WO2006106814A1 - ハイブリッド圧縮機 - Google Patents

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WO2006106814A1
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suction
electric motor
compression mechanism
communication
suction chamber
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French (fr)
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Hideki Matsumura
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Sanden Corporation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/0085—Prime movers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/45—Hybrid prime mover

Definitions

  • a first compression mechanism driven by an external drive source and a second compression mechanism driven by a built-in electric motor, which are used in a vehicle air conditioner or the like, are integrally incorporated.
  • a hybrid compressor that can cool the motor more effectively.
  • a conventional hybrid compressor has a structure as shown in FIG.
  • a hybrid compressor 1 shown in FIG. 1 is a scroll-type compressor, and includes a first compression mechanism 2 and a second compression mechanism 3.
  • the first compression mechanism 2 includes a fixed scroll 10, a movable scroll 11 that meshes with the fixed scroll 10 to form a plurality of working spaces (fluid pockets) 12, and a movable scroll 11 that is engaged with the movable scroll 11.
  • the second compression mechanism 3 engages with the fixed scroll 30, the movable scroll 31 that meshes with the fixed scroll 30 to form a plurality of working spaces (fluid pockets) 32, and the movable scroll 31.
  • Drive shaft of the second compression mechanism 3 In order to drive 33, an electric motor 35 is incorporated.
  • the electric motor 35 includes a rotor 36 fixed to the drive shaft 33 and a stator 37 having a motor coil portion.
  • the stator 37 is attached to the stator housing 38 or one of the compressor housings.
  • the entire electric motor 35 is housed in the stator housing 38. Electric power is supplied to the electric motor 35 via the power supply unit 50.
  • compressed gas for example, refrigerant gas
  • sucked from the suction port 18 into the suction chamber 20 of the first compression mechanism 2 passes through the communication path 39 and flows through the second compression mechanism 3.
  • the gas sucked into the suction chamber 40 and the electric motor 35 portion (electric motor side suction chamber) and sucked into the suction chamber 40 of the second compression mechanism 3 is taken into the working space 32, and the working space 32 reduces the volume.
  • the refrigerant gas in the working space 32 is compressed.
  • a discharge hole 41 is formed at the center of the fixed scroll 30, and the compressed refrigerant gas flows out to the high pressure side of the external refrigerant circuit via the discharge hole 41 and the discharge passage 42.
  • the fixed scroll 10 of the first compression mechanism 2 and the fixed scroll 30 of the second compression mechanism 3 are arranged back-to-back, and both the fixed scrolls 10 and 30 are fixed to each other. It is formed as a steel member 43. In this example, a communication path 39 is formed in the fixed scroll member 43.
  • the first compressor is used according to the cooling load or the like. Switching between the compression mechanism 2 and the second compression mechanism 3 and simultaneous operation control are performed. For example, when a large cooling capacity is not required inside the passenger compartment, the capacity is small in a light load state! /,
  • the motor side that is, the second compression mechanism 3 side
  • the drive source side that is, the first compression mechanism 2 side
  • the motor operation is performed by controlling the rotational speed by applying a duty control to the motor with a pulse voltage from a high voltage unit based on a command of a dedicated drive control circuit force.
  • the motor coil section has a resistance, and a current flows through the resistance, and the motor coil section generates heat.
  • the refrigerant passes through the coil portion, or heat is transferred from the motor coil portion to the stator housing side, and the motor coil portion is cooled by heat radiation from the stator housing to the atmosphere.
  • the temperature of the motor coil section is determined depending on the balance between the heat generation amount and the heat dissipation amount described above. In the motor side (second compression mechanism 3 side) single operation or the simultaneous operation mode in which the first compression mechanism 2 side operates at low speed and the second compression mechanism 3 also operates, the amount of heat generated in the motor coil section exceeds the heat dissipation amount.
  • the motor coil section may exceed the allowable temperature, and in the worst case, it may interfere with motor startup. is there. Therefore, the motor part including the motor coil part needs to be appropriately cooled so as not to exceed the allowable temperature.
  • the refrigerant sucked through the communication passage is sucked into the suction chamber on the electric motor side, and the force of the second compression mechanism 3 is sucked there.
  • a structure is known in which chamber 40 is inhaled.
