JP6631381B2 - Compressor - Google Patents

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本発明は、流体を圧縮する圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a compressor for compressing a fluid.

この種の圧縮機の一例として、例えば特許文献1に記載された圧縮機が従来から知られている。その特許文献1の圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する電動のスクロール式圧縮機であり、例えば車室内の空調用として車両に搭載される。そして、特許文献1の圧縮機は、固定スクロールと、その固定スクロールとの間に圧縮室を形成する旋回スクロールと、その旋回スクロールを旋回させる駆動軸を回転可能に支持するベアリングが嵌め入れられた軸受部材とを備えている。   2. Description of the Related Art As an example of this type of compressor, a compressor described in Patent Literature 1, for example, is conventionally known. The compressor of Patent Document 1 is an electric scroll compressor that compresses and discharges a refrigerant, and is mounted on a vehicle for air conditioning in a vehicle compartment, for example. In the compressor of Patent Document 1, a fixed scroll, a revolving scroll that forms a compression chamber between the fixed scroll, and a bearing that rotatably supports a drive shaft that revolves the revolving scroll are fitted. And a bearing member.

また、固定スクロール及び軸受部材の間には背圧室が区画形成されており、その背圧室には、圧縮室で圧縮された高圧の冷媒が潤滑油と共に供給される。そのため、背圧室内の圧力によって旋回スクロールが固定スクロール側へ付勢されると共に、その潤滑油によってベアリング等が潤滑される。   A back pressure chamber is defined between the fixed scroll and the bearing member, and the high pressure refrigerant compressed in the compression chamber is supplied to the back pressure chamber together with the lubricating oil. Therefore, the orbiting scroll is urged toward the fixed scroll by the pressure in the back pressure chamber, and the bearing oil is lubricated by the lubricating oil.

特開2010−148296号公報JP 2010-148296 A

特許文献1の圧縮機は例えば車室内の空調用であるが、そのような空調用の圧縮機として、例えば車室内の冷房時と暖房時との何れでも作動するものがある。   The compressor disclosed in Patent Literature 1 is used, for example, for air-conditioning in a vehicle cabin. As such a compressor for air-conditioning, for example, there is a compressor that operates during both cooling and heating in a vehicle cabin.

そして、例えば上述したように、圧縮機の作動中には、旋回スクロールにより圧縮された冷媒の一部は背圧室へ導入される。これにより、車室内の冷房時においては、その背圧室内の冷媒圧力で旋回スクロールが固定スクロールへ押付けられることで、旋回スクロールと固定スクロールとの間の気密性が十分に確保されて圧縮仕事が行われる。冷房時には車室外が暖かく、背圧室へ導入される冷媒が容易に高温高圧になるからである。   Then, as described above, for example, during the operation of the compressor, a part of the refrigerant compressed by the orbiting scroll is introduced into the back pressure chamber. Thus, during cooling of the vehicle interior, the orbiting scroll is pressed against the fixed scroll by the refrigerant pressure in the back pressure chamber, whereby the airtightness between the orbiting scroll and the fixed scroll is sufficiently ensured, and the compression work is performed. Done. This is because the outside of the vehicle compartment is warm during cooling, and the refrigerant introduced into the back pressure chamber easily becomes high temperature and high pressure.

すなわち、冷房時には、旋回スクロールと固定スクロールとの間の気密性を確保する上で十分な大きさの背圧室内の冷媒圧力が容易に確保されるので、適切な大きさの冷媒圧力で旋回スクロールを固定スクロールへ押し付けることができる。その結果、圧縮機の圧縮仕事を適度な振動で作動させることが可能である。   That is, at the time of cooling, the refrigerant pressure in the back pressure chamber having a sufficient size for ensuring the airtightness between the orbiting scroll and the fixed scroll is easily ensured. Can be pressed against a fixed scroll. As a result, the compression work of the compressor can be operated with moderate vibration.

しかしながら、このような背圧室内の冷媒圧力で旋回スクロールと固定スクロールとの間の気密性を確保する構造では、例えば暖房運転時に外気温度が低いとき(例えば外気温度が−20℃〜0℃程度であるとき)には、その気密性を確保する上で十分な大きさの冷媒圧力を得られない場合がある。具体的に言えば、暖房運転の起動時には、車室外に滞留していた昇圧前の低温の冷媒を圧縮機は吸い込むことになり、その場合には、上記気密性を確保する上で背圧室内の冷媒圧力が十分な大きさになるまで時間を要することがある。   However, in such a structure in which the airtightness between the orbiting scroll and the fixed scroll is secured by the refrigerant pressure in the back pressure chamber, for example, when the outside air temperature is low during the heating operation (for example, the outside air temperature is about -20 ° C to 0 ° C). ), It may not be possible to obtain a refrigerant pressure large enough to ensure the airtightness. Specifically, at the time of starting the heating operation, the compressor sucks the low-temperature refrigerant before pressurization that has stayed outside the vehicle compartment, and in that case, in order to secure the above-mentioned airtightness, the back pressure chamber is required. It may take some time for the refrigerant pressure to reach a sufficient level.

そのため、暖房運転の起動時には、旋回スクロールを固定スクロールへ押し付ける背圧室内の冷媒圧力としての冷媒背圧が十分には確保できず、旋回スクロールと固定スクロールとの間の隙間がその冷媒背圧の不足に応じて拡大し、圧縮室から冷媒の圧力が抜けてしまう。また、上記冷媒背圧の不足を原因として、旋回スクロールはその旋回スクロールの旋回に伴って揺動し、圧縮機の振動を増大させ或いはその圧縮機の振動のバラツキを拡大させる。このような圧縮機の振動の増大や振動のバラツキ拡大は、車室内の騒音または車室外の騒音を大きくする原因となり、乗員の不快感を増大させるおそれがあった。   Therefore, at the time of starting the heating operation, the refrigerant back pressure as the refrigerant pressure in the back pressure chamber that presses the orbiting scroll against the fixed scroll cannot be sufficiently secured, and the gap between the orbiting scroll and the fixed scroll has the refrigerant back pressure. The pressure is expanded according to the shortage, and the pressure of the refrigerant is released from the compression chamber. Further, due to the shortage of the refrigerant back pressure, the orbiting scroll swings with the orbiting of the orbiting scroll, and increases the vibration of the compressor or enlarges the variation of the vibration of the compressor. Such an increase in the vibration of the compressor and an increase in the variation in the vibration may cause an increase in the noise in the vehicle interior or the noise outside the vehicle interior, and may increase the discomfort of the occupant.

特に、ガスインジェクションサイクルに用いられる圧縮機では、暖房運転の起動時に、昇圧前の冷媒が圧縮室内の圧縮途中の冷媒へ合流するので、上記冷媒背圧の不足が顕著に発生すると考えられる。   In particular, in the compressor used in the gas injection cycle, when the heating operation is started, the refrigerant before the pressure rise merges with the refrigerant in the middle of the compression in the compression chamber.

本発明は上記点に鑑みて、背圧室内の圧力である冷媒背圧が不足する際に、旋回スクロールを固定スクロールへ押し付ける押付力を適切に確保することが可能な圧縮機を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention provides a compressor capable of appropriately securing a pressing force for pressing an orbiting scroll against a fixed scroll when a refrigerant back pressure that is a pressure in a back pressure chamber is insufficient. Aim.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る圧縮機は、
非回転部材としての固定スクロール(401)と、
その固定スクロールとの間に圧縮室(40a)を形成し、その固定スクロールに対し所定軸心(CLm)まわりに旋回することによって圧縮室の容積を変化させ、その圧縮室の容積変化によりその圧縮室内の流体を圧縮する旋回スクロール(402)と、
圧縮室で圧縮された流体の一部が導入される背圧室(403a)が形成された背圧室形成部(403)と、
旋回スクロールを固定スクロールに対して所定軸心の軸方向(DRm)に押し付ける押付力(Fp)を発生する押付装置(60、62)とを備え、
背圧室は、その背圧室内の流体の圧力を、旋回スクロールを固定スクロールに対して軸方向に押し付ける背圧として作用させ、
押付装置は、背圧室内の流体の温度が低いほど押付力を大きくするものであり、
押付装置は、低膨張層(601、621)とその低膨張層に比して線膨張係数が大きい高膨張層(602、622)とが軸方向に積層されてなるバイメタルワッシャで構成され、背圧室内の流体の温度を直接的に又は間接的に感知可能な箇所に配置され、
バイメタルワッシャは、低膨張層の線膨張係数と高膨張層の線膨張係数と差に起因して、バイメタルワッシャの温度が低いほど押付力を大きくする
In order to achieve the above object, a compressor according to the first aspect of the present invention includes:
A fixed scroll (401) as a non-rotating member;
A compression chamber (40a) is formed between the fixed scroll and the fixed scroll, and the volume of the compression chamber is changed by turning the fixed scroll around a predetermined axis (CLm). An orbiting scroll (402) for compressing the fluid in the room;
A back pressure chamber forming part (403) in which a back pressure chamber (403a) into which a part of the fluid compressed in the compression chamber is introduced;
A pressing device (60, 62) for generating a pressing force (Fp) for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll in an axial direction (DRm) of a predetermined axis.
The back pressure chamber causes the pressure of the fluid in the back pressure chamber to act as a back pressure that presses the orbiting scroll against the fixed scroll in the axial direction,
The pressing device increases the pressing force as the temperature of the fluid in the back pressure chamber is lower ,
The pressing device is composed of a bimetal washer in which a low expansion layer (601, 621) and a high expansion layer (602, 622) having a larger linear expansion coefficient than the low expansion layer are laminated in the axial direction. Located at a location where the temperature of the fluid in the pressure chamber can be sensed directly or indirectly,
The bimetal washer increases the pressing force as the temperature of the bimetal washer decreases, due to the difference between the linear expansion coefficient of the low expansion layer and the linear expansion coefficient of the high expansion layer .

ここで、背圧室内の流体は圧縮室で圧縮された流体であるので、圧縮可能な流体、すなわち、気液二相または気相の流体である。従って、圧縮機内において、その流体の温度が低いほどその流体の圧力も低くなる。   Here, since the fluid in the back pressure chamber is a fluid compressed in the compression chamber, it is a compressible fluid, that is, a gas-liquid two-phase or gas-phase fluid. Therefore, in a compressor, the lower the temperature of the fluid, the lower the pressure of the fluid.

そして、上記の発明によれば、押付装置は、旋回スクロールを固定スクロールに対して上記軸方向に押し付ける押付力を発生する。更に、その押付装置は、背圧室内の流体の温度が低いほど上記押付力を大きくする。従って、背圧室内の流体の温度に応じて背圧室内の圧力が低いほど、押付装置が発生する上記押付力は大きくなる。このことから、背圧室内の圧力が不足する際に上記押付力を適切に確保することが可能である。   According to the invention, the pressing device generates a pressing force for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll in the axial direction. Further, the pressing device increases the pressing force as the temperature of the fluid in the back pressure chamber is lower. Therefore, the lower the pressure in the back pressure chamber according to the temperature of the fluid in the back pressure chamber, the greater the pressing force generated by the pressing device. Accordingly, it is possible to appropriately secure the pressing force when the pressure in the back pressure chamber is insufficient.

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。   Each symbol in the claims and parentheses described in this section is an example showing a correspondence relationship with specific contents described in the embodiment described later.

第1実施形態において、車両用空調装置の全体構成の概略を示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of a vehicle air conditioner in a first embodiment. 第1実施形態において、ヒートポンプサイクルの一部を構成する圧縮機の内部構造を示した圧縮機の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the compressor showing an internal structure of the compressor that forms a part of the heat pump cycle in the first embodiment. 図2のIII部分を拡大図示した詳細図である。FIG. 3 is an enlarged detail view of a portion III in FIG. 2. 第1実施形態の圧縮機に含まれるバネ部材を単体で示した断面図であって、そのバネ部材の温度が圧縮機の定常運転時の温度になっているときの形状を示した図である。It is sectional drawing which showed the spring member contained in the compressor of 1st Embodiment by itself, and was the figure which showed the shape when the temperature of the spring member was set to the temperature at the time of steady operation of a compressor. . 第1実施形態の圧縮機に含まれるバネ部材を単体で示した断面図であって、そのバネ部材の温度が圧縮機の定常運転時の温度に対し大幅に低い温度になっているときの形状を示した図である。It is sectional drawing which showed the spring member contained in the compressor of 1st Embodiment as a single body, and the shape when the temperature of the spring member is a temperature significantly lower than the temperature at the time of steady operation of a compressor. FIG. 第1実施形態の車両用空調装置が暖房運転モードで運転される場合において圧縮機の吐出冷媒圧力、吸入冷媒圧力、吐出冷媒温度、および吸入冷媒温度の推移を示したタイムチャートである。5 is a time chart showing transitions of a discharge refrigerant pressure, a suction refrigerant pressure, a discharge refrigerant temperature, and a suction refrigerant temperature of the compressor when the vehicle air conditioner of the first embodiment is operated in a heating operation mode. 第2実施形態において圧縮機の内部構造を示した圧縮機の縦断面図であって、第1実施形態の図2に相当する図である。It is a longitudinal section of a compressor showing an internal structure of a compressor in a 2nd embodiment, and is a figure corresponding to Drawing 2 of a 1st embodiment. 図7のVIII部分を拡大図示した詳細図であって、第1実施形態の図3に相当する図である。FIG. 8 is an enlarged detailed view of a portion VIII of FIG. 7 and is a diagram corresponding to FIG. 3 of the first embodiment. 第2実施形態において第2バネ部材の温度が圧縮機の定常運転時の温度になっているときの、第2バネ部材の単体の形状を示した断面図であって、第1実施形態の図4に相当する図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the shape of a single unit of the second spring member when the temperature of the second spring member is equal to the temperature at the time of steady operation of the compressor in the second embodiment, FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 第2実施形態において第2バネ部材の温度が圧縮機の定常運転時の温度に対し大幅に低い温度になっているときの、第2バネ部材の単体の形状を示した断面図であって、第1実施形態の図5に相当する図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the shape of the second spring member alone when the temperature of the second spring member is significantly lower than the temperature during steady operation of the compressor in the second embodiment; FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 of the first embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments for implementing the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, portions that are the same or equivalent are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態において、車両用空調装置1の全体構成の概略を示した図である。この車両用空調装置1は、例えばハイブリット自動車、プラグインハイブリット自動車、または電気自動車等の車両に搭載される。
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of a vehicle air conditioner 1 in the present embodiment. The vehicle air conditioner 1 is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, or an electric vehicle.

