(57)【要約】【課題】吐出空間内において吐出流体中に混在するオイルを効率的に分離することにより、装置の駆動性、耐久性を向上でき、しかも外部機器への悪影響を確実に防止できるハイブリッド圧縮機を提供する。【解決手段】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し、該２つのスクロール型圧縮機構の各固定スクロールの底板側を背中合わせに配置し両固定スクロール間に吐出空間を設けたハイブリッド圧縮機において、前記２つのスクロール型圧縮機構のうち吐出容量の大きい圧縮機構の固定スクロールと、吐出容量の小さい圧縮機構の固定スクロールとを別体に構成するとともに、前記吐出空間内にオイルセパレータを設けたことを特徴とするハイブリッド圧縮機。【選択図】図１
2007064052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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し、該２つのスクロール型圧縮機構の各固定スクロールの底板側を背中合わせに配置し両固定スクロール間に吐出空間を設けたハイブリッド圧縮機において、前記２つのスクロール型圧縮機構のうち吐出容量の大きい圧縮機構の固定スクロールと、吐出容量の小さい圧縮機構の固定スクロールとを別体に構成するとともに、前記吐出空間内にオイルセパレータを設けたことを特徴とするハイブリッド圧縮機。
【請求項２】
前記吐出容量の大きい圧縮機構の固定スクロールの底板に、吐出容量の小さい圧縮機構の固定スクロールが収納されている、請求項１のハイブリッド圧縮機。
【請求項３】
前記吐出容量の大きい圧縮機構の固定スクロールの底板の背面と、吐出容量の小さい圧縮機構の固定スクロールの底板上に形成されたうず巻体の端面が面一に構成されている、請求項１または２のハイブリッド圧縮機。
【請求項４】
前記オイルセパレータが、オイルフィルタと、該オイルフィルタの下方に設けられたオイル溜め部とを有している、請求項１ないし３のいずれかに記載のハイブリッド圧縮機。
【請求項５】
前記オイルフィルタとオイル溜め部との間に、オイル溜め部のオイルの拡散を防止するオイル拡散防止板が設けられている、請求項４のハイブリッド圧縮機。
【請求項６】
前記オイル溜め部のオイルを圧縮機の吸入側に供給するオイル供給通路が設けられている、請求項４または５のハイブリッド圧縮機。
【請求項７】
前記オイルフィルタで分離されたオイルをオイル溜め部へ戻すオイル逃がし通路が設けられている、請求項４ないし６のいずれかに記載のハイブリッド圧縮機。
【請求項８】
前記オイルフィルタが金網からなる、請求項４ないし７のいずれかに記載のハイブリッド圧縮機。
【請求項９】
前記オイルフィルタが多孔質材からなる、請求項４ないし７のいずれかに記載のハイブリッド圧縮機。
【請求項１０】
前記多孔質材が樹脂からなる、請求項９のハイブリッド圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのスクロール型圧縮機構を有し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ハイブリッド圧縮機に関し、とくに車両用空調装置に好適なハイブリッド圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、２つの駆動源により駆動可能な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においては、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、内蔵電動モータによる駆動の切替えが行なわれるようになっている（たとえば、特許文献１）。しかし、上記のような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２つの駆動源により選択的に駆動されるため駆動効率が低下するおそれもある。また、駆動源の切替え時にはトルクショックが発生するおそれもある。
【０００３】
このようなハイブリッド圧縮機に対し、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、内蔵電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構とが一体的に形成されたハイブリッド圧縮機の提案もなされている（特許文献２）。このようなハイブリッド圧縮機においては、各圧縮機構がそれぞれ専用の駆動源を有しており両圧縮機構が同時にあるいは単独で駆動されるようになっているので、圧縮機構の効率的な駆動が可能になるとともに、トルクショックの発生が確実に防止されるようになっている。さらに、特許文献２に記載の圧縮機においては、両圧縮機構の固定スクロールを背中合わせに配置するとともに、両固定スクロールを一体に形成し、両圧縮機構から吐出された流体を両固定スクロール間に形成された吐出空間（吐出通路）を介して単一の吐出室に吐出されるようになっているので、装置の小型化、とくに圧縮機の軸方向の小型化が促進されるようになっている。
【０００４】