  • the refrigerant 52 sucked into the suction chamber 20 of the first compression mechanism 2 through the suction passage 19 is extended to the electric motor side suction chamber 51 (the communication passage in FIG. 1).
  • the refrigerant passes through the vicinity of the motor 35 and is used for cooling the motor through the suction passage 53.
  • the suction chamber 40 of the second compression mechanism 3 is designed to be sucked.
  • each member is configured as shown in FIGS. 3 to 6, for example.
  • 3 and 4 show an example of the center plate 54 provided between the electric motor side suction chamber 51 and the second compression mechanism 3, and this center is shown.
  • One plate 54 is provided with a communication path 52 having a communication port 55 as an opening to the electric motor side suction chamber 51 and a suction path 53 having a suction port 56 as an opening to the electric motor side suction chamber 51. Yes.
  • the communication port 55 and the suction port 56 are disposed so as to extend over the entire circumference.
  • FIGS. 5 and 6 show an example of a fixed scroll member 57 in which the fixed scroll of the first compression mechanism 2 and the fixed scroll of the second compression mechanism 3 are integrally formed back to back.
  • the fixed scroll member 57 is provided with a communication path 52 in the circumferential direction.
  • reference numeral 58 in FIG. 6 indicates bolt holes provided in four locations in the circumferential direction.
  • the communication path 52 and the communication path from the suction chamber 20 side of the first compression mechanism 2 are communicated.
  • the refrigerant gas sucked into the suction chamber 51 on the electric motor side through the port 55 is sucked into the suction port 56 located at the shortest position with respect to the communication port 55 and is immediately compressed there through the suction path 53.
  • the refrigerant gas may stagnate in the electric motor side suction chamber 51 at a position away from the communication port 55 and the suction port 56.
  • the motor part located away from the communication port 55 and the suction port 56 is not sufficiently cooled by the suction gas, and may be overheated.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-278389
  • an object of the present invention is to allow the built-in electric motor unit to be more appropriately cooled with a suction gas over a wider range and to further appropriately suppress the temperature rise of the motor unit. It is to provide a structure of a hybrid compressor that can expand the operating range of the compressor.
  • a hybrid compressor includes a scroll-type first compression mechanism driven only by an external drive source and a scroll-type second compression driven only by a built-in electric motor.
  • a hybrid compressor having a communication passage for sucking gas from the first compression mechanism side to the electric motor side suction chamber and a suction passage for sucking gas to the second compression mechanism side in addition to the suction chamber force of the electric motor side
  • the communication passage is an opening to the electric motor side suction chamber of the communication passage.
  • the communication path or Z and the position of the suction path or Z and so as to form a gas flow to the suction path that is an opening in the suction chamber on the electric motor side of the suction path and is located on the opposite side of the communication port The number or Z, and the position or Z and the number of the communication port or Z and the suction port are limited.
  • the communication port force V is provided in the electric motor side suction chamber only at one position, and the suction port is provided in the electric motor side suction chamber. It can be configured such that it is provided only at a position opposite to the position on the one side.
  • a plurality of the communication passages, the communication ports, the suction passages, and the suction ports may be provided.
  • a center plate is provided between the electric motor side suction chamber and the second compression mechanism, and the communication port and the suction port are formed in the center plate.
  • the fixed scroll of the first compression mechanism and the fixed scroll of the second compression mechanism are integrally formed on a common fixed scroll member, and a part of the communication path is formed on the fixed scroll member. It can also be set as the structure currently formed.
  • a motor for driving a vehicle including both an engine such as an internal combustion engine and a motor for driving a vehicle in the case of an electric vehicle
  • a refrigerant can be used as the compressed gas.
  • the excessive temperature rise in the motor portion is as follows. Properly suppressed. That is, in the conventional structure as described above, the suction gas easily flows from the communication port to the suction chamber on the electric motor side to the suction port located at the shortest distance. Inhaled gas is likely to stagnate Further, the motor portion is cooled and may overheat.
  • the suction gas flowing from the communication port to the suction port inevitably stagnate by arranging the communication passage, particularly the communication port, and the suction passage, particularly the suction port, on opposite sides. It will flow over a wide range without causing the motor to cool well over a wide range and prevent overheating.
  • the operable range of the motor is also expanded.
