドコンプレッサを示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態におけるハイブリッドコンプレッサを示す断面図である。
【符号の説明】
１００　ハイブリッドコンプレッサ
１１０　プーリ（外部駆動手段）
１３０　モータ
１３１　モータハウジング（ハウジング）
１３１ａ　吸入口
１３１ｂ　堰
１３５　回転子（ロータ部）
１４０　圧縮機
１４１ａ　貯油室（貯油部）
１４１ｂ　吐出口
１４２　偏心シャフト（駆動軸）
１４６　吐出室（吐出圧領域）
１４７　吸入室（吸入圧領域）
１５０　遊星歯車（変速機構）
１５２ａ　ピニオンギヤ（可動部材）
１５３　リングギヤ（可動部材）
１６０　遠心分離器（潤滑油分離手段）
１７０　導入通路
１７１　第１減圧連通路（第１減圧手段）
１７２ａ　吸入ポート
１７２ｂ　第２減圧連通路（第２減圧手段）
１８０　逆止弁
【図１】
2004084662.tif 000003
【図２】
2004084662.tif 000004
【図３】
2004084662.tif 000005