車両用空調装置1は、図1に示すように、ヒートポンプサイクル10、室内空調ユニット30、および、不図示の空調制御装置等を備えている。このヒートポンプサイクル10は、車両用空調装置1において、空調対象空間である車室内へ送風される車室内送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。   As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner 1 includes a heat pump cycle 10, an indoor air conditioning unit 30, an air conditioning control device (not shown), and the like. In the vehicle air conditioner 1, the heat pump cycle 10 has a function of cooling or heating the air blown into the vehicle compartment, which is blown into the vehicle compartment, which is a space to be air-conditioned.

ヒートポンプサイクル10は、車室内を冷房する冷房運転モードの冷媒回路、車室内を暖房する暖房運転モードの冷媒回路など、複数の冷媒回路に切替え可能な構成となっている。図1の実線矢印FL1は、ヒートポンプサイクル10における冷房運転モード時の冷媒流れを示し、破線矢印FL2は暖房運転モード時の冷媒流れを示している。   The heat pump cycle 10 is configured to be switchable to a plurality of refrigerant circuits, such as a refrigerant circuit in a cooling operation mode for cooling the vehicle interior and a refrigerant circuit in a heating operation mode for heating the interior of the vehicle. 1 indicates a refrigerant flow in the cooling operation mode in the heat pump cycle 10, and a broken arrow FL2 indicates a refrigerant flow in the heating operation mode.

また、ヒートポンプサイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、HFO系冷媒(例えば、R1234yf)等を採用してもよい。この冷媒には圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。   Further, in the heat pump cycle 10, an HFC-based refrigerant (specifically, R134a) is employed as the refrigerant to constitute a vapor compression subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant. I have. Of course, an HFO-based refrigerant (for example, R1234yf) or the like may be employed. Refrigeration oil for lubricating the compressor 11 is mixed in the refrigerant, and a part of the refrigeration oil circulates in the cycle together with the refrigerant.

図1に示すように、ヒートポンプサイクル10は、圧縮機11、室内凝縮器12、高段側膨脹弁13、気液分離器14、中間圧側開閉弁16a、低圧側開閉弁16b、冷房用開閉弁16c、バイパス開閉弁16d、低段側固定絞り17、逆止弁19、室外熱交換器20、冷房用膨脹弁22、室内蒸発器23、アキュムレータ24、および各冷媒通路15、18、25、26等を有している。なお、室内凝縮器12および室内蒸発器23は、ヒートポンプサイクル10に含まれると共に室内空調ユニット30にも含まれる。   As shown in FIG. 1, a heat pump cycle 10 includes a compressor 11, an indoor condenser 12, a high-stage expansion valve 13, a gas-liquid separator 14, an intermediate pressure side on-off valve 16a, a low pressure side on-off valve 16b, and a cooling on-off valve. 16c, bypass on-off valve 16d, low-stage fixed throttle 17, check valve 19, outdoor heat exchanger 20, cooling expansion valve 22, indoor evaporator 23, accumulator 24, and refrigerant passages 15, 18, 25, 26 Etc. The indoor condenser 12 and the indoor evaporator 23 are included in the heat pump cycle 10 and also in the indoor air conditioning unit 30.

ヒートポンプサイクル10の構成機器のうち、圧縮機11は、ヒートポンプサイクル10において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。すなわち、圧縮機11が圧縮する流体は、ヒートポンプサイクル10を循環する冷媒である。圧縮機11の構造の詳細については後述する。   Among the components of the heat pump cycle 10, the compressor 11 sucks, compresses, and discharges the refrigerant in the heat pump cycle 10. That is, the fluid compressed by the compressor 11 is a refrigerant circulating in the heat pump cycle 10. Details of the structure of the compressor 11 will be described later.

圧縮機11は吸入ポート11aと中間圧ポート11bと吐出ポート11cとを有し、例えばエンジンルーム内に配置されている。圧縮機11の吸入ポート11aおよび中間圧ポート11bは、圧縮機11の外部から冷媒を圧縮機11内へ流入させる冷媒入口である。一方、圧縮機11の吐出ポート11cは、圧縮機11の外部へ冷媒を流出させる冷媒出口である。   The compressor 11 has a suction port 11a, an intermediate pressure port 11b, and a discharge port 11c, and is arranged, for example, in an engine room. The suction port 11 a and the intermediate pressure port 11 b of the compressor 11 are refrigerant inlets that allow a refrigerant to flow into the compressor 11 from outside the compressor 11. On the other hand, the discharge port 11c of the compressor 11 is a refrigerant outlet through which the refrigerant flows out of the compressor 11.

圧縮機11の吐出ポート11cには、室内凝縮器12の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器12は、車室内に配置された室内空調ユニット30の空調ケース31内に収容されている。この室内凝縮器12は、室内凝縮器12を通過する空気と圧縮機11によって圧縮された高圧冷媒とを熱交換させる室内熱交換器である。   The refrigerant inlet side of the indoor condenser 12 is connected to the discharge port 11c of the compressor 11. The indoor condenser 12 is accommodated in an air-conditioning case 31 of an indoor air-conditioning unit 30 arranged in the vehicle interior. The indoor condenser 12 is an indoor heat exchanger that exchanges heat between the air passing through the indoor condenser 12 and the high-pressure refrigerant compressed by the compressor 11.

室内凝縮器12の冷媒出口側には、室内凝縮器12から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧可能な高段側膨脹弁13の入口側が接続されている。この高段側膨脹弁13は、弁開度が電動で調節される電気式の可変絞り機構である。高段側膨脹弁13は、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。また、高段側膨脹弁13は、減圧作用を発揮する絞り状態と減圧作用を発揮しない全開状態とに設定可能に構成されている。   The refrigerant outlet side of the indoor condenser 12 is connected to the inlet side of a high-stage expansion valve 13 capable of reducing the pressure of the high-pressure refrigerant flowing out of the indoor condenser 12 to an intermediate-pressure refrigerant. The high-stage expansion valve 13 is an electric variable throttle mechanism in which the valve opening is adjusted electrically. The operation of the high-stage expansion valve 13 is controlled by a control signal output from the air-conditioning control device. Further, the high-stage expansion valve 13 is configured to be able to be set to a throttle state in which a pressure reducing action is exerted and a fully open state in which no pressure reducing action is exerted.

高段側膨脹弁13の出口側には、気液分離器14の冷媒流入ポート14bが接続されている。この気液分離器14は、高段側膨脹弁13から冷媒流入ポート14bに流入した冷媒の気液を分離する。気液分離器14は、例えば、遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式のものである。気液分離器14は、例えばエンジンルーム内など車室外に配置されている。   The outlet side of the high-stage expansion valve 13 is connected to a refrigerant inflow port 14 b of the gas-liquid separator 14. The gas-liquid separator 14 separates gas-liquid of the refrigerant flowing from the high-stage expansion valve 13 into the refrigerant inflow port 14b. The gas-liquid separator 14 is, for example, a centrifugal separator that separates gas and liquid of a refrigerant by the action of centrifugal force. The gas-liquid separator 14 is arranged outside the vehicle compartment, for example, in the engine room.

そして、気液分離器14は、高段側膨脹弁13から冷媒が流入する冷媒流入ポート14bと、気液分離器14内で分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出ポート14cと、気液分離器14内で分離された液相冷媒を流出させる液相冷媒流出ポート14dとを有している。   The gas-liquid separator 14 includes a refrigerant inflow port 14b into which the refrigerant flows from the high-stage expansion valve 13, a gas-phase refrigerant outflow port 14c through which the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separator 14 flows, And a liquid-phase refrigerant outflow port 14d through which the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separator 14 flows out.

また、気液分離器14の気相冷媒流出ポート14cには、図1に示すように、中間圧冷媒通路15を介して、圧縮機11の中間圧ポート11bが接続されている。この中間圧冷媒通路15には、中間圧側開閉弁16aが配置されている。この中間圧側開閉弁16aは中間圧冷媒通路15を開閉する電磁弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The intermediate-pressure port 11b of the compressor 11 is connected to the gas-phase refrigerant outflow port 14c of the gas-liquid separator 14 via an intermediate-pressure refrigerant passage 15, as shown in FIG. An intermediate pressure side on-off valve 16a is arranged in the intermediate pressure refrigerant passage 15. The intermediate pressure side opening / closing valve 16a is an electromagnetic valve that opens and closes the intermediate pressure refrigerant passage 15, and its operation is controlled by a control signal output from the air conditioning control device.

なお、中間圧側開閉弁16aは、中間圧冷媒通路15を開いた際には逆止弁としての機能(すなわち、逆止弁機能)を発揮するように構成されていてもよい。その逆止弁機能とは、気液分離器14の気相冷媒流出ポート14cから圧縮機11の中間圧ポート11bへの冷媒流れを許容する一方でその中間圧ポート11bから気相冷媒流出ポート14cへの冷媒流れを阻止する機能である。これにより、中間圧側開閉弁16aが中間圧冷媒通路15を開いた際に、圧縮機11側から気液分離器14へ冷媒が逆流することが防止される。   The intermediate pressure side opening / closing valve 16a may be configured to exhibit a function as a check valve (that is, a check valve function) when the intermediate pressure refrigerant passage 15 is opened. The check valve function is to allow the refrigerant flow from the gas-phase refrigerant outflow port 14c of the gas-liquid separator 14 to the intermediate-pressure port 11b of the compressor 11 while allowing the refrigerant to flow from the intermediate-pressure port 11b to the gas-phase refrigerant outflow port 14c. The function is to block the flow of refrigerant to the Thereby, when the intermediate pressure side on-off valve 16a opens the intermediate pressure refrigerant passage 15, the refrigerant is prevented from flowing backward from the compressor 11 side to the gas-liquid separator 14.

気液分離器14の液相冷媒流出ポート14dには、低段側固定絞り17を介して室外熱交換器20の冷媒入口側が接続されている。それと共に、冷媒流れにおいてその液相冷媒流出ポート14dと室外熱交換器20の冷媒入口側との間には、低段側固定絞り17と並列に設けられた固定絞り迂回用通路18(以下、単に迂回用通路18と呼ぶ)が設けられている。   The refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 20 is connected to a liquid-phase refrigerant outflow port 14 d of the gas-liquid separator 14 via a low-stage fixed throttle 17. At the same time, between the liquid-phase refrigerant outflow port 14d and the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 20 in the refrigerant flow, a fixed throttle bypass passage 18 (hereinafter, referred to as a parallel passage) provided in parallel with the low-stage fixed throttle 17 is provided. (Referred to simply as a bypass passage 18).

この迂回用通路18は、液相冷媒流出ポート14dから低段側固定絞り17を迂回させて室外熱交換器20側へ冷媒を導く冷媒通路である。また、迂回用通路18には、低圧側開閉弁16bが配置されている。この低圧側開閉弁16bは迂回用通路18を開閉する電磁弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The bypass passage 18 is a refrigerant passage that guides the refrigerant to the outdoor heat exchanger 20 by bypassing the low-stage fixed throttle 17 from the liquid-phase refrigerant outflow port 14d. In addition, a low-pressure side on-off valve 16b is disposed in the bypass passage 18. The low pressure side opening / closing valve 16b is an electromagnetic valve for opening / closing the bypass passage 18, and its operation is controlled by a control signal output from the air conditioning control device.

ここで、冷媒が低圧側開閉弁16bを通過する際に生じる圧力損失は、低段側固定絞り17を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、気液分離器14の液相冷媒流出ポート14dから流出した冷媒は、低圧側開閉弁16bが開いている場合には迂回用通路18を介して室外熱交換器20へ流入し、低圧側開閉弁16bが閉じている場合には低段側固定絞り17を介して室外熱交換器20へ流入する。   Here, the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the low-pressure side on-off valve 16b is extremely smaller than the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the low-stage fixed throttle 17. Therefore, the refrigerant flowing out of the liquid-phase refrigerant outflow port 14d of the gas-liquid separator 14 flows into the outdoor heat exchanger 20 through the bypass passage 18 when the low-pressure side on-off valve 16b is open, and the low-pressure side When the on-off valve 16b is closed, it flows into the outdoor heat exchanger 20 via the lower fixed throttle 17.

低段側固定絞り17としては、絞り開度が固定されたノズルまたはオリフィス等を採用することができる。   As the low-stage fixed throttle 17, a nozzle or an orifice having a fixed throttle opening can be employed.

図1に示す室外熱交換器20には、上述したように気液分離器14の液相冷媒流出ポート14dから低段側固定絞り17または迂回用通路18を介して冷媒が流入する。室外熱交換器20は、例えばエンジンルーム内など車室外に配置されている。室外熱交換器20は、その室外熱交換器20を通過する空気と気液分離器14から流出した低圧冷媒とを熱交換させる。その室外熱交換器20を通過する空気とは、例えば車両走行または不図示の送風機の送風によってエンジンルーム内へ導入される車外の空気である。   As described above, the refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 20 shown in FIG. 1 from the liquid-phase refrigerant outflow port 14d of the gas-liquid separator 14 via the low-stage fixed throttle 17 or the bypass passage 18. The outdoor heat exchanger 20 is arranged outside the vehicle compartment such as in an engine room, for example. The outdoor heat exchanger 20 exchanges heat between the air passing through the outdoor heat exchanger 20 and the low-pressure refrigerant flowing out of the gas-liquid separator 14. The air passing through the outdoor heat exchanger 20 is, for example, air outside the vehicle that is introduced into the engine room by running the vehicle or blowing air from a blower (not shown).

室外熱交換器20の冷媒出口側には、逆止弁19の冷媒入口側が接続されている。この逆止弁19は、室外熱交換器20から流出する向きの冷媒流れを許容する一方で、室外熱交換器20へ向かう冷媒流れを阻止する。   The refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 20 is connected to the refrigerant inlet side of the check valve 19. The check valve 19 allows the flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 20 while preventing the flow of the refrigerant toward the outdoor heat exchanger 20.