  • the suction gas for cooling can flow over a wide range in the electric motor side suction chamber without stagnation, and the motor can be appropriately used throughout.
  • the temperature rise of the motor during motor operation can be kept low. Therefore, it is possible to avoid the inconvenience caused by overheating of the motor and to expand the operable range of the motor.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a conventional hybrid compressor.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a cooling structure of a motor unit in a conventional hybrid compressor.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a center plate in the structure of FIG.
  • FIG. 4 is a front view showing an example of the arrangement of communication ports and suction ports of the center plate of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a fixed scroll member in the structure of FIG.
  • FIG. 6 is a front view showing an example of the arrangement of communication paths of the fixed scroll member of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a cooling structure for a hybrid compressor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a front view showing an example of the arrangement of the communication paths of the fixed scroll member in the structure of FIG.
  • FIG. 9 is a front view showing an example of arrangement of communication ports and suction ports of the center plate in the structure of FIG.
  • FIG. 7 shows the configuration of the hybrid compressor according to one embodiment of the present invention in a form corresponding to FIG. 2 described above. Since the basic configuration of the hybrid compressor shown in FIG. 7 conforms to the configuration shown in FIGS. 1 and 2, the parts having substantially the same configuration as the parts shown in FIGS. The description is omitted by giving the same reference numerals as in FIG. In the following, the points different from the configurations shown in FIGS. 1 and 2 will be mainly described. Note that the arrows in FIG. 7 show an example of the flow of refrigerant gas during motor operation.
  • the difference from the structure shown in FIG. 2 is that the compressed gas sucked into the suction chamber 20 of the first compression mechanism 2 from the suction passage 19 (in this embodiment, the low-temperature refrigerant before compression) Gas) to the electric motor side suction chamber 51 and the second compression from the communication port 62 or Z that opens to the electric motor side suction chamber 51, or Z and the electric motor side suction chamber 51.
  • Refrigerant gas suction path 63 or Z to the suction chamber 40 of mechanism 3 and its suction port 64 force that is an opening to the suction chamber 51 on the electric motor side In the suction chamber 51 on the electric motor side They are located at positions apart from each other, especially at positions opposite to each other.
  • FIG. 8 corresponds to FIG. 6 described above, and as shown in an example of the fixed scroll member 65 in the present embodiment, the communication path 61 is provided only on the upper side in FIG.
  • the communication path 52 is provided on the lower side and the lateral side, and the communication path 61 is not provided for the portion 66. That is, in the arrangement structure of the communication path 52 shown in FIG.
  • the communication port 62 which is an opening to the electric motor side suction chamber 51, is also provided only at the position corresponding to the upper side in FIG. I can't.
  • FIG. 9 corresponds to FIG. 4 described above, and as shown in an example of the center plate 67 in the present embodiment, the suction port 68 and the suction path 69 are provided only on the lower side in FIG.
  • the suction port 56 and the suction path 53 are provided in FIG. 4.
  • the suction port 68 and the suction path 69 are provided. ! / No. That is, in the arrangement structure of the suction port 56 and the suction path 53 shown in FIG. 4, the suction port 56 and the suction path 53 are eliminated in these portions 70.
  • the position or Z and the number of the communication port 62 and the suction port 68 are limited with respect to the electric motor side suction chamber 51, and in particular, the suction ports 51 are sucked from the communication port 62 by being positioned on the opposite sides.
  • the flow of the refrigerant gas in the electric motor side suction chamber 51 that flows to the suction port 68 flows over a wide range without stagnation.
  • the motor 35 is adequately cooled throughout, and the temperature rise of the motor 35 during motor operation can be kept low. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of inconvenience due to overheating of the motor, and to expand the motor operable range.
  • the present invention is applicable to any hybrid compressor in which the first compression mechanism and the second compression mechanism are integrally incorporated, and the second compression mechanism is driven by a built-in electric motor.

