JP6425418B2 - スクロール型圧縮機およびスクロール型圧縮機を有するco2車両空調システム - Google Patents
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Description
それに応じて、米国特許第6,273,692号明細書は、電磁クラッチを用いることによって圧縮機ユニットに連結され得る機械式駆動装置を有するスクロール型圧縮機を開示している。そのようなクラッチは、一般に、重い鋼ディスクを有する。したがって、質量慣性モーメントは高く、それに対応して燃料消費に対して有害な影響を与える。さらに、クラッチは高価な部品である。米国特許出願公開第2002/0081224号明細書は、2つのスクロール渦巻き体の一方の径方向の運動を用いることによって作動状態および停止状態にすることができる可変低圧のスクロール型圧縮機を開示している。ここでは、2つのスクロール渦巻き体間の偏心性が解消されており、それにしたがい、それらスクロール渦巻き体は、径方向に係合から外れる。
変位渦巻き体13の周回運動のために、偏心ピン38(図2参照)を用いることによって駆動シャフトに連結された偏心軸受け12が設けられている。偏心軸受け12および変位渦巻き体13は、相対渦巻き体14に対して偏心して配置される。ガスチャンバは、変位渦巻き体13を相対渦巻き体14に当接させることによって気密式に互いに分離される。変位渦巻き体13と相対渦巻き体14の間の径方向の表面圧力は、偏心性を用いることによって設定される。
熱の面から、図1に示すスクロール型圧縮機は、吸入側の冷媒蒸気の望ましくない加熱が防止されるように最適化される。この目的のために、圧力チャンバ15は、密封される(図4参照)。圧力チャンバ15は、他の点では内部を含まない。たとえば、圧力チャンバは、特に高級鋼またはさび抵抗性の鋼から構成され得る内部ジャケット51を有することができる。内部ジャケット51は、アルミニウムより低い熱伝導性を有する。油分離器29の断熱は、さらに、吸入側の冷媒蒸気の加熱を低減する。ここでも断熱は、密封化によって、たとえばサイクロン分離器を取り囲む、高級鋼またはさび抵抗性鋼から構成された内部ジャケットを用いることによって実現される。減圧弁53もまた、高級鋼またはさび抵抗性鋼から構成された内部ジャケットによる密封化によって絶縁される。
11 駆動シャフト
12 偏心位置
13 変位渦巻き体
14 相対渦巻き体
15 圧力チャンバ
16 ばね
17 ピストン/環状ピストン
18 ピストンガイド
19 逆止弁
20a 高圧ポート
20b 吸入圧力ポート
20c 供給ポート
21 相対渦巻き体の後壁
22 フランジ
23 内壁
24 収容空間
25 変位渦巻き体の後壁
26 軸受けブッシング
27 くぼみ
28 釣り合いおもり
29 油分離器
30 おもり
31 ハウジングカバー
32 ハウジング中間壁
33 吸入チャンバ
34 ハウジング基部
35 ドライバ
36 第1のシャフトシール
37 第2のシャフトシール
38 偏心ピン
39 ガイドピン
40 ガイド孔
41 均圧ギャップ
42 摺動表面
43 シールリング
44 壁
45 止め部
46 中央くぼみ
47 圧力リング
48 ピストン基部
49 出口
50 ライン
51 内部ジャケット
52 摺動シールリング
53 減圧弁
Claims (15)
- 駆動シャフト(11)によって偏心軸受け(12)に連結された駆動装置(10)を有しており、かつ、
前記偏心軸受け(12)に回転可能に連結された可動式変位渦巻き体(13)であって、相対渦巻き体(14)内に係合し、それにより、前記変位渦巻き体(13)および前記相対渦巻き体(14)の間に、冷媒を圧縮し当該冷媒を圧力チャンバ(15)内に排出するために径内方向に進行するチャンバが形成される、可動式変位渦巻き体(13)を有する、CO 2車両空調システム用のスクロール型圧縮機において、
前記駆動装置(10)が、一定の回転速度を有する電気式駆動装置または機械式駆動装置であり、
前記相対渦巻き体(14)が、前記変位渦巻き体(13)に対して交互式に軸方向に移動可能であり、
前記相対渦巻き体(14)と前記変位渦巻き体(13)の間には、前記相対渦巻き体(17)上に軸方向の解放力を及ぼすための少なくとも1つのばね(16)が配置され、かつ、
少なくとも1つのピストン(17)が、前記相対渦巻き体(14)上に軸方向の閉鎖力を及ぼすために、前記圧力チャンバ(15)に隣接して、前記相対渦巻き体(14)上に係合することを特徴とする、スクロール型圧縮機。 - 前記ばね(16)が、前記駆動シャフト(11)の軸方向において、前記相対渦巻き体(14)を挟んで前記圧力チャンバ(15)の反対側に配置されることを特徴とする、請求項1に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記ピストン(17)が、前記相対渦巻き体(14)に対して同軸に変位可能であるように配置された環状ピストンを備えることを特徴とする、請求項1または2に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記ピストン(17)が、前記スクロール型圧縮機の高圧側および吸入側に交互に連結され得るピストンガイド(18)内に装着されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 逆止弁(19)が、流れ方向において前記圧力チャンバ(15)の下流側に配置されることを特徴とする、請求項4に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記ピストンガイド(18)を前記高圧側に連結するためのポート(20)が、前記圧力チャンバ(15)と前記逆止弁(19)の間に配置されることを特徴とする、請求項5に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記相対渦巻き体(14)の、前記高圧側に配置された後壁(21)が、前記圧力チャンバ(15)の基部を形成し、前記圧力チャンバ(15)の内壁(23)に軸方向に可動式に当接するフランジ(22)を有することを特徴とする、請求項4に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記偏心軸受け(12)用の、前記吸入側に対して閉じられる収容空間(24)が、前記圧力チャンバ(15)に流体的に連結され、前記変位渦巻き体(13)の後壁(25)に表面圧力が作用し得ることを特徴とする、請求項4に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記相対渦巻き体(14)の中心点と前記変位渦巻き体(13)の中心点との間の距離が、最大でも1.5mmであることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記相対渦巻き体(14)が、660°から720°、特に680°から700°の巻き角を有することを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記スクロール型圧縮機の質量慣性モーメントが、最大でも500kgmm2であることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記偏心軸受け(12)が、前記変位渦巻き体(13)と前記相対渦巻き体(14)の間の変位チャンバ内に配置されており、かつ、前記変位渦巻き体(13)と一体的に形成された軸受けブッシング(26)であって、前記変位渦巻き体(13)の巻き線の端面と一直線になる基部(54)を有する、軸受けブッシング(26)を備えることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記変位渦巻き体(13)が中央くぼみ(27)を有しており、前記偏心軸受け(12)に連結された釣り合いおもり(28)が少なくとも部分的に当該中央くぼみ(27)内に収容されたことを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記圧力チャンバ(15)の容積が、前記変位渦巻き体(13)の1回転当たりの吸入量より、5〜7倍、特に6倍大きく、および/または、前記圧力チャンバ(15)が、断熱されてなることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 請求項1に記載のスクロール型圧縮機を有する、冷媒としてCO2を含む車両空調システム。
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