逆止弁19の冷媒出口側には、冷房用膨脹弁22の冷媒入口側が接続されている。冷房用膨脹弁22は、上述した高段側膨脹弁13と同様の基本構成を備えている。すなわち、冷房用膨脹弁22は電気式の可変絞り機構であり、空調制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。また、冷房用膨脹弁22は、減圧作用を発揮する絞り状態と、冷房用膨脹弁22を冷媒が通過することを阻止する全閉状態とに設定可能に構成されている。   The refrigerant outlet side of the check valve 19 is connected to the refrigerant inlet side of the cooling expansion valve 22. The cooling expansion valve 22 has the same basic configuration as the high-stage expansion valve 13 described above. That is, the cooling expansion valve 22 is an electric variable throttle mechanism, and its operation is controlled by a control signal output from the air conditioning controller. Further, the cooling expansion valve 22 is configured to be able to be set to a throttle state in which a pressure reducing action is exerted and a fully closed state in which refrigerant does not pass through the cooling expansion valve 22.

冷房用膨脹弁22の出口側には、室内蒸発器23の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器23は室内空調ユニット30の空調ケース31内に収容されている。この室内蒸発器23は、その室内蒸発器23の内部を流通する冷媒と室内蒸発器23を通過する空気とを熱交換させ、その熱交換により冷媒を蒸発させると共にその通過する空気を冷却する。   The outlet side of the cooling expansion valve 22 is connected to the refrigerant inlet side of the indoor evaporator 23. The indoor evaporator 23 is housed in an air conditioning case 31 of the indoor air conditioning unit 30. The indoor evaporator 23 exchanges heat between the refrigerant flowing inside the indoor evaporator 23 and the air passing through the indoor evaporator 23, evaporates the refrigerant by the heat exchange, and cools the passing air.

室内蒸発器23の出口側には、エバポレータプレッシャーレギュレータ21(以下、EPR21と略する)を介してアキュムレータ24の入口側が接続されている。EPR21は圧力調整弁であり、室内蒸発器23の出口側における冷媒圧力を一定値以上に保つように作動する。   The outlet side of the indoor evaporator 23 is connected to the inlet side of an accumulator 24 via an evaporator pressure regulator 21 (hereinafter abbreviated as EPR 21). The EPR 21 is a pressure regulating valve that operates so as to maintain the refrigerant pressure at the outlet side of the indoor evaporator 23 at a certain value or more.

また、アキュムレータ24は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して余剰冷媒を蓄える低圧側気液分離器である。さらに、アキュムレータ24の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入ポート11aが接続されている。   The accumulator 24 is a low-pressure gas-liquid separator that separates gas-liquid refrigerant flowing into the accumulator 24 and stores excess refrigerant. Further, a suction port 11a of the compressor 11 is connected to a gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 24.

また、室外熱交換器20の冷媒出口側には、上記の逆止弁19、冷房用膨脹弁22、室内蒸発器23、およびEPR21と並列に、膨脹弁迂回用通路25が接続されている。この膨脹弁迂回用通路25は、逆止弁19、冷房用膨脹弁22、室内蒸発器23、およびEPR21を迂回させてアキュムレータ24の入口側へ導く冷媒通路である。また、膨脹弁迂回用通路25には、冷房用開閉弁16cが配置されている。この冷房用開閉弁16cは膨脹弁迂回用通路25を開閉する電磁弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   Further, an expansion valve bypass passage 25 is connected to the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 20 in parallel with the check valve 19, the cooling expansion valve 22, the indoor evaporator 23, and the EPR 21. The expansion valve bypass passage 25 is a refrigerant passage that bypasses the check valve 19, the cooling expansion valve 22, the indoor evaporator 23, and the EPR 21 and leads to the inlet side of the accumulator 24. A cooling on-off valve 16c is arranged in the expansion valve bypass passage 25. The cooling on-off valve 16c is an electromagnetic valve that opens and closes the expansion valve bypass passage 25, and its operation is controlled by a control signal output from the air conditioning control device.

また、冷房用開閉弁16cが開いている場合、冷媒が冷房用開閉弁16cを通過する際に生じる圧力損失は、逆止弁19、冷房用膨脹弁22、室内蒸発器23、およびEPR21を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。   When the cooling on-off valve 16c is open, the pressure loss generated when the refrigerant passes through the cooling on-off valve 16c passes through the check valve 19, the cooling expansion valve 22, the indoor evaporator 23, and the EPR 21. Is very small with respect to the pressure loss that occurs when

従って、室外熱交換器20から流出した冷媒は、冷房用開閉弁16cが開いている場合には膨脹弁迂回用通路25を介してアキュムレータ24へ流入し、冷房用開閉弁16cが閉じている場合には、逆止弁19と冷房用膨脹弁22と室内蒸発器23とEPR21とを順に介してアキュムレータ24へ流入する。   Therefore, the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 20 flows into the accumulator 24 through the expansion valve bypass passage 25 when the cooling on-off valve 16c is open, and when the cooling on-off valve 16c is closed. Flows into the accumulator 24 through the check valve 19, the cooling expansion valve 22, the indoor evaporator 23, and the EPR 21 in this order.

また、室内凝縮器12の冷媒出口側と高段側膨脹弁13の入口側とをつなぐ冷媒通路と、逆止弁19の冷媒出口側と冷房用膨脹弁22の冷媒入口側とをつなぐ冷媒通路とを連結する室外器バイパス通路26が設けられている。そして、その室外器バイパス通路26には、バイパス開閉弁16dが配置されている。このバイパス開閉弁16dは室外器バイパス通路26を開閉する電磁弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   Also, a refrigerant passage connecting the refrigerant outlet side of the indoor condenser 12 to the inlet side of the high-stage expansion valve 13, and a refrigerant passage connecting the refrigerant outlet side of the check valve 19 and the refrigerant inlet side of the cooling expansion valve 22. And an outdoor unit bypass passage 26 connecting the outside unit and the outside unit. A bypass opening / closing valve 16d is arranged in the outdoor unit bypass passage 26. The bypass on-off valve 16d is an electromagnetic valve for opening and closing the outdoor unit bypass passage 26, and its operation is controlled by a control signal output from the air conditioning control device.

次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、車室内最前部のインストルメントパネルの内側に配置されている。この室内空調ユニット30は、図1に示すように、空調ケース31、送風機32、内外気切替装置33、エアミックスドア34、ヒータコア37、不図示の複数の吹出口ドア、前述の室内凝縮器12、および室内蒸発器23等を有している。   Next, the indoor air conditioning unit 30 will be described. The indoor air conditioning unit 30 is arranged inside the instrument panel at the forefront of the vehicle interior. As shown in FIG. 1, the indoor air-conditioning unit 30 includes an air-conditioning case 31, a blower 32, an inside / outside air switching device 33, an air mix door 34, a heater core 37, a plurality of outlet ports (not shown), the indoor condenser 12 described above. , And an indoor evaporator 23.

室内空調ユニット30の空調ケース31は、室内空調ユニット30の外殻を形成するとともに、その空調ケース31の内部に車室内に送風される車室内送風空気の空気通路を形成する。そして、この空調ケース31内には、送風機32、ヒータコア37、前述の室内凝縮器12、および室内蒸発器23等が収容されている。   The air-conditioning case 31 of the indoor air-conditioning unit 30 forms an outer shell of the indoor air-conditioning unit 30, and forms an air passage of air blown into the vehicle interior inside the air-conditioning case 31. The air conditioner case 31 houses a blower 32, a heater core 37, the indoor condenser 12, the indoor evaporator 23, and the like.

詳細には、空調ケース31は、その空調ケース31内の空気通路の一部として温風通路35aおよびバイパス通路35bを形成している。空調ケース31内には、室内蒸発器23よりも空気流れ下流側の空気通路を仕切る仕切壁311が設けられているので、その温風通路35aとバイパス通路35bとの組合せは2組形成されている。これにより、室内空調ユニット30は、吹出温度が異なる空調空気を同時に吹き出すことができる。   Specifically, the air conditioning case 31 forms a warm air passage 35a and a bypass passage 35b as a part of an air passage in the air conditioning case 31. Since a partition wall 311 is provided in the air conditioning case 31 to partition the air passage downstream of the indoor evaporator 23 in the air flow, two sets of the hot air passage 35a and the bypass passage 35b are formed. I have. Thereby, the indoor air conditioning unit 30 can simultaneously blow out conditioned air having different blowing temperatures.

温風通路35aおよびバイパス通路35bは何れも室内蒸発器23に対し空気流れ下流側に配置されている。温風通路35aには、室内凝縮器12とヒータコア37とが配置されている。そして、そのヒータコア37は、ヒータコア37を通過する空気とエンジン冷却水とを熱交換させることによりその通過する空気を加熱する熱交換器であり、室内凝縮器12よりも空気流れ上流側に配置されている。   Both the hot air passage 35a and the bypass passage 35b are arranged downstream of the indoor evaporator 23 in the air flow. The indoor condenser 12 and the heater core 37 are arranged in the hot air passage 35a. The heater core 37 is a heat exchanger that heats the passing air by exchanging heat between the air passing through the heater core 37 and the engine cooling water, and is disposed upstream of the indoor condenser 12 in the air flow. ing.

バイパス通路35bは温風通路35aと並列に設けられており、室内蒸発器23からの空気を温風通路35aを迂回させ且つ車室内へ向けて空気を流す。   The bypass passage 35b is provided in parallel with the warm air passage 35a, and allows the air from the indoor evaporator 23 to bypass the warm air passage 35a and to flow the air toward the vehicle interior.

空調ケース31の空気流れ最上流側には、車室内の空気(すなわち、内気)と車室外の空気(すなわち、外気)とを切替導入する内外気切替装置33が配置されている。この内外気切替装置33は内外気切替ドアを有し、その内外気切替ドアによって、空調ケース31内に内気を導入させる内気導入口の開口面積と外気を導入させる外気導入口の開口面積とを連続的に調整する。これにより、内外気切替装置33は、空調ケース31内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させる。   An inside / outside air switching device 33 that switches and introduces air inside the vehicle compartment (ie, inside air) and air outside the vehicle compartment (ie, outside air) is arranged on the most upstream side of the air flow of the air conditioning case 31. The inside / outside air switching device 33 has an inside / outside air switching door, and the inside / outside air switching door controls the opening area of the inside air introduction port for introducing inside air into the air conditioning case 31 and the opening area of the outside air introduction port for introducing outside air. Adjust continuously. As a result, the inside / outside air switching device 33 continuously changes the air flow ratio between the inside air flow and the outside air flow introduced into the air conditioning case 31.

内外気切替装置33の空気流れ下流側であって室内蒸発器23の空気流れ上流側には、内外気切替装置33を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機32が配置されている。この送風機32は、遠心多翼ファン(すなわち、シロッコファン)を電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機32の回転数は、空調制御装置から出力される制御電圧によって制御される。   On the downstream side of the air flow of the inside / outside air switching device 33 and on the upstream side of the air flow of the indoor evaporator 23, there is disposed a blower 32 for blowing the air sucked through the inside / outside air switching device 33 toward the vehicle interior. I have. The blower 32 is an electric blower that drives a centrifugal multiblade fan (that is, a sirocco fan) with an electric motor. The rotation speed of the blower 32 is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device.

また、空調ケース31内にはエアミックスドア34が設けられており、そのエアミックスドア34は、室内蒸発器23の空気流れ下流側であって、且つ、温風通路35aおよびバイパス通路35bの空気流れ上流側に配置されている。エアミックスドア34は、温風通路35aとバイパス通路35bとの組合せ毎に設けられているので、空調ケース31内にはエアミックスドア34が合計2つ設けられている。   An air mixing door 34 is provided in the air-conditioning case 31. The air mixing door 34 is located on the downstream side of the air flow of the indoor evaporator 23, and is provided with air in the hot air passage 35a and the bypass passage 35b. It is located upstream of the flow. Since the air mix doors 34 are provided for each combination of the hot air passage 35a and the bypass passage 35b, a total of two air mix doors 34 are provided in the air conditioning case 31.

例えば、エアミックスドア34は、温風通路35aの入口とバイパス通路35bの入口とを開閉するスライドドア装置である。エアミックスドア34は、空調制御装置から出力される制御信号によって作動が制御される図示しないサーボモータによって駆動される。   For example, the air mix door 34 is a slide door device that opens and closes the entrance of the warm air passage 35a and the entrance of the bypass passage 35b. The air mix door 34 is driven by a servo motor (not shown) whose operation is controlled by a control signal output from an air conditioning control device.

そして、エアミックスドア34は、そのスライド位置に応じて、温風通路35aとバイパス通路35bとに流れる合計風量に対する温風通路35aに流れる風量の割合すなわち温風風量割合を調節する。この温風風量割合の調節により、空調ケース31から吹き出される吹出空気の温度が調節される。   The air mix door 34 adjusts the ratio of the amount of air flowing through the warm air passage 35a to the total amount of air flowing through the warm air passage 35a and the bypass passage 35b, that is, the ratio of the amount of warm air, according to the sliding position. By adjusting the hot air flow rate, the temperature of the air blown out from the air conditioning case 31 is adjusted.

エアミックスドア34は、周知のエアミックスドアと同様に、最大冷房位置から最大暖房位置までの間で連続的に移動することができる。その最大冷房位置とは、エアミックスドア34が温風通路35aを全閉にすると共にバイパス通路35bを全開にするドア位置である。また、最大暖房位置とは、エアミックスドア34が温風通路35aを全開にすると共にバイパス通路35bを全閉にするドア位置である。   The air mix door 34 can move continuously between the maximum cooling position and the maximum heating position, similarly to a known air mix door. The maximum cooling position is a door position where the air mix door 34 fully closes the hot air passage 35a and fully opens the bypass passage 35b. The maximum heating position is a door position where the air mix door 34 fully opens the hot air passage 35a and completely closes the bypass passage 35b.