Abstract

　外部駆動源のみにより駆動される第１圧縮機構および内蔵電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構と、被圧縮ガスの第１圧縮機構への吸入通路と、第１圧縮機構側から電動モータ側吸入室へガスを吸入する連通路と、電動モータ側吸入室から第２圧縮機構側へガスを吸入する吸入路とを備えたハイブリッド圧縮機において、電動モータ側吸入室に連通路を介して吸入されてきたガスの少なくとも一部に対し、連通路の電動モータ側吸入室への開口である連通口から、吸入路の電動モータ側吸入室での開口であり前記連通口とは反対側に位置する吸入口へのガス流れが形成されるよう、連通路または／および吸入路の位置または／および数、または／および、連通口または／および吸入口の位置または／および数を制限したハイブリッド圧縮機。この構造により、内蔵電動モータ部を、吸入ガスによってより広い範囲にわたって適切に冷却でき、モータ部の温度上昇を適切に抑制できる。

Description

明 細 書
ハイブリッド圧縮機
技術分野
[0001] 本発明は、車両用空調装置等に使用される、外部駆動源により駆動される第 1圧 縮機構と内蔵電動モータにより駆動される第 2圧縮機構とがー体的に組み込まれた ノ、イブリツド圧縮機に関し、とくに、モータ部をより効果的に冷却できるようにしたハイ ブリツド圧縮機の構造に関する。
背景技術
[0002] この種のハイブリッド圧縮機にっ 、て、各種の提案が行われてきた (例えば、特許 文献 1)。従来のハイブリッド圧縮機は、例えば図 1に示すような構造を有している。図 1に示したハイブリッド圧縮機 1はスクロール型の圧縮機カゝらなり、第 1圧縮機構 2と第 2圧縮機構 3とを備えている。第 1圧縮機構 2は、固定スクロール 10と、固定スクロー ル 10とかみ合って複数対の作動空間（流体ポケット） 12を形成する可動スクロール 1 1と、可動スクロール 11に係合して可動スクロール 11を旋回運動させる駆動軸 13と、 外部駆動源としての車両走行用の原動機（図示略)力 の駆動力がベルトを介して 伝達されるプーリ 14と駆動軸 13との間の駆動力伝達をオン、オフする電磁クラッチ 1 5と、可動スクロール 11の自転を阻止するボールカップリング 16と、ケーシング 17に 形成された吸入ポート 18とを備えている。吸入ポート 18から吸入通路 19を通して吸 入室 20へと吸入された被圧縮ガス (たとえば、冷媒ガス）は、作動空間 12内に取り込 まれ、作動空間 12が体積を減少させつつ固定スクロール 10の中心へ向けて移動さ れることにより、作動空間 12内の冷媒ガスが圧縮される。固定スクロール 10の中央部 には吐出穴 21が形成されており、圧縮された冷媒ガスは吐出穴 21、吐出通路 22、 吐出ポート 23を介して外部冷媒回路の高圧側へ流出される。
[0003] 一方、第 2圧縮機構 3は、固定スクロール 30と、固定スクロール 30とかみ合って複 数対の作動空間（流体ポケット） 32を形成する可動スクロール 31と、可動スクロール 3 1に係合して可動スクロール 31を旋回運動させる駆動軸 33と、可動スクロール 31の 自転を阻止するボールカップリング 34とを備えて 、る。この第 2圧縮機構 3の駆動軸 33を駆動するために、電動モータ 35が内蔵されている。電動モータ 35は、駆動軸 3 3に固定された回転子 36と、モータコイル部を備えたステータ 37とを有しており、ステ ータ 37は、ステータハウジング 38に、または圧縮機ハウジングの一部として形成され たステータハウジング 38に固定されるとともに、電動モータ 35全体がステータハウジ ング 38内に収納されている。電動モータ 35へは、給電部 50を介して給電される。こ の第 2圧縮機構 3においては、吸入ポート 18から第 1圧縮機構 2の吸入室 20へと吸 入された被圧縮ガス (たとえば、冷媒ガス）が、連通路 39を通して第 2圧縮機構 3の吸 入室 40および電動モータ 35部分 (電動モータ側吸入室）に吸入され、第 2圧縮機構 3の吸入室 40に吸入されたガスは作動空間 32内に取り込まれ、作動空間 32が体積 を減少させつつ固定スクロール 30の中心へ向けて移動されることにより、作動空間 3 2内の冷媒ガスが圧縮される。固定スクロール 30の中央部には吐出穴 41が形成され ており、圧縮された冷媒ガスは吐出穴 41、吐出通路 42を介して外部冷媒回路の高 圧側へ流出される。
