JP2003161257A - ハイブリッド圧縮機 - Google Patents

ハイブリッド圧縮機

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JP2003161257A JP2002031664A JP2002031664A JP2003161257A JP 2003161257 A JP2003161257 A JP 2003161257A JP 2002031664 A JP2002031664 A JP 2002031664A JP 2002031664 A JP2002031664 A JP 2002031664A JP 2003161257 A JP2003161257 A JP 2003161257A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のハイブリッド圧縮機の有する課題が解
決されたハイブリッド圧縮機を提供する。 【解決手段】 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ている。

Description

【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圧縮機
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両等のエンジン及び／又は電動モータ
により駆動可能なハイブリッド圧縮機が実開平６−８７
６７８号に開示されている。実開平６−８７６７８号の
ハイブリッド圧縮機は、車両等のエンジンとの接続をＯ
Ｎ／ＯＦＦするクラッチと、電動モータと、車両等のエ
ンジン及び／又は電動モータにより駆動可能な単一の圧
縮機構とを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】実開平６−８７６７８
号のハイブリッド圧縮機には以下の問題があった。 エンジン駆動時に電動モータの回転子も回転駆動さ
れるので、回転部の慣性モーメントが大きく、エネルギ
ーロスが大きい。 電動モータがマグネットを有するＤＣブラシレスモ
ータの場合、エンジン駆動時に、マグネットによる回転
抵抗ロスが発生する。 エンジン駆動の圧縮機構を電動モータで駆動するた
めに、大トルクの電動モータを配設するか、或いは圧縮
機構を可変容量式にして小トルクの電動モータでも駆動
可能にする必要がある。この結果、圧縮機が大型化し或
いは複雑化する。 電動モータで駆動する際に、クラッチアーマチュア
も回転するので、エネルギーロスが大きく、騒音も発生
する。 電動モータで駆動する際に、エンジン駆動の為に圧
縮機構のケーシング外へ突出している駆動軸も回転す
る。駆動軸が回転する際に、リップシール等の駆動軸の
軸封装置の摩擦抵抗によりエネルギーロスが発生し、電
動モータの駆動効率が低下する。 同一の圧縮機構をエンジンと電動モータとにより駆
動するので、それぞれの駆動装置を最大効率で稼働させ
ることが困難であった。 本発明は上記問題が解決された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、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ていることを特徴
とするハイブリッド圧縮機を提供する。本発明に係るハ
イブリッド圧縮機においては、第１圧縮機構は第１駆動
源のみにより駆動され、第２圧縮機構は第１駆動源とは
異なる第２駆動源のみにより駆動されるので、上記〜
の問題は発生しない。第１圧縮機構と第２圧縮機構と
が一体的に組み付けられることにより、ハイブリッド圧
縮機が小型化される。本発明の好ましい態様において
は、第１駆動源は車両等の内燃機関又は車両等の走行用
電動モータであり、第２駆動源は電動モータである。ハ
イブリッド圧縮機を車両等に搭載する場合、車両等の内
燃機関又は走行用電動モータを第１駆動源とし、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を第２駆動源とすることも可能であ
る。本発明の好ましい態様においては、第１圧縮機構の
吐出穴と第２圧縮機構の吐出穴とが単一の吐出通路に接
続している。本発明の好ましい態様においては、第１圧
縮機構の吐出穴と第２圧縮機構の吐出穴とが逆止弁を介
して単一の吐出通路に接続している。第１圧縮機構と第
２圧縮機構とが吐出通路を共有することにより、ハイブ
リッド圧縮機が小型化される。逆止弁の配設により、一
方の圧縮機構が作動し他方の圧縮機構が停止している時
に、前記一方の圧縮機構の吐出ガスが前記他方の圧縮機
構へ逆流する事態の発生が防止される。本発明の好まし
い態様においては、第１圧縮機構の容量は第２圧縮機構
の容量よりも大きい。第１駆動源の出力が第２駆動源の
出力より大きい場合には、第１圧縮機構を第２圧縮機構
よりも大容量とすることができる。本発明の好ましい態
様においては、第１圧縮機構と第２圧縮機構とはスクロ
ール型圧縮機である。第１圧縮機構と第２圧縮機構とを
スクロール型圧縮機としても良い。本発明の好ましい態
様においては、第１圧縮機構の固定スクロールと第２圧
縮機構の固定スクロールとが背中合わせに配設されてい
る。第１圧縮機構の固定スクロールと第２圧縮機構の固
定スクロールとを背中合わせに配設すれば、両者の間に
吐出通路を形成することができる。本発明の好ましい態
様においては、第１圧縮機構の固定スクロールと第２圧
縮機構の固定スクロールとが一体形成されている。第１
圧縮機構の固定スクロールと第２圧縮機構の固定スクロ
ールとを一体形成すれば、部品数が減少する。本発明の
好ましい態様においては、第１圧縮機構と第２圧縮機構
とが択一的に又は同時に駆動される。第１圧縮機構と第
２圧縮機構とは択一的に駆動されても良く又は同時に駆
動されても良い。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施例に係るハイブリッ
ド圧縮機を説明する。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１０
ｂ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
対の作動空間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、ケーシング
に形成された吸入ポート１６とを備えている。固定スク
ロールの端板１０ａに吐出穴１０ａ′が形成されてい
る。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。
【０００６】第２圧縮機構２は、端板２０ａと渦巻体２
０ｂ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、ケーシングに形成さ
れた吸入ポート２５とを備えている。固定スクロールの
端板２０ａに吐出穴２０ａ′が形成されている。第２圧
縮機構２の駆動軸２３を駆動する電動モータ２６が配設
されている。電動モータ２６は、駆動軸２３に固定され
た回転子２６ａと固定子２６ｂとを有している。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