空調ケース31の空気流れ最下流部には、温風通路35aからの空気とバイパス通路35bからの空気とが合流して成る合流空気を車室内へ吹き出す複数の開口孔である吹出口が配置されている。例えば、その複数の吹出口としては、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口などが挙げられる。その複数の吹出口にはそれぞれ、空調制御装置から出力される制御信号に従って吹出口を開閉する吹出口ドアが配置されている。   At the most downstream portion of the airflow of the air-conditioning case 31, there are arranged a plurality of outlets, which are a plurality of opening holes, which blow out into the vehicle compartment the combined air formed by combining the air from the warm air passage 35a and the air from the bypass passage 35b. ing. For example, as the plurality of outlets, a defroster outlet that blows conditioned air toward the inside surface of the vehicle front window glass, a face outlet that blows conditioned air toward the upper body of the occupant in the vehicle cabin, and toward the feet of the occupant A foot outlet that blows out conditioned air may be used. Each of the plurality of outlets is provided with an outlet door that opens and closes the outlet in accordance with a control signal output from the air conditioning control device.

次に、車両用空調装置1の運転モードについて説明する。車両用空調装置1は、例えば冷房運転モードおよび暖房運転モード等を含む複数の運転モードのうちの何れかで運転される。以下では、冷房運転モードと暖房運転モードとについて説明するが、車両用空調装置1は、それら以外の運転モードでも運転されることがある。なお、運転モードは、乗員のスイッチ操作によって手動で切り替えられてもよいし、外気温度や車室内温度などの各種パラメータに応じて自動的に切り替えられてもよい。   Next, the operation mode of the vehicle air conditioner 1 will be described. The vehicle air conditioner 1 is operated in one of a plurality of operation modes including, for example, a cooling operation mode and a heating operation mode. Hereinafter, the cooling operation mode and the heating operation mode will be described, but the vehicle air conditioner 1 may be operated in other operation modes. The operation mode may be switched manually by a switch operation of an occupant, or may be automatically switched according to various parameters such as an outside air temperature and a vehicle interior temperature.

(a)冷房運転モード
冷房運転モードでは、空調制御装置の制御により、高段側膨脹弁13は減圧作用を発揮しない全開状態とされ、冷房用膨脹弁22は減圧作用を発揮する絞り状態とされる。また、中間圧側開閉弁16aは閉弁状態とされ、低圧側開閉弁16bは開弁状態とされ、冷房用開閉弁16cは閉弁状態とされ、且つ、バイパス開閉弁16dは閉弁状態とされる。これにより、ヒートポンプサイクル10は、図1の実線矢印FL1に示すように冷媒が流れる冷房用冷媒回路に切り替えられる。
(A) Cooling operation mode In the cooling operation mode, under the control of the air conditioning control device, the high-stage expansion valve 13 is brought into a fully opened state in which the pressure reducing effect is not exerted, and the cooling expansion valve 22 is brought into a throttled state in which the cooling operation is exerted. You. The intermediate pressure side on-off valve 16a is closed, the low pressure side on-off valve 16b is open, the cooling on-off valve 16c is closed, and the bypass on-off valve 16d is closed. You. Thereby, the heat pump cycle 10 is switched to the cooling refrigerant circuit in which the refrigerant flows as indicated by the solid line arrow FL1 in FIG.

すなわち、この冷房用冷媒回路に切り替えられたヒートポンプサイクル10では、圧縮機11の吐出ポート11cから吐出される冷媒は、「圧縮機11の吐出ポート11c→室内凝縮器12→高段側膨脹弁13→気液分離器14→低圧側開閉弁16b→室外熱交換器20→逆止弁19→冷房用膨脹弁22→室内蒸発器23→EPR21→アキュムレータ24→圧縮機11の吸入ポート11a」の順に流れて循環する。   That is, in the heat pump cycle 10 switched to the cooling refrigerant circuit, the refrigerant discharged from the discharge port 11c of the compressor 11 is “the discharge port 11c of the compressor 11 → the indoor condenser 12 → the high-stage expansion valve 13”. → gas-liquid separator 14 → low pressure side on-off valve 16 b → outdoor heat exchanger 20 → check valve 19 → cooling expansion valve 22 → indoor evaporator 23 → EPR 21 → accumulator 24 → suction port 11a of compressor 11 in this order. Flow and circulate.

また、空調制御装置は、冷房運転モードでは、エアミックスドア34を最大冷房位置に位置決めする。従って、冷房用冷媒回路を循環する冷媒は、室内凝縮器12で送風空気へ殆ど放熱することなく、室内凝縮器12を通過する。そして、室内蒸発器23で冷却された送風空気の全量がバイパス通路35bへ流れ、その送風空気は加熱されずに車室内へ吹き出される。これにより、車室内の冷房を実現することができる。   In the cooling operation mode, the air-conditioning control device positions the air mix door 34 at the maximum cooling position. Therefore, the refrigerant circulating in the cooling refrigerant circuit passes through the indoor condenser 12 with almost no heat radiation to the blown air in the indoor condenser 12. Then, the entire amount of the blown air cooled by the indoor evaporator 23 flows into the bypass passage 35b, and the blown air is blown out into the vehicle compartment without being heated. As a result, cooling of the vehicle interior can be realized.

(b)暖房運転モード
暖房運転モードでは、空調制御装置の制御により、高段側膨脹弁13は絞り状態とされ、冷房用膨脹弁22は全閉状態とされる。また、中間圧側開閉弁16aは開弁状態とされ、低圧側開閉弁16bは閉弁状態とされ、冷房用開閉弁16cは開弁状態とされ、且つ、バイパス開閉弁16dは閉弁状態とされる。これにより、ヒートポンプサイクル10は、図1の破線矢印FL2に示すように冷媒が流れる暖房用冷媒回路に切り替えられる。
(B) Heating operation mode In the heating operation mode, under the control of the air conditioning control device, the high-stage expansion valve 13 is brought into the throttled state, and the cooling expansion valve 22 is brought into the fully closed state. The intermediate pressure side on-off valve 16a is in an open state, the low pressure side on-off valve 16b is in a closed state, the cooling on-off valve 16c is in an open state, and the bypass on-off valve 16d is in a closed state. You. Thereby, the heat pump cycle 10 is switched to the heating refrigerant circuit in which the refrigerant flows as indicated by the dashed arrow FL2 in FIG.

すなわち、この暖房用冷媒回路に切り替えられたヒートポンプサイクル10では、圧縮機11の吐出ポート11cから吐出される冷媒は、「圧縮機11の吐出ポート11c→室内凝縮器12→高段側膨脹弁13→気液分離器14」の順に流れる。   That is, in the heat pump cycle 10 switched to the heating refrigerant circuit, the refrigerant discharged from the discharge port 11c of the compressor 11 is “the discharge port 11c of the compressor 11 → the indoor condenser 12 → the high-stage expansion valve 13”. → The gas-liquid separator 14 flows in this order.

そして、気液分離器14で分離された気相冷媒は気相冷媒流出ポート14cから流出し、中間圧冷媒通路15を介して圧縮機11の中間圧ポート11bへ流入する。それと共に、気液分離器14で分離された液相冷媒は液相冷媒流出ポート14dから流出し、「気液分離器14の液相冷媒流出ポート14d→低段側固定絞り17→室外熱交換器20→冷房用開閉弁16c→冷房用開閉弁16c→アキュムレータ24→圧縮機11の吸入ポート11a」の順に流れる。   The gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 14 flows out of the gas-phase refrigerant outflow port 14c and flows into the intermediate pressure port 11b of the compressor 11 through the intermediate pressure refrigerant passage 15. At the same time, the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 14 flows out of the liquid-phase refrigerant outflow port 14d, and “the liquid-phase refrigerant outflow port 14d of the gas-liquid separator 14 → low-stage fixed throttle 17 → outdoor heat exchange. It flows in the order of the compressor 20 → the cooling on-off valve 16 c → the cooling on-off valve 16 c → the accumulator 24 → the suction port 11 a of the compressor 11.

また、空調制御装置は、暖房モードでは、エアミックスドア34を最大暖房位置に位置決めする。従って、暖房用冷媒回路を循環する冷媒は、室内凝縮器12で送風空気へ放熱して凝縮する。また、送風機32からの送風空気は室内蒸発器23で冷却されずにその室内蒸発器23を通過し、その送風空気の全量が温風通路35aへ流れる。そして、その送風空気は室内凝縮器12で加熱されてから車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房を実現することができる。   In the heating mode, the air-conditioning control device positions the air mix door 34 at the maximum heating position. Therefore, the refrigerant circulating in the heating refrigerant circuit radiates heat to the blown air in the indoor condenser 12 and condenses. Further, the air blown from the blower 32 passes through the indoor evaporator 23 without being cooled by the indoor evaporator 23, and the entire amount of the blown air flows to the hot air passage 35a. Then, the blown air is heated by the indoor condenser 12 and then blown into the vehicle interior. Thereby, heating of the vehicle interior can be realized.

さらに、暖房モードでは、ヒートポンプサイクル10は、圧縮機11が吸入ポート11aと中間圧ポート11bとの両方から冷媒を吸入することを伴うガスインジェクションサイクルとして運転される。   Further, in the heating mode, the heat pump cycle 10 is operated as a gas injection cycle that involves the compressor 11 sucking refrigerant from both the suction port 11a and the intermediate pressure port 11b.

次に、圧縮機11の構造について説明する。図2に示す圧縮機11は、電動のスクロール型圧縮機であり、例えば車両のエンジンルーム内に配置される。図2の矢印DR1は、圧縮機11が車両に搭載された車両搭載状態における圧縮機11の上下方向DR1を示す。   Next, the structure of the compressor 11 will be described. The compressor 11 shown in FIG. 2 is an electric scroll compressor, and is disposed, for example, in an engine room of a vehicle. An arrow DR1 in FIG. 2 indicates a vertical direction DR1 of the compressor 11 in a state where the compressor 11 is mounted on a vehicle.

図2および図3に示すように、圧縮機11は、主要な構成要素として、流体圧縮部40と電動モータ42とハウジング44と複数の軸受481、482、483と偏心軸50とブッシュバランサ52と吐出弁54と仕切部材56とバネ部材60とを備えている。ハウジング44は、圧縮機11の外殻を成すものであり、モータケース45と中間ブロック46と吐出ブロック47とを含んで構成されている。このモータケース45と中間ブロック46と吐出ブロック47は何れも、例えばアルミニウム合金などの金属製である。   As shown in FIGS. 2 and 3, the compressor 11 includes, as main components, a fluid compression unit 40, an electric motor 42, a housing 44, a plurality of bearings 481, 482, 483, an eccentric shaft 50, a bush balancer 52, A discharge valve 54, a partition member 56, and a spring member 60 are provided. The housing 44 forms an outer shell of the compressor 11, and includes a motor case 45, an intermediate block 46, and a discharge block 47. The motor case 45, the intermediate block 46, and the discharge block 47 are all made of a metal such as an aluminum alloy.

モータケース45と中間ブロック46と吐出ブロック47は、その記載順で、電動モータ42の回転軸心であるモータ軸心CLmの軸方向DRm(以下、モータ軸方向DRmと呼ぶ)に並んで配置されている。モータケース45と中間ブロック46と吐出ブロック47は互いに、ボルト止めによって一体固定されている。   The motor case 45, the intermediate block 46, and the discharge block 47 are arranged side by side in the axial direction DRm of the motor axis CLm (hereinafter, referred to as the motor axis direction DRm), which is the rotation axis of the electric motor 42, in the order described. ing. The motor case 45, the intermediate block 46, and the discharge block 47 are integrally fixed to each other by bolting.

圧縮機11のモータケース45は略有底筒状の形状を成し、そのモータケース45内には、流体圧縮部40と電動モータ42とが収容されている。その流体圧縮部40は、流体である冷媒を圧縮するスクロール式の圧縮機構として構成されており、固定スクロール401と旋回スクロール402と支持部材403とを有している。その旋回スクロール402は、図2および図3に示すように、非回転部材としての固定スクロール401との間に、冷媒を圧縮するための圧縮室40aを形成している。   The motor case 45 of the compressor 11 has a substantially cylindrical shape with a bottom, and the motor case 45 accommodates the fluid compression unit 40 and the electric motor 42. The fluid compression unit 40 is configured as a scroll-type compression mechanism that compresses a refrigerant that is a fluid, and includes a fixed scroll 401, an orbiting scroll 402, and a support member 403. As shown in FIGS. 2 and 3, the orbiting scroll 402 has a compression chamber 40a for compressing the refrigerant between the orbiting scroll 402 and the fixed scroll 401 as a non-rotating member.

モータケース45には吸入ポート11aが形成されている。この吸入ポート11aにはアキュムレータ24(図1参照)からの冷媒配管が接続されており、圧縮機11の圧縮運転中に、アキュムレータ24からの冷媒(詳細には、気相冷媒)はこの吸入ポート11aを介してモータケース45の内部に流入する。吸入ポート11aからモータケース45内に吸入された冷媒は、不図示の冷媒通路を経て、流体圧縮部40の外周側から内周側へ移動する圧縮室40aの移動範囲のうち最外周側に位置する圧縮室40aへ導入される。   A suction port 11a is formed in the motor case 45. A refrigerant pipe from the accumulator 24 (see FIG. 1) is connected to the suction port 11a. During the compression operation of the compressor 11, the refrigerant (specifically, the gas-phase refrigerant) from the accumulator 24 is supplied to the suction port 11a. It flows into the motor case 45 through 11a. The refrigerant sucked into the motor case 45 from the suction port 11a is located at the outermost peripheral side of the moving range of the compression chamber 40a that moves from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the fluid compression unit 40 via a refrigerant passage (not shown). Into the compression chamber 40a.

モータケース45内における固定スクロール401と電動モータ42のロータ422との間には、モータケース45に対して固定された支持部材403が配置されている。その支持部材403は、電動モータ42の回転軸423をその回転軸423の一方側の端部にて、第1軸受481を介して回転可能に支持している。なお、回転軸423の中心はモータ軸心CLmに一致しており、回転軸423の軸方向はモータ軸方向DRmと同じである。   A support member 403 fixed to the motor case 45 is disposed between the fixed scroll 401 and the rotor 422 of the electric motor 42 in the motor case 45. The support member 403 rotatably supports the rotating shaft 423 of the electric motor 42 at a first end of the rotating shaft 423 via a first bearing 481. The center of the rotating shaft 423 coincides with the motor shaft center CLm, and the axial direction of the rotating shaft 423 is the same as the motor axial direction DRm.