[0004] 第 1圧縮機構 2の固定スクロール 10と第 2圧縮機構 3の固定スクロール 30とは背中 合わせに配設されており、かつ、両固定スクロール 10、 30は一体ィ匕された固定スクロ 一ル部材 43として形成されている。この例では、この固定スクロール部材 43に連通 路 39が形成されている。
[0005] ノ、イブリツド圧縮機 1の第 1圧縮機構 2のみが稼働される場合には、第 2圧縮機構 3 を駆動する電動モータ 35には電力は供給されず、電動モータ 35は回転しない。従 つて第 2圧縮機構 3は作動しない。ハイブリッド圧縮機 1が電動モータ 35のみにより駆 動される場合には、電動モータ 35がオンされて回転し、電動モータ 35の回転が第 2 圧縮機構 3の駆動軸 33へ伝達され、駆動軸 33により可動スクロール 31が旋回駆動 される。このとき、第 1圧縮機構 2の電磁クラッチ 15には通電されず、第 1駆動源とし ての車両用原動機の回転は第 1圧縮機構 2へは伝達されない。従って第 1圧縮機構 2は作動しない。両圧縮機構 2、 3が同時駆動される場合には、車両用原動機からの 駆動力が第 1圧縮機構 2の可動スクロール 11に伝達されるとともに、電動モータ 35が オンされてその駆動力が第 2圧縮機構 3の可動スクロール 31に伝達される。
[0006] このように構成されたノ、イブリツド圧縮機 1においては、冷房負荷等に応じて、第 1 圧縮機構 2、第 2圧縮機構 3の切り替えや同時運転の制御が行われる。例えば、車室 内側で大きな冷房能力を必要としな 、軽負荷状態では、容量の小さ!/、モータ側（つ まり、第 2圧縮機構 3側)単独運転又は、モータ側に対し容量の大きい外部駆動源側 (つまり、第 1圧縮機構 2側）が低回転かつモータ運転する同時運転モードで運転さ れる。モータ運転は、例えば、専用の駆動制御回路力も指令に基づき、モータに高 電圧部からのパルス電圧を duty制御印加することにより、回転数を制御し運転される 。モータコイル部は抵抗をもっており、抵抗に電流が流れることになり、モータコイル 部では発熱する。冷媒がコイル部を通過する、或いは、モータコイル部からステータ ハウジング側へ伝熱し、ステータハウジングから大気等への放熱により、モータコイル 部が冷却されることになる。モータコイル部の温度は、前述の発熱量と放熱量のバラ ンスに依存し決定される。そして、モータ側 (第 2圧縮機構 3側)単独運転又は、第 1 圧縮機構 2側が低回転かつ第 2圧縮機構 3も運転する同時運転モードでは、モータ コイル部の発熱量が放熱量を上回る状況 (例えば、夏場の高速道路走行からパーキ ングエリアでのアイドル停車状態になった場合など)では、モータコイル部許容温度 を超えるおそれがあり、最悪の場合、モータの起動に支障を来すおそれもある。した がって、モータコイル部を含むモータ部は、許容温度を超えないように適切に冷却さ れる必要がある。
[0007] 上記のように、とくにモータ部の冷却性能向上の観点から、上記連通路を介して吸 入される冷媒を、電動モータ側吸入室へ吸入させ、そこ力 第 2圧縮機構 3の吸入室 40に吸入するようにした構造が知られている。例えば図 2に示すように、吸入通路 19 を介して第 1圧縮機構 2の吸入室 20に吸入される冷媒を、電動モータ側吸入室 51ま で延設した連通路 52 (図 1の連通路 39に対応する連通路）を介して電動モータ側吸 入室 51内に吸入させ、該冷媒がモータ 35近傍を通過することで該冷媒をモータ冷 却に使用し、そこ力も吸入路 53を介して第 2圧縮機構 3の吸入室 40に吸入させるよう にした構造である。
[0008] この図 2に示したような冷媒によるモータ部冷却構造においては、各部材は、例え ば図 3〜図 6に示すように構成されていた。図 3、図 4は、電動モータ側吸入室 51と第 2圧縮機構 3との間に設けられるセンタープレート 54の一例を示しており、このセンタ 一プレート 54に、電動モータ側吸入室 51への開口としての連通口 55を有する連通 路 52と、電動モータ側吸入室 51への開口としての吸入口 56を有する吸入路 53が設 けられている。連通口 55および吸入口 56は、図 4に示すように、ほぼ全周にわたるよ うに配設されている。