しかし、上記特許文献２のようなハイブリッド圧縮機においては、両圧縮機構の固定スクロールが一体に背中合わせに構成され、しかも両固定スクロールは圧縮機ハウジングと一体に形成されているので、圧縮機構から吐出された流体が通過する吐出空間内にオイルセパレータを設置することは困難である。このため、吐出流体内に混在するミスト状のオイルを圧縮機において分離できないおそれがあり、結果的に圧縮機内の摺動部等のオイル（潤滑油等）が不足し圧縮機の駆動性、耐久性が低下するおそれがある。また、ミスト状のオイルが混在する流体がコンプレッサの外部熱交換器内に流入した場合には冷凍能力に悪影響を及ぼすおそれがある。
【特許文献１】特開２０００−１３０３２３号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、吐出空間内において吐出流体中に混在するオイルを効率的に分離することにより、装置の駆動性、耐久性を向上でき、しかも冷凍能力の低下を確実に防止できるハイブリッド圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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し、該２つのスクロール型圧縮機構の各固定スクロールの底板側を背中合わせに配置し両固定スクロール間に吐出空間を設けたハイブリッド圧縮機において、前記２つのスクロール型圧縮機構のうち吐出容量の大きい圧縮機構の固定スクロールと、吐出容量の小さい圧縮機構の固定スクロールとを別体に構成するとともに、前記吐出空間内にオイルセパレータを設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、たとえばエンジンにより駆動される圧縮機構の固定スクロールと、内蔵電動モータにより駆動される圧縮機構の固定スクロールとは別体に構成されるので、両固定スクロール間に形成される吐出空間内に簡単にオイルセパレータを設置することができる。また、このような構成においては、吐出容量の大きい圧縮機構の固定スクロールと、吐出容量の小さい圧縮機構の固定スクロールが背中合わせに組み合わされ両固定スクロール間に吐出空間が形成されるので、両固定スクロールの組み合わせ方等により吐出空間を自在に設定でき吐出孔の直後に吐出弁を装着できる。したがって、両固定スクロールが一体に形成される場合に比べ吐出孔から吐出弁までの空間をより小さく設定できるので、いわゆるデッドスペースを大幅に低減できる。
【０００７】
また、このような構成においては、吐出容量の大きい圧縮機構の固定スクロールの底板に、吐出容量の小さい圧縮機構の固定スクロールを収納することができ、吐出容量の大きい圧縮機構の固定スクロールの底板の背面と、吐出容量の小さいスクロール型圧縮機の固定スクロールの底板上に形成されたうず巻体の端面を面一に構成することができるので、ハイブリッド圧縮機の小型化に寄与することができる。
【０００８】
上記オイルセパレータは、オイルフィルタと、該オイルフィルタの下方に設けられたオイル溜め部とを有するものから構成できる。また、オイルフィルタとオイル溜め部との間には、オイル溜め部のオイルの拡散を防止するオイル拡散防止板を設けることが好ましい。このようなオイル拡散防止板を設ければ、オイル溜め部内のオイルの飛散、拡散を防止でき油面を安定して保持できるので、一旦吐出流体から分離されたオイルの再飛散等を確実に防止でき、オイルの分離効果を向上できる。
【０００９】
また、上記オイル溜め部には、オイルを圧縮機の吸入側に供給するオイル供給通路が設けられることが好ましい。このようなオイル供給通路を設ければ、オイル溜め部のオイルを再度圧縮機内の各摺動部に供給することができるので、潤滑油の不足等のおそれが解消され、装置の駆動性、耐久性を向上できる。
【００１０】
上記オイルセパレータには、オイルフィルタにより分離されたオイルをオイル溜め部へと送るオイル逃がし通路が設けられることが好ましい。このようなオイル逃がし通路を設ければ、オイルフィルタで分離されたオイルをオイル溜め部へと効率的に戻すことができるので、装置内における潤滑油の不足等のおそれを確実に解消でき、装置の駆動性、耐久性を一層向上できる。
【００１１】
上記オイルフィルタは、たとえば金網、多孔質材（たとえば、樹脂）等から形成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るハイブリッド圧縮機においては、両固定スクロールが別体に構成されているので、両固定スクロール間に形成される吐出空間内にオイルセパレータを簡単に設置でき装置内において吐出流体中からオイルを分離できる。したがって、圧縮機内における潤滑油の不足のおそれ等が解消されるので、装置の駆動性、耐久性を向上できる。また、両固定スクロールが一体に形成される場合に比べ吐出孔から吐出弁までの空間を小さく設定できるので、いわゆるデッドスペースを大幅に低減でき圧縮機性能を向上しつつ、装置の小型化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る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３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。図において、１はハイブリッド圧縮機を示している。図１においては、ハイブリッド圧縮機１はスクロール型のハイブリッド圧縮機として構成されている。ハイブリッド圧縮機１は、第１圧縮機構２と第２圧縮機構３とを備えている。第１圧縮機構２は、底板４と該底板４に一体化されたうず巻体５とからなる固定スクロール６と、底板７と該底板７に一体化されたうず巻体８とからなる可動スクロール９とを有している。固定スクロール６のうず巻体５と可動スクロール９のうず巻体８は互いに角度をずらせて噛み合わされている。本実施態様においては、固定スクロール６は圧縮機１のハウジング１ａに一体に形成されている。