また、回転軸423の他方側の端部は、第2軸受482を介してモータケース45に回転可能に支持されている。その第2軸受482は、モータケース45の内側に形成された第2軸受用凹部451に嵌め入れられている。この第2軸受用凹部451は、モータケース45内でモータ軸方向DRmの他方側へ凹むように形成されている。すなわち、第2軸受用凹部451の底面451aは、モータ軸方向DRmの一方側すなわち固定スクロール401側を向いている。   The other end of the rotating shaft 423 is rotatably supported by the motor case 45 via a second bearing 482. The second bearing 482 is fitted in a second bearing recess 451 formed inside the motor case 45. The second bearing recess 451 is formed so as to be recessed in the motor case 45 toward the other side in the motor axial direction DRm. That is, the bottom surface 451a of the second bearing recess 451 faces one side in the motor axial direction DRm, that is, the fixed scroll 401 side.

また、回転軸423は、モータ軸方向DRmの他方側の端部に、その他方側を向いてモータ軸心CLmに直交する他方端面423bを有している。回転軸423は、モータ軸方向DRmにおけるその他方端面423bの位置が第2軸受482の内輪の他方側の端面482a(すなわち、内輪他方端面482a)に揃うように、第2軸受482の内輪に嵌め入れられ固定されている。   Further, the rotating shaft 423 has, at the other end in the motor axis direction DRm, another end face 423b facing the other side and orthogonal to the motor axis CLm. The rotating shaft 423 is fitted to the inner ring of the second bearing 482 such that the position of the other end surface 423b in the motor axis direction DRm is aligned with the other end surface 482a of the inner ring of the second bearing 482 (that is, the other end surface 482a of the inner ring). It is put and fixed.

回転軸423の固定スクロール401側(すなわち、モータ軸方向DRmの一方側)の端部には、固定スクロール401側へ突出する偏心軸50が設けられている。この偏心軸50の軸心は、モータ軸心CLmに対して偏心している。そのため、偏心軸50は、回転軸423の回転に伴い、モータ軸心CLmに対し偏心して回転する。   An eccentric shaft 50 protruding toward the fixed scroll 401 is provided at an end of the rotating shaft 423 on the fixed scroll 401 side (that is, one side in the motor axis direction DRm). The axis of the eccentric shaft 50 is eccentric with respect to the motor axis CLm. Therefore, the eccentric shaft 50 rotates eccentrically with respect to the motor shaft center CLm as the rotation shaft 423 rotates.

また、その偏心軸50はブッシュバランサ52の嵌合穴に嵌合されており、ブッシュバランサ52に対し相対回転可能となっている。そのブッシュバランサ52は、偏心軸50及びブッシュバランサ52の偏心回転に起因したアンバランスを調整するバランスウエイトとしての機能を備えている。   The eccentric shaft 50 is fitted in a fitting hole of the bush balancer 52, and is rotatable relative to the bush balancer 52. The bush balancer 52 has a function as a balance weight for adjusting imbalance caused by eccentric rotation of the eccentric shaft 50 and the bush balancer 52.

また、ブッシュバランサ52は、第3軸受483を介して旋回スクロール402に対し相対回転可能に連結されている。   Further, the bush balancer 52 is connected to the orbiting scroll 402 via a third bearing 483 so as to be relatively rotatable.

旋回スクロール402は、円板状の旋回スクロール基板402aと渦巻き状の旋回スクロール壁部402bとを備えており、旋回スクロール基板402aおよび旋回スクロール壁部402bは一体形成されている。   The orbiting scroll 402 includes a disc-shaped orbiting scroll substrate 402a and a spiral orbiting scroll wall portion 402b, and the orbiting scroll substrate 402a and the orbiting scroll wall portion 402b are integrally formed.

その旋回スクロール基板402aは、モータ軸方向DRmを旋回スクロール基板402aの厚み方向として配置されている。また、旋回スクロール壁部402bは、モータ軸方向DRmにおける旋回スクロール基板402aの圧縮室40a側の面402cすなわちモータ軸方向DRmにおける一方側の旋回スクロール基板面402cから突出して形成されている。   The orbiting scroll substrate 402a is disposed with the motor axis direction DRm as the thickness direction of the orbiting scroll substrate 402a. The orbiting scroll wall portion 402b is formed so as to protrude from a surface 402c of the orbiting scroll substrate 402a on the compression chamber 40a side in the motor axis direction DRm, that is, one of the orbiting scroll substrate surfaces 402c in the motor axis direction DRm.

また、旋回スクロール基板402aは、モータ軸方向DRmにおいて旋回スクロール基板402aの旋回スクロール壁部402b側とは反対側に形成された第3軸受用凹部402dを有している。この第3軸受用凹部402dは、旋回スクロール基板402aにおいてモータ軸方向DRmの一方側へ凹むように形成されている。すなわち、第3軸受用凹部402dの底面402eは、モータ軸方向DRmの他方側すなわち第2軸受482側を向いている。そして、第3軸受用凹部402には第3軸受483が嵌め入れられている。   Further, the orbiting scroll substrate 402a has a third bearing recess 402d formed on the opposite side to the orbiting scroll wall portion 402b side of the orbiting scroll substrate 402a in the motor axis direction DRm. The third bearing recess 402d is formed so as to be recessed to one side in the motor axial direction DRm on the orbiting scroll substrate 402a. That is, the bottom surface 402e of the third bearing recess 402d faces the other side in the motor axial direction DRm, that is, the second bearing 482 side. The third bearing 483 is fitted in the third bearing recess 402.

なお、旋回スクロール402には、旋回スクロール402の回転(詳細には、旋回スクロール402の自転)を防止する不図示の自転防止機構が取り付けられている。そのため、モータ軸心CLmまわりの回転軸423の回転に伴い、旋回スクロール402は自転することなく、非回転部材としての固定スクロール401に対し、所定軸心としてのモータ軸心CLmまわりに旋回する。要するに、旋回スクロール402はモータ軸心CLmまわりを公転する公転旋回運動を行う。   The orbiting scroll 402 is provided with a rotation preventing mechanism (not shown) for preventing rotation of the orbiting scroll 402 (specifically, rotation of the orbiting scroll 402). Therefore, with the rotation of the rotating shaft 423 about the motor axis CLm, the orbiting scroll 402 does not rotate, but orbits around the motor axis CLm as a predetermined axis with respect to the fixed scroll 401 as a non-rotating member. In short, the orbiting scroll 402 performs a revolving orbiting motion that revolves around the motor axis CLm.

固定スクロール401は、旋回スクロール402とモータ軸方向DRmに対向して噛合しており、モータケース45に固定されている。固定スクロール401は、円板状の固定スクロール基板401aと渦巻き状の固定スクロール壁部401bとを備えており、固定スクロール基板401aおよび固定スクロール壁部401bは一体形成されている。   The fixed scroll 401 is engaged with the orbiting scroll 402 so as to face in the motor axis direction DRm, and is fixed to the motor case 45. The fixed scroll 401 includes a disk-shaped fixed scroll substrate 401a and a spiral fixed scroll wall 401b, and the fixed scroll substrate 401a and the fixed scroll wall 401b are formed integrally.

固定スクロール基板401aは、モータ軸方向DRmを固定スクロール基板401aの厚み方向として配置されている。それと共に、固定スクロール基板401aは、モータ軸方向DRmにおいて固定スクロール基板401aの中間ブロック46側の端面位置がモータケース45の中間ブロック46側の端部に揃うように配置されている。   The fixed scroll substrate 401a is arranged such that the motor axis direction DRm is the thickness direction of the fixed scroll substrate 401a. At the same time, the fixed scroll board 401a is arranged such that the end surface position of the fixed scroll board 401a on the intermediate block 46 side in the motor axis direction DRm is aligned with the end of the motor case 45 on the intermediate block 46 side.

また、固定スクロール壁部401bは、モータ軸方向DRmにおける固定スクロール基板401aの圧縮室40a側の面401cすなわちモータ軸方向DRmにおける他方側の固定スクロール基板面401cから突出して形成されている。   The fixed scroll wall portion 401b is formed so as to protrude from a surface 401c of the fixed scroll substrate 401a on the compression chamber 40a side in the motor axis direction DRm, that is, the other fixed scroll substrate surface 401c on the other side in the motor axis direction DRm.

圧縮機11では、固定スクロール401の固定スクロール壁部401bと旋回スクロール402の旋回スクロール壁部402bとが互いに接触して噛み合うことにより、固定スクロール壁部401bと旋回スクロール壁部402bとの間に圧縮室40aが形成される。   In the compressor 11, the fixed scroll wall portion 401b of the fixed scroll 401 and the orbiting scroll wall portion 402b of the orbiting scroll 402 come into contact with each other and mesh with each other, so that compression is performed between the fixed scroll wall portion 401b and the orbiting scroll wall portion 402b. A chamber 40a is formed.

そして、旋回スクロール402は、固定スクロール401に対しモータ軸心CLmまわりに公転旋回することによって、流体圧縮部40の外周側から内周側(すなわち、中心側)へ圧縮室40aを移動しつつその圧縮室40aの容積を変化(具体的には、縮小)させる。この圧縮室40aの容積変化により、旋回スクロール402は圧縮室40a内の流体を圧縮する。   The orbiting scroll 402 revolves around the motor axis CLm with respect to the fixed scroll 401, thereby moving the compression chamber 40 a from the outer peripheral side to the inner peripheral side (that is, the center side) of the fluid compression section 40. The volume of the compression chamber 40a is changed (specifically, reduced). Due to the change in volume of the compression chamber 40a, the orbiting scroll 402 compresses the fluid in the compression chamber 40a.

旋回スクロール402の旋回スクロール壁部402bのうち中央寄りの部位に、バイパス通路402fが形成されている。このバイパス通路402fは、固定スクロール基板面401cに対向して摺動する旋回スクロール壁部402bの先端402gから、旋回スクロール壁部402bおよび旋回スクロール基板402aをモータ軸方向DRmに貫通する細孔である。   A bypass passage 402f is formed in a portion near the center of the orbiting scroll wall 402b of the orbiting scroll 402. The bypass passage 402f is a fine hole that penetrates the orbiting scroll wall 402b and the orbiting scroll substrate 402a in the motor axis direction DRm from the tip 402g of the orbiting scroll wall 402b that slides opposite to the fixed scroll substrate surface 401c. .

このバイパス通路402fには、旋回スクロール壁部402bの先端402gと固定スクロール基板面401cとの間に生じる微小な軸方向隙間を経て、圧縮室40aで圧縮された冷媒の一部が流入する。例えば本実施形態では、バイパス通路402fには、圧縮途中の冷媒の一部が流入する。上記「圧縮室40aで圧縮された冷媒」とは、圧縮工程を終えた冷媒であってもよいが正確に言えば、圧縮工程を終えた冷媒には限定されず圧縮途中の冷媒であってもよい。すなわち、上記「圧縮室40aで圧縮された冷媒」とは、圧縮室40aでの圧縮開始から少なくとも圧縮された冷媒という意味である。   A part of the refrigerant compressed in the compression chamber 40a flows into the bypass passage 402f via a minute axial gap generated between the tip 402g of the orbiting scroll wall portion 402b and the fixed scroll substrate surface 401c. For example, in the present embodiment, a part of the refrigerant that is being compressed flows into the bypass passage 402f. The “refrigerant compressed in the compression chamber 40a” may be a refrigerant that has completed the compression process, but to be precise, is not limited to a refrigerant that has completed the compression process, and may be a refrigerant that is in the process of being compressed. Good. That is, the “refrigerant compressed in the compression chamber 40a” means a refrigerant that has been compressed at least from the start of compression in the compression chamber 40a.

詳細には、バイパス通路402fには、冷媒と油との混合流体が流入する。そして、そのバイパス通路402fに入った混合流体は、第3軸受483の内輪と外輪との間等を経て、旋回スクロール402に対し固定スクロール基板401a側とは反対側すなわちモータ軸方向DRmの他方側に設けられた背圧室403aへ導入される。この背圧室403a内の混合流体は、各部を潤滑しつつ、電動モータ42の回転軸423内に形成されモータ軸方向DRmへ延びる軸内通路423aを経て、電動モータ42のステータ421およびロータ422が配置されたモータケース45内の空間へと流れる。   Specifically, a mixed fluid of the refrigerant and the oil flows into the bypass passage 402f. Then, the mixed fluid that has entered the bypass passage 402f passes between the inner ring and the outer ring of the third bearing 483 and the like, and is on the side opposite to the fixed scroll substrate 401a side with respect to the orbiting scroll 402, that is, the other side in the motor axis direction DRm. Is introduced into the back pressure chamber 403a provided at The mixed fluid in the back pressure chamber 403a, while lubricating each part, passes through an axial passage 423a formed in the rotating shaft 423 of the electric motor 42 and extending in the motor axial direction DRm, and the stator 421 and the rotor 422 of the electric motor 42. Flows into the space in the motor case 45 in which is disposed.

背圧室403aは支持部材403の内側に形成されている。すなわち、支持部材403は、背圧室403aが形成された背圧室形成部となっている。そして、背圧室403aはモータ軸方向DRmにおいて旋回スクロール402側へ開口し、その背圧室403aの開口は旋回スクロール402によって塞がれている。   The back pressure chamber 403a is formed inside the support member 403. That is, the support member 403 is a back pressure chamber forming part in which the back pressure chamber 403a is formed. The back pressure chamber 403a opens toward the orbiting scroll 402 in the motor axis direction DRm, and the opening of the back pressure chamber 403a is closed by the orbiting scroll 402.

そのため、背圧室403aは、その背圧室403a内の冷媒の圧力を、旋回スクロール402を固定スクロール401に対してモータ軸方向DRmに押し付ける背圧として作用させる。つまり、背圧室403a内の冷媒は、その冷媒圧力により、旋回スクロール402を固定スクロール401に対しモータ軸方向DRmに押し付けるように付勢する。更に、背圧室403aの冷媒背圧が高まるほど、旋回スクロール壁部402bの先端402gと固定スクロール基板面401cとの間の軸方向隙間は狭められるので、その背圧室403aの冷媒背圧は、圧縮機11の定常運転中であれば略一定に保たれる。   Therefore, the back pressure chamber 403a causes the pressure of the refrigerant in the back pressure chamber 403a to act as a back pressure that presses the orbiting scroll 402 against the fixed scroll 401 in the motor axis direction DRm. That is, the refrigerant in the back pressure chamber 403a urges the orbiting scroll 402 against the fixed scroll 401 in the motor axial direction DRm by the refrigerant pressure. Further, as the back pressure of the refrigerant in the back pressure chamber 403a increases, the axial gap between the tip 402g of the orbiting scroll wall portion 402b and the fixed scroll substrate surface 401c is narrowed. If the compressor 11 is in a steady operation, it is kept substantially constant.