[0009] また、図 5、図 6は、第 1圧縮機構 2の固定スクロールと第 2圧縮機構 3の固定スクロ ールが背中合わせに一体に構成された固定スクロール部材 57の一例を示しており、 この固定スクロール部材 57に、図 6に示すように、周方向にわたって連通路 52が設 けられている。なお、図 6における符号 58は、周方向に 4箇所設けられたボルト穴を 示している。
[0010] ところが、図 3〜図 6に示すような構成を有する従来のハイブリッド圧縮機において は、図 2に矢印で示すように、第 1圧縮機構 2の吸入室 20側から連通路 52、連通口 5 5を通して電動モータ側吸入室 51に吸入された冷媒ガスは、その連通口 55に対し最 短の位置にある吸入口 56へと吸入されやすぐそこから吸入路 53を介して第 2圧縮 機構 3の吸入室 40に吸入される。したがって、これら連通口 55、吸入口 56から離れ た位置では、電動モータ側吸入室 51内において冷媒ガスが滞ってしまうおそれがつ た。その結果、これら連通口 55、吸入口 56から離れた位置にあるモータ部分は吸入 ガスで十分に冷却されなくなり、過熱するおそれがあった。
特許文献 1：特開 2004— 278389号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] そこで本発明の課題は、内蔵電動モータ部を吸入ガスにより、より広い範囲にわた つてより適切に冷却でき、モータ部の温度上昇をより適切に抑制可能な、さらに、そ れによってモータの運転可能範囲の拡大も可能なノ、イブリツド圧縮機の構造を提供 することにある。
課題を解決するための手段
[0012] 上記課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド圧縮機は、外部駆動源のみ により駆動されるスクロール型の第 1圧縮機構および内蔵電動モータのみにより駆動 されるスクロール型の第 2圧縮機構と、被圧縮ガスの第 1圧縮機構への吸入通路と、 第 1圧縮機構側から電動モータ側吸入室へガスを吸入する連通路と、電動モータ側 吸入室力ゝら第 2圧縮機構側へガスを吸入する吸入路とを備えたハイブリッド圧縮機に ぉ 、て、前記電動モータ側吸入室に前記連通路を介して吸入されてきたガスの少な くとも一部に対し、前記連通路の前記電動モータ側吸入室への開口である連通口か ら、前記吸入路の前記電動モータ側吸入室での開口であり前記連通口とは反対側 に位置する吸入口へのガス流れが形成されるよう、前記連通路または Zおよび前記 吸入路の位置または Zおよび数、または Zおよび、前記連通口または Zおよび前記 吸入口の位置または Zおよび数を制限したことを特徴とするものからなる。
[0013] このハイブリッド圧縮機においては、上記連通口力 上記電動モータ側吸入室にお V、て一方側の位置にのみ設けられており、上記吸入口が上記電動モータ側吸入室 にお 、て前記一方側の位置とは反対側の位置にのみ設けられて 、る構成とすること ができる。
[0014] また、上記連通路と前記連通口および前記吸入路と前記吸入口が、それぞれ複数 設けられて 、る構成とすることができる。
[0015] また、上記電動モータ側吸入室と前記第 2圧縮機構との間にセンタープレートが設 けられており、該センタープレートに上記連通口および上記吸入口が形成されている 構成とすることちでさる。
[0016] また、上記第 1圧縮機構の固定スクロールと上記第 2圧縮機構の固定スクロールが 共通の固定スクロール部材に一体的に形成されており、該固定スクロール部材に上 記連通路の一部が形成されている構成とすることもできる。
[0017] なお、上記外部駆動源としては、車両走行用の原動機（内燃機関等のエンジン、電 気自動車等の場合の車両走行用電動機の両方を含む)を適用できる。また、上記被 圧縮ガスとしては冷媒を使用できる。