【００１４】
駆動軸１０の一端には、クランク機構１１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１１のクランクピン１２は、駆動軸１０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１３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１３は可動スクロール９の突起内に挿入されたドライブベアリング１４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圧縮機構２のみを駆動する第１駆動源としてエンジン１５からの動力が駆動軸１０の他端に設けられたクラッチ機構１６を介して駆動軸１０に伝達されると、クランクピン１２に挿入嵌合される偏心ブッシュ１３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３３により自転が阻止された可動スクロール９に旋回運動が付与されるようになっている。なお、クラッチ機構１６のオン、オフにより駆動軸１０へ動力の伝達、遮断がされるようになっている。
【００１５】
可動スクロール９の旋回運動に伴って、吸入ポート（図示略）を有する吸入室１７から圧縮機１内に流入された吸入流体は、両うず巻体５、８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５、８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へ向かって移動されるに伴って流体が圧縮され底板４、換言すればハウジング１ａに穿設された吐出孔１８から吐出通路１９を介してハウジング１ａの外側に設けられた吐出室２０内へと吐出されるようになっている。吐出孔１８は弁１８ａにより開閉されるようになっている。なお、吐出室２０には吐出ポート（図示略）が設けられており、該吐出ポートから車両用空調装置の熱交換器（たとえば、凝縮器）内へと流体が送られるようになっている。
【００１６】
第２圧縮機構３は、底板２１と該底板２１に一体化されたうず巻体２２とからなる固定スクロール２３と、底板２４と該底板２４に一体化されたうず巻体２５とからなる可動スクロール２６とを有している。本実施態様においては、固定スクロール２３は、ハウジング１ａとは別体に形成されている。本実施態様においては、第１圧縮機構２の固定スクロール６と第２圧縮機構３の固定スクロール２３とは別体に形成されており、図２に示すように固定スクロール２３は固定スクロール６内に収納されている。また、固定スクロール２３が固定スクロール６内に収納された状態においては、固定スクロール２３のうず巻体２２の端面２２ａは固定スクロール６の底板４の背面４ａと略面一になるようになっている。
【００１７】
駆動軸２７の一端には、クランク機構２８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２８のクランクピン２９は、駆動軸２７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３０に一定の遊び量を持って挿入嵌合されている。偏心ブッシュ３０は、可動スクロール２６の突起内に挿入されたドライブベアリング３１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駆動源としての内蔵電動モータ３２からの動力が駆動軸２７に固定された回転子３５から駆動軸２７に伝達されると、クランクピン２９が挿入嵌合される偏心ブッシュ３０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３４により自転を阻止された可動スクロール２６に旋回運動が付与されるようになっている。なお、３６は内蔵電動モータ３２の固定子を示している。
【００１８】
可動スクロール２６の旋回運動に伴って、吸入ポートを有する吸入室１７から圧縮機１内に流入された吸入流体は、両うず巻体２２、２５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２２、２５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へ向かって移動されるに伴って流体が圧縮され底板２１に穿設された吐出孔３７から吐出通路１９を介してハウジング１ａの外側に設けられた吐出室２０内へと吐出されるようになっている。吐出孔３７は弁３７ａにより開閉されるようになっている。
【００１９】
吐出通路１９内には、オイルセパレータ本体３９を有するオイルセパレータ３８が設けられている。オイルセパレータ本体３９の下方には吐出流体から分離されたオイルが溜められるオイル溜め部４０が設けられている。オイルセパレータ本体３９は支持部材４４を介して吐出通路１９の所定の位置に支持されるようになっている。また、オイルセパレータ本体３９はとくに限定されるものではなく、たとえば金網、多孔質材（たとえば、樹脂）から形成できる。
【００２０】