この背圧室403aの冷媒背圧に基づいた旋回スクロール402への付勢力が適切に発生することにより、圧縮室40aの気密性が確保されると共に、固定スクロール401に対する旋回スクロール402のスムーズな旋回が可能となる。   By appropriately generating an urging force on the orbiting scroll 402 based on the back pressure of the refrigerant in the back pressure chamber 403a, the airtightness of the compression chamber 40a is ensured, and the orbiting scroll 402 smoothly rotates with respect to the fixed scroll 401. Becomes possible.

なお、本実施形態では例えば、旋回スクロール402の何れの旋回位置においても、バイパス通路402fは、固定スクロール壁部401bの径方向においてインジェクション通路401eよりも内側に位置するように設けられている。そのため、インジェクション通路401eから冷媒が圧縮室40aへ供給される場合には、バイパス通路402fから背圧室403aへ流入する冷媒は、そのインジェクション通路401eからの冷媒を含むこととなる。   In the present embodiment, for example, at any of the turning positions of the orbiting scroll 402, the bypass passage 402f is provided so as to be located inside the injection passage 401e in the radial direction of the fixed scroll wall portion 401b. Therefore, when the refrigerant is supplied from the injection passage 401e to the compression chamber 40a, the refrigerant flowing from the bypass passage 402f into the back pressure chamber 403a includes the refrigerant from the injection passage 401e.

固定スクロール401の固定スクロール基板401aには、固定スクロール基板401aをモータ軸方向DRmに貫通した吐出通路401dが形成されており、その吐出通路401dは固定スクロール基板401aの中央部分に配置されている。その吐出通路401dの出口には、吐出通路401dを開閉する吐出弁54が備えられている。吐出弁54は、吐出通路401d内の冷媒の圧力が所定圧力以上になると開弁する。   In the fixed scroll substrate 401a of the fixed scroll 401, a discharge passage 401d penetrating the fixed scroll substrate 401a in the motor axis direction DRm is formed, and the discharge passage 401d is arranged at a central portion of the fixed scroll substrate 401a. The outlet of the discharge passage 401d is provided with a discharge valve 54 for opening and closing the discharge passage 401d. The discharge valve 54 opens when the pressure of the refrigerant in the discharge passage 401d becomes equal to or higher than a predetermined pressure.

また、固定スクロール基板401aには、固定スクロール基板401aをモータ軸方向DRmに貫通した一対のインジェクション通路401eが形成されている。その一対のインジェクション通路401eはそれぞれ吐出通路401dよりも固定スクロール基板401aの外周側に配置され、中間ブロック46側に開口している。インジェクション通路401eは、気液分離器14の気相冷媒流出ポート14c(図1参照)から流出した中間圧の冷媒を圧縮室40aに導入する通路である。   The fixed scroll substrate 401a is formed with a pair of injection passages 401e penetrating the fixed scroll substrate 401a in the motor axis direction DRm. Each of the pair of injection passages 401e is arranged on the outer peripheral side of the fixed scroll substrate 401a with respect to the discharge passage 401d, and is open to the intermediate block 46 side. The injection passage 401e is a passage for introducing the intermediate-pressure refrigerant flowing out of the gas-phase refrigerant outflow port 14c (see FIG. 1) of the gas-liquid separator 14 into the compression chamber 40a.

電動モータ42は、流体圧縮部40を駆動する駆動源である。電動モータ42は、モータケース45に固定されたステータ421と、ステータ421の内周側に挿入されたロータ422と、ロータ422の内周側に挿入された回転軸423とを備えている。そのロータ422は回転軸423に相対回転不能に連結されており、そのロータ422および回転軸423は、ステータ421に対し相対回転可能となっている。   The electric motor 42 is a drive source for driving the fluid compression unit 40. The electric motor 42 includes a stator 421 fixed to the motor case 45, a rotor 422 inserted on the inner peripheral side of the stator 421, and a rotating shaft 423 inserted on the inner peripheral side of the rotor 422. The rotor 422 is connected to the rotation shaft 423 so as not to rotate relatively. The rotor 422 and the rotation shaft 423 are rotatable relative to the stator 421.

ステータ421に含まれるコイルには、不図示のモータ駆動回路から三相交流が供給されるようになっている。ロータ422は、ステータ421のコイルに供給される電力によって回転駆動される。そのロータ422の回転に伴い、回転軸423と連結された旋回スクロール402が旋回(詳細には、公転)し、圧縮室40a内の冷媒が圧縮される。   A three-phase alternating current is supplied to a coil included in the stator 421 from a motor drive circuit (not shown). The rotor 422 is driven to rotate by electric power supplied to the coil of the stator 421. With the rotation of the rotor 422, the orbiting scroll 402 connected to the rotating shaft 423 orbits (more specifically, revolves), and the refrigerant in the compression chamber 40a is compressed.

また、モータケース45内の下部には、ヒートポンプサイクル10において余剰となった液相冷媒45aが溜まるようになっている。電動モータ42の一部は、このモータケース45内の液相冷媒45aに漬かっている。   Further, in the lower portion inside the motor case 45, the excess liquid-phase refrigerant 45a in the heat pump cycle 10 is stored. A part of the electric motor 42 is immersed in a liquid refrigerant 45 a in the motor case 45.

中間ブロック46には、中間圧ポート11bとインジェクション中継室46aと一対の中継孔46bとが形成されている。この中間圧ポート11bには、中間圧冷媒通路15(図1参照)を構成する冷媒配管が接続されている。   The intermediate block 46 has an intermediate pressure port 11b, an injection relay chamber 46a, and a pair of relay holes 46b. A refrigerant pipe constituting an intermediate-pressure refrigerant passage 15 (see FIG. 1) is connected to the intermediate-pressure port 11b.

また、インジェクション中継室46aは中間圧ポート11bへ連通している。更に、インジェクション中継室46aは、一対の中継孔46bを介して、一対のインジェクション通路401eへそれぞれ連通している。従って、中間圧ポート11bへ流入する中間圧冷媒は、中間圧ポート11bから、インジェクション中継室46a、中継孔46b、インジェクション通路401eを順に経て、圧縮室40a内へ吸い込まれる。   The injection relay chamber 46a communicates with the intermediate pressure port 11b. Further, the injection relay chamber 46a communicates with a pair of injection passages 401e via a pair of relay holes 46b. Therefore, the intermediate-pressure refrigerant flowing into the intermediate-pressure port 11b is sucked from the intermediate-pressure port 11b into the compression chamber 40a through the injection relay chamber 46a, the relay hole 46b, and the injection passage 401e in this order.

すなわち、固定スクロール401においてインジェクション通路401eは、圧縮機11外部の気液分離器14から導入された冷媒を圧縮室40a内の圧縮途中の冷媒へ合流させる合流用通路として機能する。なお、図1の中間圧側開閉弁16aは冷房運転モード時には閉弁状態になり暖房運転モード時には開弁状態になるので、インジェクション通路401eには、車両用空調装置1の暖房運転中に気液分離器14からの冷媒が供給される。言い換えれば、インジェクション通路401eには、室内凝縮器12が車室内への送風空気へ冷媒から放熱させると共に室外熱交換器20が外気から冷媒へ吸熱させる場合に、気液分離器14からの冷媒が供給される。   That is, in the fixed scroll 401, the injection passage 401e functions as a joining passage for joining the refrigerant introduced from the gas-liquid separator 14 outside the compressor 11 to the refrigerant being compressed in the compression chamber 40a. Note that the intermediate pressure side on-off valve 16a in FIG. 1 is in the closed state in the cooling operation mode and is opened in the heating operation mode, so that the injection passage 401e has a gas-liquid separation during the heating operation of the vehicle air conditioner 1. The refrigerant from the vessel 14 is supplied. In other words, when the indoor condenser 12 radiates heat from the refrigerant to the air blown into the vehicle interior from the refrigerant and the outdoor heat exchanger 20 absorbs heat from the external air to the refrigerant, the refrigerant from the gas-liquid separator 14 flows into the injection passage 401e. Supplied.

中間ブロック46には、吐出弁54を介して吐出通路401dへ連通する第1吐出室46cも形成されている。この第1吐出室46cは、中間ブロック46のうち、インジェクション中継室46aに対しモータ軸方向DRmでの固定スクロール401側に設けられている。   A first discharge chamber 46c communicating with the discharge passage 401d through the discharge valve 54 is also formed in the intermediate block 46. The first discharge chamber 46c is provided on the fixed scroll 401 side of the intermediate block 46 with respect to the injection relay chamber 46a in the motor axis direction DRm.

吐出ブロック47には、吐出ポート11cと第2吐出室47aと連通路47bと第3吐出室47cとが形成されている。この吐出ポート11cには、室内凝縮器12(図1参照)へつながる冷媒配管が接続されている。なお、第2吐出室47aとインジェクション中継室46aとの間には仕切部材56が配置され、第2吐出室47aは、この仕切部材56によってインジェクション中継室46aに対して隔てられている。   The discharge block 47 has a discharge port 11c, a second discharge chamber 47a, a communication passage 47b, and a third discharge chamber 47c. A refrigerant pipe connected to the indoor condenser 12 (see FIG. 1) is connected to the discharge port 11c. A partition member 56 is arranged between the second discharge chamber 47a and the injection relay chamber 46a, and the second discharge chamber 47a is separated from the injection relay chamber 46a by the partition member 56.

第2吐出室47aは、中間ブロック46に形成された不図示の通路を介して第1吐出室46cへ連通している。更に、第2吐出室47aは、連通路47bを介して第3吐出室47cへ連通している。この第3吐出室47cは吐出ポート11cへ連通している。従って、圧縮室40aから吐出通路401dへ吐出される冷媒は、その吐出通路401dから、第1吐出室46c、第2吐出室47a、第3吐出室47cを順に経て、吐出ポート11cから圧縮機11の外部へ吐出される。なお、第3吐出室47c内には周知の油分離器58が配置されており、第3吐出室47c内へ流入した冷媒は、その冷媒に混合している油が油分離器58で分離された上で吐出ポート11cへと流れる。   The second discharge chamber 47a communicates with the first discharge chamber 46c via a passage (not shown) formed in the intermediate block 46. Further, the second discharge chamber 47a communicates with the third discharge chamber 47c via the communication passage 47b. The third discharge chamber 47c communicates with the discharge port 11c. Therefore, the refrigerant discharged from the compression chamber 40a to the discharge passage 401d flows from the discharge passage 401d through the first discharge chamber 46c, the second discharge chamber 47a, and the third discharge chamber 47c in that order, from the discharge port 11c to the compressor 11c. Is discharged to the outside. Note that a well-known oil separator 58 is disposed in the third discharge chamber 47c, and the oil flowing into the third discharge chamber 47c is separated by the oil separator 58 into oil mixed with the refrigerant. Then, it flows to the discharge port 11c.

図3および図4に示すバネ部材60は、そのバネ部材60のバネ力によって旋回スクロール402を固定スクロール401に対してモータ軸方向DRmに押し付ける押付力Fpを発生する押付装置である。そのバネ部材60のバネ力は、電動モータ42の回転軸423とブッシュバランサ52とを順次介して旋回スクロール基板402aへと伝わる。従って、バネ部材60は、そのバネ部材60のバネ力を旋回スクロール402への押付力Fpとして作用させることができる。   The spring member 60 shown in FIGS. 3 and 4 is a pressing device that generates a pressing force Fp for pressing the orbiting scroll 402 against the fixed scroll 401 in the motor axis direction DRm by the spring force of the spring member 60. The spring force of the spring member 60 is transmitted to the orbiting scroll substrate 402a via the rotary shaft 423 of the electric motor 42 and the bush balancer 52 in order. Therefore, the spring member 60 can make the spring force of the spring member 60 act as the pressing force Fp against the orbiting scroll 402.

詳細には、バネ部材60は、モータ軸方向DRmを厚み方向とし中央に貫通孔60aが空いた円板形状すなわち座金形状を成している。そして、バネ部材60は、モータ軸方向DRmに相対向する第2軸受用凹部451の底面451aと回転軸423の他方端面423bおよび第2軸受482の内輪他方端面482aとの間に挟まれている。   Specifically, the spring member 60 has a disk shape with a through-hole 60a in the center with the motor axial direction DRm as a thickness direction, that is, a washer shape. The spring member 60 is sandwiched between the bottom surface 451a of the second bearing recess 451 facing the motor shaft direction DRm, the other end surface 423b of the rotating shaft 423, and the other end surface 482a of the inner ring of the second bearing 482. .

すなわち、バネ部材60は、第2軸受482の内輪と回転軸423とに接触しているので、背圧室403a内の冷媒との間で回転軸423を介して又は第2軸受482の内輪と回転軸423とを介して熱の授受が可能となっている。要するに、バネ部材60は、背圧室403a内の冷媒の温度を間接的に感知可能な箇所に配置されている。   That is, since the spring member 60 is in contact with the inner ring of the second bearing 482 and the rotating shaft 423, the spring member 60 is in contact with the refrigerant in the back pressure chamber 403a via the rotating shaft 423 or with the inner ring of the second bearing 482. Heat can be exchanged via the rotating shaft 423. In short, the spring member 60 is disposed at a location where the temperature of the refrigerant in the back pressure chamber 403a can be indirectly sensed.

そして、バネ部材60は、低膨張層601と高膨張層602とがモータ軸方向DRmに積層されてなるバイメタルワッシャで構成されている。その高膨張層602の線膨張係数は低膨張層601の線膨張係数に比して大きく、高膨張層602は、低膨張層601に対しモータ軸方向DRmの一方側すなわち回転軸423側に積層されている。   The spring member 60 is formed of a bimetal washer in which a low expansion layer 601 and a high expansion layer 602 are stacked in the motor axial direction DRm. The linear expansion coefficient of the high expansion layer 602 is larger than the linear expansion coefficient of the low expansion layer 601, and the high expansion layer 602 is laminated on one side in the motor axis direction DRm, that is, on the rotation shaft 423 side, with respect to the low expansion layer 601. Have been.