一体形成されている。一体化された端板１０ａ、２０ａ
内に、吐出通路３０が形成されている。吐出通路３０の
下流端に吐出ポート３１が形成されている。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３０の上流端に接続し
ている。
【０００７】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。
【０００８】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１
６から流入した冷媒ガスが作動空間１２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３０へ吐出し、吐出ポート３１を介して
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２６には電力は供給されず、電動モー
タ２６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。
【０００９】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２６がＯＮされて回転し、電動モ
ータ２６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２５から流入した冷媒ガスが作動空間
２２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２０
ａ′と逆止弁３２とを介して吐出通路３０へ吐出し、吐
出ポート３１を介し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。
【００１０】ハイブリッド圧縮機Ａにおいては、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２６のみにより駆動されるの
で、 エンジン駆動時に電動モータ２６の回転子２６ａは
回転駆動されないので、回転部の慣性モーメントが小さ
くエネルギーロスが小さい。 電動モータ２６がマグネットを有するＤＣブラシレ
スモータであっても、エンジン駆動時に、マグネットに
よる回転抵抗ロスは発生しない。 電動モータ２６は、エンジン駆動の第１圧縮機構１
を駆動しないので、第２圧縮機構２の容量を第１圧縮機
構１に比べて小さくしておけば、電動モータ２６として
大トルクの電動モータを配設する必要を生じない。ま
た、第２圧縮機構２を可変容量式にする必要も無い。従
って、圧縮機が大型化せず、複雑化もしない。第１圧縮
機構１はエンジン駆動されるので、大容量とすることが
できる。 第２圧縮機構２を電動モータ２６で駆動する際に
は、クラッチアーマチュア１４ａは回転しないので、エ
ネルギーロスは発生せず、騒音も発生しない。 電動モータで駆動する際に、エンジン駆動の為に圧
縮機のケーシング外へ突出している駆動軸は回転しない
ので、軸封装置の摩擦抵抗によるエネルギーロスは発生
せず、電動モータの駆動効率は低下しない。 第１圧縮機構１をエンジンで駆動し、第２圧縮機構
２を電動モータで駆動するので、圧縮機構駆動の際にそ
れぞれの駆動装置を最大効率で稼働させることができ、
高い省エネ性が得られる。 第１圧縮機構１と第２圧縮機構２とを同時に駆動す
ることもできるので、必要に応じて大きな吐出容量を得
ることができる。
【００１１】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。第１圧縮機構１と第２圧縮機構２
とが吐出通路３０を共有することにより、ハイブリッド
圧縮機Ａが小型化されている。逆止弁３２の配設によ
り、作動中の圧縮機構の吐出冷媒ガスが停止中の圧縮機
構へ逆流する事態の発生が防止される。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とが背中合わせに配設されることにより、両者の
間に吐出通路３０を形成することが可能となり、ハイブ
リッド圧縮機Ａが小型化されている。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とが一体形成されることにより、部品数が減少して
いる。
【００１２】上記実施例において、第１圧縮機構１と第
２圧縮機構２とを同時に駆動しても良い。吐出穴１０
ａ′を通常の第１吐出弁を介して吐出通路３０に接続
し、吐出穴２０ａ′を通常の第２吐出弁を介して吐出通
路３０に接続しても良い。第１圧縮機構１と第２圧縮機
構２とがそれぞれ独立の吐出弁と吐出ポートとを有して
も良い。第１圧縮機構１と第２圧縮機構２とが、共通の
吸入ポートを介して冷媒ガスを吸入するように構成して
も良い。第１圧縮機構１の駆動軸１３と第２圧縮機構２
の駆動軸２３は、同一軸線上に在っても良く、異なる軸
線上に在っても良い。第１圧縮機構１と第２圧縮機構２
の相対位置関係は背中合わせに限定されない。必要に応
じて適宜に相対位置関係を最適化すれば良い。第１圧縮
機構１と第２圧縮機構２の機種の組み合わせは、スクロ
ール型同士の組み合わせに限定されない。斜板式圧縮機
構同士の組み合わせ、斜板式圧縮機構とスクロール型圧
縮機構の組み合わせ、ベーン式圧縮機構同士の組み合わ
せ、斜板式圧縮機構とベーン式圧縮機構の組み合わせ、
スクロール型圧縮機構とベーン式圧縮機構の組み合わせ
でも良く、その他の構成を有する圧縮機構同士の組み合
わせでも良い。第２圧縮機構２を、電動モータ２６とは
異なる別置きの電動モータで駆動しても良い。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。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明に係るハイ
ブリッド圧縮機においては、第１圧縮機構は第１駆動源
のみにより駆動され、第２圧縮機構は第２駆動源のみに
より駆動されるので、従来のハイブリッド圧縮機が有す
る問題は発生せず、極めて高い効率が得られる。第１圧
縮機構と第２圧縮機構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が小型化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド圧縮機の側
断面図である。
【符号の説明】
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 ２６ 電動モータ ３
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｃ 18/02 Ｆ０４Ｃ 23/02 Ｂ 23/00 Ｆ０４Ｂ 21/00 Ｋ 23/02 21/02 Ｂ Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA18 AB03 CC03 CC07 CC15 CC25 CC27 3H039 AA02 AA14 BB07 CC03 CC04 CC11 CC32 3H071 AA06 BB02 BB13 CC15 DD14 DD35 3H076 AA16 BB01 BB21 BB33 BB50 CC07 CC12 CC16 CC17 CC43