オイルセパレータ本体３９とオイル溜め部４０との間には、オイル溜め部４０に溜められたオイルの拡散、飛散を防止するオイル拡散防止板４１が設けられている。本実施態様においては、オイル拡散防止板４１は固定スクロール２３に一体に形成されている。オイルセパレータ本体３９により分離されたオイルはオイル拡散防止板４１に設けられたオイル戻し通路４７を介してオイル溜め部４０内に戻されるようになっている。
【００２１】
オイル溜め部４０には、該オイル溜め部４０内のオイルを圧縮機１の吸入側１７ａに供給するオイル供給通路４２、４３が設けられている。オイル供給通路４２は、固定スクロール６のうず巻体５に穿設されている。一方、オイル供給通路４３は、固定スクロール２３のうず巻体２２に穿設されている。該オイル供給通路４２、４３を介してオイル溜め部４０内のオイルが圧縮機１の吸入側１７ａに再度供給されるようになっている。
【００２２】
また、オイルセパレータ３８には、図３に示すようにオイルセパレータ本体３９で分離されたオイルをオイル溜め部４０へと送るオイル逃がし通路４５、４６が設けられている。
【００２３】
本実施態様においては、エンジン１５により駆動される圧縮機構２の固定スクロール６と、内蔵電動モータ３２により駆動される圧縮機構３の固定スクロール２３とは別体に構成されるので、両固定スクロール６、２３間に形成される吐出通路１９内に簡単にオイルセパレータ３８を設置することができる。また、このような構成においては、吐出容量の大きい圧縮機構２の固定スクロール６と、吐出容量の小さい圧縮機構３の固定スクロール２３が背中合わせに組み合わされ両固定スクロール間に吐出通路１９が形成されるので、固定スクロール６内への固定スクロール２３の挿入代を変更することにより吐出通路１９の断面積を十分に小さく設定できる。したがって、両固定スクロール６、２３が一体に形成される場合に比べ吐出孔から吐出弁に至るまでの空間を小さく設定できるので、いわゆるデッドスペースを大幅に低減できる。
【００２４】
また、本実施態様においては、吐出容量の大きい圧縮機構２の固定スクロール６の底板４に、吐出容量の小さい圧縮機構３の固定スクロール２３を収納することができ、固定スクロール６の底板４の背面４ａと、固定スクロール２３の底板２１上に形成されたうず巻体２２の端面２２ａを面一に構成することができるので、ハイブリッド圧縮機１の小型化に寄与することができる。
【００２５】
また、オイルセパレータ本体３９とオイル溜め部４０との間には、オイル溜め部４０のオイルの拡散を防止するオイル拡散防止板４１が設けられているので、オイル溜め部４０内のオイルの飛散、拡散を防止でき油面を一定に保持できる。したがって、一旦吐出流体から分離されたオイルの再飛散等を確実に防止でき、オイルの分離効果を向上できる。
【００２６】
また、オイル溜め部４０には、オイルを圧縮機の吸入側１７ａに供給するオイル供給通路４２、４３が設けられているので、オイル溜め部４０のオイルを再度圧縮機内の各部に供給することができる。したがって、装置内における潤滑油の不足等のおそれが解消され、装置の駆動性、耐久性を向上できる。
【００２７】
オイルセパレータ３８には、オイルセパレータ本体３９により分離されたオイルをオイル溜め部４０へと戻すオイル逃がし通路４５、４６が設けられるので、オイルフィルタ３９で分離されたオイルをオイル溜め部４０へと効率的に戻すことができる。したがって、装置内における潤滑油の不足等のおそれを確実に解消でき、装置の駆動性、耐久性を一層向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、２つのスクロール型圧縮機構を有し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ハイブリッド圧縮機に適用でき、とくに車両用空調装置のハイブリッド圧縮機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一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の拡大縦断面図である。
【図３】図１のハイブリッド圧縮機の固定スクロール部の拡大横断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ハイブリッド圧縮機
１ａ  ハウジング
２  第１圧縮機構
３  第２圧縮機構
４、７、２１、２４  底板
４ａ  底板の背面
５、８、２２、２５  うず巻体
６、２３  固定スクロール
７ａ  背面
９、２６  可動スクロール
１０、２７  駆動軸
１１、２８  クランク機構
１２、２９  クランクピン
１３、３０  偏心ブッシュ
１４、３１  ドライブベアリング
１５  第１駆動源としてのエンジン
１６  クラッチ機構
１７  吸入室
１７ａ  吸入側
１８、３７  吐出孔
１８ａ、３７ａ  弁
１９  吐出通路
２０  吐出室
２２ａ  端面
３２  第２駆動源としての内蔵電動モータ
３３、３４  ボールカップリング
３５  回転子
３６  固定子
３８  オイルセパレータ
３９  オイルセパレータ本体
４０  オイル溜め部
４１  オイル拡散防止板
４２、４３  オイル供給通路
４４  オイルフィルタの支持部材
４５、４６  オイル逃がし通路
４７  オイル戻し通路
【図１】
2007064052.tif 000003
【図２】
2007064052.tif 000004
【図３】
2007064052.tif 000005