従って、図5に示すように、バネ部材60は、そのバネ部材60の自由状態においては、バネ部材60の温度が低いほど、バネ部材60の中央部分がモータ軸方向DRmの一方側(すなわち、低膨張層601に対する高膨張層602側)へ突き出るように反る。そして、低膨張層601および高膨張層602のそれぞれの構成材料としては、圧縮機11の定常運転時にはバネ部材60が図4のように平板状になるものが選択されている。   Therefore, as shown in FIG. 5, in the free state of the spring member 60, the lower the temperature of the spring member 60 is, the lower the center portion of the spring member 60 is on one side in the motor axis direction DRm (ie, It warps so as to protrude toward the high expansion layer 602 with respect to the low expansion layer 601). As the constituent materials of the low-expansion layer 601 and the high-expansion layer 602, those in which the spring member 60 becomes flat as shown in FIG.

このように構成されたバネ部材60は、その中央部分をモータ軸方向DRmの一方側へ突き出すように反ろうとするほど、図3および図5に示すように、回転軸423と第2軸受482の内輪とをモータ軸方向DRmの一方側へ付勢する。   As shown in FIGS. 3 and 5, the spring member 60 configured as described above is configured such that the more the center portion of the spring member 60 warps so as to protrude toward one side in the motor axis direction DRm, as shown in FIGS. The inner ring is urged toward one side in the motor axial direction DRm.

すなわち、バネ部材60は、低膨張層601の線膨張係数と高膨張層602の線膨張係数と差に起因して、バネ部材60の温度が低いほど旋回スクロール402への押付力Fpを大きくする。要するに、バネ部材60の温度は背圧室403a内の冷媒の温度に対応しているので、バネ部材60は、その背圧室403a内の冷媒の温度が低いほど旋回スクロール402への押付力Fpを大きくする。   That is, due to the difference between the linear expansion coefficient of the low expansion layer 601 and the linear expansion coefficient of the high expansion layer 602, the spring member 60 increases the pressing force Fp against the orbiting scroll 402 as the temperature of the spring member 60 decreases. . In short, since the temperature of the spring member 60 corresponds to the temperature of the refrigerant in the back pressure chamber 403a, the lower the temperature of the refrigerant in the back pressure chamber 403a, the lower the pressing force Fp against the orbiting scroll 402. To increase.

ここで、圧縮機11が圧縮する冷媒の圧力と温度との関係について図6を用いて説明する。図6は、車両用空調装置1が暖房運転モードで運転される場合において圧縮機11の吐出冷媒圧力PD、吸入冷媒圧力PS、吐出冷媒温度TD、および吸入冷媒温度TSの推移を示したタイムチャートである。図6の横軸は経過時間であり、t0時点は、停止していた圧縮機11が作動し始めた時点を示している。   Here, the relationship between the pressure and the temperature of the refrigerant compressed by the compressor 11 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a time chart showing transitions of discharge refrigerant pressure PD, suction refrigerant pressure PS, discharge refrigerant temperature TD, and suction refrigerant temperature TS of compressor 11 when vehicle air conditioner 1 is operated in the heating operation mode. It is. The horizontal axis in FIG. 6 is the elapsed time, and the time t0 indicates the time when the stopped compressor 11 starts operating.

なお、圧縮機11の吐出冷媒圧力PDとは圧縮機11の吐出ポート11cにおける冷媒圧力であり、吸入冷媒圧力PSとは吸入ポート11aおける冷媒圧力である。また、吐出冷媒温度TDとは吐出ポート11cにおける冷媒温度であり、吸入冷媒温度TSとは吸入ポート11aおける冷媒温度である。   Note that the discharge refrigerant pressure PD of the compressor 11 is a refrigerant pressure at the discharge port 11c of the compressor 11, and the suction refrigerant pressure PS is a refrigerant pressure at the suction port 11a. Further, the discharge refrigerant temperature TD is a refrigerant temperature at the discharge port 11c, and the suction refrigerant temperature TS is a refrigerant temperature at the suction port 11a.

この図6に示すように、圧縮機11で圧縮される冷媒の圧力PD、PSと温度TD、TSとの間には相関があり、このことは背圧室403aの冷媒圧力と冷媒温度との関係でも同様である。すなわち、背圧室403aの冷媒圧力と冷媒温度は、その冷媒温度が低いほど冷媒圧力も低いという相関を有する。   As shown in FIG. 6, there is a correlation between the pressures PD and PS of the refrigerant compressed by the compressor 11 and the temperatures TD and TS. This indicates that the refrigerant pressure in the back pressure chamber 403a and the refrigerant temperature are different. The same is true for relationships. That is, the refrigerant pressure and the refrigerant temperature in the back pressure chamber 403a have a correlation that the lower the refrigerant temperature, the lower the refrigerant pressure.

そして上記のように、図3に示すバネ部材60は、そのバネ部材60が発生する旋回スクロール402への押付力Fpを、その背圧室403a内の冷媒の温度が低いほど大きくする。従って、背圧室403a内の冷媒温度に応じて背圧室403a内の冷媒圧力が低いほど、バネ部材60が発生する押付力Fpは大きくなる。   As described above, the spring member 60 shown in FIG. 3 increases the pressing force Fp generated by the spring member 60 on the orbiting scroll 402 as the temperature of the refrigerant in the back pressure chamber 403a decreases. Therefore, as the refrigerant pressure in the back pressure chamber 403a decreases according to the refrigerant temperature in the back pressure chamber 403a, the pressing force Fp generated by the spring member 60 increases.

このことから、旋回スクロール402を固定スクロール401に対してモータ軸方向DRmに押し付ける背圧として作用する背圧室403a内の冷媒圧力が不足する際に、旋回スクロール402への押付力Fpを適切に確保することが可能である。言い換えれば、例えば暖房運転の起動時など背圧室403a内の冷媒圧力が上がらずその冷媒圧力が旋回スクロール402を固定スクロール401に押し付ける上で適切に確保されない場合に、バネ部材60は、その背圧室403a内の冷媒圧力に替わる代用として機能する。   Accordingly, when the refrigerant pressure in the back pressure chamber 403a acting as the back pressure for pressing the orbiting scroll 402 against the fixed scroll 401 in the motor axis direction DRm becomes insufficient, the pressing force Fp to the orbiting scroll 402 is appropriately adjusted. It is possible to secure. In other words, for example, when the refrigerant pressure in the back pressure chamber 403a does not rise and the refrigerant pressure is not appropriately secured to press the orbiting scroll 402 against the fixed scroll 401, for example, at the start of the heating operation, the spring member 60 It functions as a substitute for the refrigerant pressure in the pressure chamber 403a.

そして、圧縮機11の吸入ポート11aと中間圧ポート11bとへ流入する冷媒が定常運転時に比して低温であっても、バネ部材60の押付力Fpが適切に確保されるので、旋回スクロール402は安定して旋回し最適な圧縮仕事を行うことが可能となる。延いては、圧縮機11の振動低減、および、その圧縮機11の振動に起因する車内音と車外音との低減により乗員の快適性の向上を図ることができる。更に、圧縮室40aの気密性が適切に確保されるので、圧縮機11の高効率での作動を実現し、圧縮機11へ供給される電力を効率よく最適に使用することができる。   Then, even if the refrigerant flowing into the suction port 11a and the intermediate pressure port 11b of the compressor 11 has a lower temperature than in the normal operation, the pressing force Fp of the spring member 60 is appropriately secured. Turns stably and can perform the optimal compression work. As a result, the vibration of the compressor 11 can be reduced, and the in-vehicle sound and the out-of-vehicle sound caused by the vibration of the compressor 11 can be reduced to improve the comfort of the occupant. Further, since the airtightness of the compression chamber 40a is appropriately secured, the compressor 11 can be operated with high efficiency, and the electric power supplied to the compressor 11 can be used efficiently and optimally.

また、図6に示す冷媒圧力PD、PSと冷媒温度TD、TSとの相関関係に基づきバネ部材60の各層601、602の材料選択をしてバネ部材60の押付力Fpを規定すれば、圧縮室40a内の冷媒を圧縮する上で安定した押付力Fpを確保することができる。   Further, if the material of each layer 601 and 602 of the spring member 60 is selected based on the correlation between the refrigerant pressures PD and PS and the refrigerant temperatures TD and TS shown in FIG. A stable pressing force Fp for compressing the refrigerant in the chamber 40a can be secured.

また、本実施形態によれば、図3および図4に示すバネ部材60は、バネ部材60の温度が低いほど旋回スクロール402への押付力Fpを大きくする。そして、バネ部材60は、背圧室403a内の冷媒の温度を感知可能な箇所に配置されている。従って、旋回スクロール402への押付力Fpを発生する押付装置をバネ部材60という簡単な構成にすることができると共に、バネ部材60による押付力Fpを背圧室403a内の冷媒温度に応じて増減することができる。   According to the present embodiment, the spring member 60 shown in FIGS. 3 and 4 increases the pressing force Fp against the orbiting scroll 402 as the temperature of the spring member 60 decreases. And the spring member 60 is arrange | positioned in the location which can sense the temperature of the refrigerant | coolant in the back pressure chamber 403a. Therefore, the pressing device that generates the pressing force Fp against the orbiting scroll 402 can be configured as a simple structure of the spring member 60, and the pressing force Fp by the spring member 60 can be increased or decreased according to the refrigerant temperature in the back pressure chamber 403a. can do.

また、本実施形態によれば、バネ部材60はバイメタルワッシャで構成されている。そして、そのバネ部材60は、低膨張層601の線膨張係数と高膨張層602の線膨張係数と差に起因して、バネ部材60の温度が低いほど旋回スクロール402への押付力Fpを大きくする。従って、バイメタルワッシャの温度とバネ力との関係を利用することにより簡単な構成で、バネ部材60による押付力Fpを背圧室403a内の冷媒温度に応じて増減することができる。   Further, according to the present embodiment, the spring member 60 is formed of a bimetal washer. Then, due to the difference between the linear expansion coefficient of the low expansion layer 601 and the linear expansion coefficient of the high expansion layer 602, the spring member 60 increases the pressing force Fp against the orbiting scroll 402 as the temperature of the spring member 60 decreases. I do. Therefore, by using the relationship between the temperature of the bimetal washer and the spring force, the pressing force Fp by the spring member 60 can be increased or decreased according to the refrigerant temperature in the back pressure chamber 403a with a simple configuration.

また、本実施形態によれば、インジェクション通路401eには、車両用空調装置1の暖房運転中に気液分離器14からの冷媒が供給される。そのため、暖房運転の起動時に生じやすい背圧室403a内の冷媒圧力の不足を補うように、バネ部材60は旋回スクロール402への押付力Fpを発生させることができる。   Further, according to the present embodiment, the refrigerant from the gas-liquid separator 14 is supplied to the injection passage 401e during the heating operation of the vehicle air conditioner 1. Therefore, the spring member 60 can generate the pressing force Fp against the orbiting scroll 402 so as to compensate for the shortage of the refrigerant pressure in the back pressure chamber 403a which tends to occur when the heating operation is started.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の第1実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, points different from the first embodiment will be mainly described. Further, the same or equivalent parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified.

図7および図8に示すように、本実施形態の圧縮機11は、第1実施形態のバネ部材60を第1バネ部材60として備え、更に第2バネ部材62を備えている。本実施形態は、この点において第1実施形態と異なっている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the compressor 11 of the present embodiment includes the spring member 60 of the first embodiment as a first spring member 60, and further includes a second spring member 62. This embodiment is different from the first embodiment in this point.

具体的に、本実施形態の第2バネ部材62は、第1バネ部材60と同様に旋回スクロール402への押付力Fpを発生する押付装置である。第2バネ部材62は旋回スクロール402に接触しているので、旋回スクロール402に対し直接に押付力Fpを作用させることができる。   Specifically, the second spring member 62 of the present embodiment is a pressing device that generates a pressing force Fp on the orbiting scroll 402, similarly to the first spring member 60. Since the second spring member 62 is in contact with the orbiting scroll 402, the pressing force Fp can be applied directly to the orbiting scroll 402.

第2バネ部材62は、第1バネ部材60と同様のバイメタルワッシャで構成されている。すなわち、図9に示すように、第2バネ部材62の中央部分には貫通孔62aが空いており、第2バネ部材62は、第1バネ部材60の低膨張層601に相当する低膨張層621と、第1バネ部材60の高膨張層602に相当する高膨張層622とを有している。但し、第2バネ部材62において高膨張層622は、低膨張層621に対しモータ軸方向DRmの他方側すなわち回転軸423側に積層されている。   The second spring member 62 is formed of the same bimetal washer as the first spring member 60. That is, as shown in FIG. 9, a through hole 62 a is opened in the center of the second spring member 62, and the second spring member 62 is a low expansion layer corresponding to the low expansion layer 601 of the first spring member 60. 621 and a high expansion layer 622 corresponding to the high expansion layer 602 of the first spring member 60. However, in the second spring member 62, the high expansion layer 622 is laminated on the other side of the low expansion layer 621 in the motor axis direction DRm, that is, on the rotation shaft 423 side.

また、第3軸受用凹部402dの底面402eは第3軸受483の内輪の一方側の端面483a(すなわち、内輪一方端面483a)とモータ軸方向DRmに相対向している。本実施形態の第2バネ部材62は、その第3軸受用凹部402dの底面402eと第3軸受483の内輪一方端面483aとの間に挟まれている。   The bottom surface 402e of the third bearing recess 402d is opposed to one end surface 483a of the inner ring of the third bearing 483 (that is, one end surface 483a of the inner ring) in the motor axis direction DRm. The second spring member 62 of this embodiment is sandwiched between the bottom surface 402e of the third bearing recess 402d and the one end surface 483a of the inner ring of the third bearing 483.