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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ていることを特徴とするハ
    イブリッド圧縮機。
  2. 【請求項２】 第１駆動源は車両等の内燃機関又は車両
    等の走行用電動モータであり、第２駆動源は電動モータ
    であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド
    圧縮機。
  3. 【請求項３】 第１圧縮機構の吐出穴と第２圧縮機構の
    吐出穴とが単一の吐出通路に接続していることを特徴と
    する請求項１又は２に記載のハイブリッド圧縮機。
  4. 【請求項４】 第１圧縮機構の吐出穴と第２圧縮機構の
    吐出穴とが逆止弁を介して単一の吐出通路に接続してい
    ることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載
    のハイブリッド圧縮機。
  5. 【請求項５】 第１圧縮機構の容量は第２圧縮機構の容
    量よりも大きい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。
  6. 【請求項６】 第１圧縮機構と第２圧縮機構とはスクロ
    ール型圧縮機構であることを特徴とする請求項１乃至５
    の何れか１項に記載のハイブリッド圧縮機。
  7. 【請求項７】 第１圧縮機構の固定スクロールと第２圧
    縮機構の固定スクロールとが背中合わせに配設されてい
    ることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド圧縮
    機。
  8. 【請求項８】 第１圧縮機構の固定スクロールと第２圧
    縮機構の固定スクロールとが一体形成されていることを
    特徴とする請求項７に記載のハイブリッド圧縮機。
  9. 【請求項９】 第１圧縮機構と第２圧縮機構とが択一的
    に又は同時に駆動されることを特徴とする請求項１乃至
    ８の何れか１項に記載のハイブリッド圧縮機。
JP2002031664A 2001-09-14 2002-02-08 ハイブリッド圧縮機 Expired - Lifetime JP4044341B2 (ja)

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AU2002300838A AU2002300838B2 (en) 2001-09-14 2002-09-02 Hybrid Compressor
US10/235,802 US7021902B2 (en) 2001-09-14 2002-09-06 Hybrid compressor
EP02020074A EP1293676B1 (en) 2001-09-14 2002-09-06 Two stage scroll compressor
DE60219254T DE60219254T2 (de) 2001-09-14 2002-09-06 Zweistufiger Spiralverdichter
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MXPA02008960A MXPA02008960A (es) 2001-09-14 2002-09-12 Compresor hibrido.
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