すなわち、第2バネ部材62は、背圧室403a内の冷媒との間で直接的に熱の授受が可能であり、更に、第3軸受483の内輪および外輪を介して間接的にも熱の授受が可能となっている。要するに、第2バネ部材62は、背圧室403a内の冷媒の温度を直接的または間接的に感知可能な箇所に配置されている。   That is, the second spring member 62 can directly exchange heat with the refrigerant in the back pressure chamber 403a, and further indirectly transfers heat through the inner ring and the outer ring of the third bearing 483. It is possible to give and receive. In short, the second spring member 62 is disposed at a location where the temperature of the refrigerant in the back pressure chamber 403a can be directly or indirectly sensed.

第2バネ部材62は低膨張層621と高膨張層622とを有するので、図10に示すように、その第2バネ部材62の自由状態においては、第2バネ部材62の温度が低いほど、第2バネ部材62の中央部分がモータ軸方向DRmの他方側(すなわち、低膨張層621に対する高膨張層622側)へ突き出るように反る。また、第2バネ部材62も第1バネ部材60と同様に、圧縮機11の定常運転時には図9のように平板状になる。   Since the second spring member 62 has the low expansion layer 621 and the high expansion layer 622, as shown in FIG. 10, in the free state of the second spring member 62, the lower the temperature of the second spring member 62, the lower the temperature. The central portion of the second spring member 62 warps so as to protrude toward the other side in the motor axial direction DRm (that is, toward the high expansion layer 622 with respect to the low expansion layer 621). The second spring member 62, like the first spring member 60, also has a flat plate shape as shown in FIG.

このように構成された第2バネ部材62は、第1バネ部材60と同様に、図8に示す旋回スクロール402への第2バネ部材62の押付力Fpを、第2バネ部材62の温度が低いほど大きくする。要するに、第2バネ部材62は、背圧室403a内の冷媒の温度が低いほど、その第2バネ部材62の押付力Fpを大きくする。   Like the first spring member 60, the second spring member 62 configured as described above applies the pressing force Fp of the second spring member 62 to the orbiting scroll 402 shown in FIG. The lower, the larger. In short, the second spring member 62 increases the pressing force Fp of the second spring member 62 as the temperature of the refrigerant in the back pressure chamber 403a is lower.

本実施形態では、前述の第1実施形態と共通の構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。   In the present embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment, which are obtained from the same configuration as the first embodiment.

また、本実施形態によれば、第2バネ部材62は、第1バネ部材60よりも旋回スクロール402に近い箇所に配置されている。従って、第2バネ部材62は、第1バネ部材60と比較して、旋回スクロール402へ押付力Fpを適切な大きさで及ぼしやすい。   Further, according to the present embodiment, the second spring member 62 is arranged at a position closer to the orbiting scroll 402 than the first spring member 60 is. Therefore, the second spring member 62 easily applies the pressing force Fp to the orbiting scroll 402 with an appropriate magnitude as compared with the first spring member 60.

(他の実施形態)
(1)上述の各実施形態において、圧縮機11はヒートポンプサイクル10の一部を構成するので、圧縮機11が圧縮する流体は、ヒートポンプサイクル10を循環する冷媒であるが、これに限らない。例えば圧縮機11はヒートポンプサイクル10以外の用途に用いられてもよく、圧縮機11が圧縮する流体は冷媒以外の他の流体であっても差し支えない。
(Other embodiments)
(1) In each of the above embodiments, since the compressor 11 forms a part of the heat pump cycle 10, the fluid compressed by the compressor 11 is the refrigerant circulating in the heat pump cycle 10, but is not limited thereto. For example, the compressor 11 may be used for applications other than the heat pump cycle 10, and the fluid compressed by the compressor 11 may be other fluid than the refrigerant.

(2)上述の第1実施形態において、図2および図3に示すように、バネ部材60は、背圧室403a内の冷媒の温度を間接的に感知可能な箇所に配置されているが、その冷媒の温度を直接的に感知可能な箇所に配置されていても構わない。   (2) In the above-described first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the spring member 60 is disposed at a location where the temperature of the refrigerant in the back pressure chamber 403 a can be indirectly sensed. It may be arranged at a place where the temperature of the refrigerant can be directly sensed.

(3)上述の第1実施形態において、図4に示すように、バネ部材60はバイメタルワッシャで構成されているが、バイメタルではなく例えば形状記憶合金等で構成されていても差し支えない。また、バネ部材60の形状に限定はなく、バネ部材60は座金形状を成している必要もない。これらのことは、第2実施形態の第1および第2バネ部材60、62についても同様である。   (3) In the above-described first embodiment, as shown in FIG. 4, the spring member 60 is formed of a bimetal washer. However, the spring member 60 may be formed of, for example, a shape memory alloy instead of bimetal. Further, the shape of the spring member 60 is not limited, and the spring member 60 does not need to have a washer shape. The same applies to the first and second spring members 60 and 62 of the second embodiment.

(4)上述の第1実施形態において、バネ部材60は第2軸受482に対して設けられているが、圧縮機11が有する複数の軸受481、482、483のうちの何れか1つまたは2つ以上に対して設けられていてもよい。また、バネ部材60は、各軸受481、482、483から離れて配置されていることも考え得る。   (4) In the above-described first embodiment, the spring member 60 is provided for the second bearing 482, but any one or two of the plurality of bearings 481, 482, and 483 of the compressor 11 are provided. More than one may be provided. It is also conceivable that the spring member 60 is disposed apart from the bearings 481, 482, 483.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, but also includes various modifications and modifications within an equivalent range. In each of the above embodiments, it is needless to say that the elements constituting the embodiment are not necessarily essential, unless otherwise clearly indicated as essential or in principle considered to be clearly essential. No.

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。   In each of the above embodiments, when a numerical value such as the number, numerical value, amount, range, or the like of the constituent elements of the exemplary embodiment is mentioned, it is particularly limited to a specific number when it is clearly stated that it is essential and in principle The number is not limited to the specific number unless otherwise specified. Further, in each of the above embodiments, when referring to the material, shape, positional relationship, and the like of the components and the like, unless otherwise specified, and in principle, it is limited to a specific material, shape, positional relationship, and the like. However, the material, shape, positional relationship, and the like are not limited.

(まとめ)
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、圧縮機は、旋回スクロールを固定スクロールに対して所定軸心の軸方向に押し付ける押付力を発生する押付装置を備える。そして、その押付装置は、背圧室内の流体の温度が低いほど押付力を大きくする。
(Summary)
According to a first aspect shown in a part or all of the above embodiments, the compressor includes a pressing device that generates a pressing force for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll in the axial direction of the predetermined axis. . Then, the pressing device increases the pressing force as the temperature of the fluid in the back pressure chamber is lower.

また、第2の観点によれば、押付装置は、その押付装置の温度が低いほど上記押付力を大きくするバネ部材で構成され、背圧室内の流体の温度を直接的に又は間接的に感知可能な箇所に配置される。従って、押付装置を簡単な構成としつつ、背圧室内の流体の温度に応じて押付装置による上記押付力を増減することが可能である。   According to the second aspect, the pressing device is constituted by a spring member that increases the pressing force as the temperature of the pressing device is lower, and directly or indirectly detects the temperature of the fluid in the back pressure chamber. Placed where possible. Therefore, it is possible to increase or decrease the pressing force of the pressing device according to the temperature of the fluid in the back pressure chamber while the pressing device has a simple configuration.

また、第3の観点によれば、押付装置はバイメタルワッシャで構成され、背圧室内の流体の温度を直接的に又は間接的に感知可能な箇所に配置される。そして、そのバイメタルワッシャは、低膨張層の線膨張係数と高膨張層の線膨張係数と差に起因して、バイメタルワッシャの温度が低いほど上記押付力を大きくする。従って、バイメタルワッシャの温度とバネ力との関係を利用することにより簡単な構成で、背圧室内の流体の温度に応じて押付装置による上記押付力を増減することが可能である。   According to a third aspect, the pressing device is formed of a bimetal washer and is disposed at a location where the temperature of the fluid in the back pressure chamber can be directly or indirectly sensed. The bimetal washer increases the pressing force as the temperature of the bimetal washer decreases, due to the difference between the linear expansion coefficient of the low expansion layer and the linear expansion coefficient of the high expansion layer. Therefore, it is possible to increase or decrease the pressing force by the pressing device according to the temperature of the fluid in the back pressure chamber with a simple configuration by utilizing the relationship between the temperature of the bimetal washer and the spring force.

また、第4の観点によれば、固定スクロールには、外部から導入された流体を圧縮室内の圧縮途中の流体へ合流させる合流用通路が形成されている。   According to the fourth aspect, the fixed scroll is provided with a merging passage for merging the fluid introduced from the outside with the fluid being compressed in the compression chamber.

また、第5の観点によれば、固定スクロールに形成された合流用通路には、室内熱交換器が車室内への送風空気へ冷媒から放熱させると共に室外熱交換器が外気から冷媒へ吸熱させる場合に、気液分離器から流出した冷媒が圧縮機外部からの流体として供給される。従って、押付装置を備えた圧縮機は、暖房運転を行うヒートポンプサイクルに適用される。   According to the fifth aspect, in the merging passage formed in the fixed scroll, the indoor heat exchanger radiates heat from the refrigerant to the air blown into the vehicle interior, and the outdoor heat exchanger absorbs heat from the outdoor air to the refrigerant. In this case, the refrigerant flowing out of the gas-liquid separator is supplied as a fluid from outside the compressor. Therefore, the compressor provided with the pressing device is applied to a heat pump cycle that performs a heating operation.

11 圧縮機
40a 圧縮室
401 固定スクロール
402 旋回スクロール
403 支持部材(背圧室形成部)
403a 背圧室
60 バネ部材(押付装置)
62 第2バネ部材(押付装置)
Fp 押付力
DRm モータ軸方向(所定軸心の軸方向)
11 Compressor 40a Compression chamber 401 Fixed scroll 402 Orbiting scroll 403 Support member (back pressure chamber forming part)
403a Back pressure chamber 60 Spring member (pressing device)
62 Second spring member (pressing device)
Fp Pressing force DRm Motor shaft direction (axial direction of predetermined shaft center)

Claims (3)

非回転部材としての固定スクロール(401)と、
該固定スクロールとの間に圧縮室(40a)を形成し、該固定スクロールに対し所定軸心(CLm)まわりに旋回することによって前記圧縮室の容積を変化させ、該圧縮室の容積変化により該圧縮室内の流体を圧縮する旋回スクロール(402)と、
前記圧縮室で圧縮された流体の一部が導入される背圧室(403a)が形成された背圧室形成部(403)と、
前記旋回スクロールを前記固定スクロールに対して前記所定軸心の軸方向(DRm)に押し付ける押付力(Fp)を発生する押付装置(60、62)とを備え、
前記背圧室は、該背圧室内の流体の圧力を、前記旋回スクロールを前記固定スクロールに対して前記軸方向に押し付ける背圧として作用させ、
前記押付装置は、前記背圧室内の流体の温度が低いほど前記押付力を大きくするものであり、
前記押付装置は、低膨張層(601、621)と該低膨張層に比して線膨張係数が大きい高膨張層(602、622)とが前記軸方向に積層されてなるバイメタルワッシャで構成され、前記背圧室内の流体の温度を直接的に又は間接的に感知可能な箇所に配置され、
前記バイメタルワッシャは、前記低膨張層の線膨張係数と前記高膨張層の線膨張係数と差に起因して、前記バイメタルワッシャの温度が低いほど前記押付力を大きくする圧縮機。
A fixed scroll (401) as a non-rotating member;
A compression chamber (40a) is formed between the fixed scroll and the fixed scroll, and the volume of the compression chamber is changed by orbiting about the predetermined axis (CLm) with respect to the fixed scroll. An orbiting scroll (402) for compressing the fluid in the compression chamber;
A back pressure chamber forming part (403) in which a back pressure chamber (403a) into which a part of the fluid compressed in the compression chamber is introduced;
A pressing device (60, 62) for generating a pressing force (Fp) for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll in the axial direction (DRm) of the predetermined axis.
The back pressure chamber causes the pressure of the fluid in the back pressure chamber to act as a back pressure that presses the orbiting scroll against the fixed scroll in the axial direction,
The pressing device increases the pressing force as the temperature of the fluid in the back pressure chamber is lower ,
The pressing device is constituted by a bimetal washer in which a low expansion layer (601, 621) and a high expansion layer (602, 622) having a larger linear expansion coefficient than the low expansion layer are laminated in the axial direction. Disposed at a location where the temperature of the fluid in the back pressure chamber can be directly or indirectly sensed,
A compressor in which the bimetal washer increases the pressing force as the temperature of the bimetal washer becomes lower due to a difference between a linear expansion coefficient of the low expansion layer and a linear expansion coefficient of the high expansion layer .
前記固定スクロールには、外部から導入された流体を前記圧縮室内の圧縮途中の流体へ合流させる合流用通路(401e)が形成されている請求項1に記載の圧縮機。 2. The compressor according to claim 1, wherein the fixed scroll is provided with a merging passage (401 e) for merging a fluid introduced from the outside with the fluid being compressed in the compression chamber. 3. 室内熱交換器(12)と、該室内熱交換器から冷媒が流入する気液分離器(14)と、該気液分離器から冷媒が流入する室外熱交換器(20)とを有するヒートポンプサイクル(10)の一部を構成する圧縮機であって、
前記気液分離器および前記室外熱交換器は車室外に配置され、
前記合流用通路には、前記室内熱交換器が車室内への送風空気へ冷媒から放熱させると共に前記室外熱交換器が外気から冷媒へ吸熱させる場合に、前記気液分離器から流出した冷媒が前記外部からの流体として供給される請求項に記載の圧縮機。
Heat pump cycle having an indoor heat exchanger (12), a gas-liquid separator (14) into which refrigerant flows from the indoor heat exchanger, and an outdoor heat exchanger (20) into which refrigerant flows from the gas-liquid separator A compressor constituting a part of (10),
The gas-liquid separator and the outdoor heat exchanger are arranged outside the vehicle compartment,
In the merging passage, the refrigerant flowing out of the gas-liquid separator is used when the indoor heat exchanger radiates heat from the refrigerant to the air blown into the vehicle interior and the outdoor heat exchanger absorbs heat from the outside air to the refrigerant. The compressor according to claim 2 , wherein the compressor is supplied as the external fluid.
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