[0018] 上記のような本発明に係るハイブリッド圧縮機においては、電流印加に伴う発熱に より内蔵電動モータ、とくにそのコイル部に温度上昇が生じる際、モータ部の過大な 温度上昇が次のように適切に抑制される。すなわち、前述したような従来構造では、 電動モータ側吸入室への連通口から最短距離に位置する吸入口へと吸入ガスが流 れやす力つたため、両口力 離れた位置にあるモータ部分では吸入ガスが滞りやす く該モータ部分が冷却されに《なって、過熱するおそれがあった。しかし本発明で は、連通路、とくに連通口と、吸入路、とくに吸入口とを互いに反対側に位置するよう に配置することにより、連通口から吸入口へと流れる吸入ガスが必然的に滞ることなく 広い範囲にわたって流れることとなり、モータが広い範囲にわたって良好に冷却され て、過熱の発生が防止される。また、モータが広い範囲にわたって適切に冷却される 結果、モータの運転可能範囲も拡大されることになる。
発明の効果
[0019] このように、本発明に係るハイブリッド圧縮機によれば、冷却用の吸入ガスを滞るこ となく電動モータ側吸入室内の広い範囲にわたって流すことができ、モータを全体に わたって適切に冷却して、モータ運転時におけるモータの温度上昇を低く抑えること ができる。したがって、モータ過熱に伴う不都合の発生を回避できるとともに、モータ の運転可能範囲を拡大することができる。 図面の簡単な説明
[0020] [図 1]従来のハイブリッド圧縮機の縦断面図である。
[図 2]従来のハイブリッド圧縮機におけるモータ部の冷却構造の一例を示す概略縦 断面図である。
[図 3]図 2の構造におけるセンタープレートの一例を示す概略縦断面図である。
[図 4]図 3のセンタープレートの連通口および吸入口の配置の一例を示す正面図で ある。
[図 5]図 2の構造における固定スクロール部材の一例を示す概略縦断面図である。
[図 6]図 5の固定スクロール部材の連通路の配置の一例を示す正面図である。
[図 7]本発明の一実施態様に係るハイブリッド圧縮機の冷却構造の一例を示す概略 縦断面図である。
[図 8]図 7の構造における固定スクロール部材の連通路の配置の一例を示す正面図 である。
[図 9]図 7の構造におけるセンタープレートの連通口および吸入口の配置の一例を示 す正面図である。
符号の説明 ノ、イブリツド圧縮機 第 1圧縮機構
第 2圧縮機構
固定スクロール
可動スクローノレ 駆動軸
プーリ
電磁クラッチ
ボールカップリング 吸入ポート
吸入通路
吸入室
吐出穴
吐出通路
吐出ポート
固定スクロール
可動スクローノレ 駆動軸
ボールカップリング 電動モータ
回転子
モータコイル部（ステータ) ステータハウジング 第 1の連通路
吸入室
吐出穴
吐出通路
固定スクローノレ部材 50 給電部
51 電動モータ側吸入室
52 連通路
53 吸入路
61 連通路
62 連通口
63 吸入路
64 吸入口
65 固定スクロール部材
66 連通路、連通口が設けられて 、な 、部位
67 センタープレート
68 吸入口
69 吸入路
70 吸入口、吸入路が設けられていない部位
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図 7は、本発明の一実施態様に係るハイブリッド圧縮機の構成を、前述の図 2に対 応させた形で示したものである。図 7に示したハイブリッド圧縮機の基本構成は、図 1 、図 2に示した構成に準じるので、図 1、図 2に示した部位と実質的に同一の構成を 有する部位には、図 1、図 2と同一の符号を付すことにより説明を省略する。以下、図 1、図 2に示した構成とは異なる点を主体に説明する。なお、図 7における矢印は、モ ータ運転時における冷媒ガスの流れの一例を示している。
[0023] 図 7において、図 2に示した構造と異なるところは、吸入通路 19から第 1圧縮機構 2 の吸入室 20に吸入された被圧縮ガス (本実施態様では、圧縮前の低温の冷媒ガス） を電動モータ側吸入室 51へと吸入させる連通路 61または Zおよびその電動モータ 側吸入室 51への開口である連通口 62、または Zおよび、電動モータ側吸入室 51か ら第 2圧縮機構 3の吸入室 40への冷媒ガスの吸入路 63または Zおよびその電動モ ータ側吸入室 51への開口である吸入口 64力 電動モータ側吸入室 51内にお ヽて 互いに離れた位置に、とくに、互いに反対側の位置にそれぞれ配置されていることで ある。
[0024] 例えば図 8に、前述の図 6に対応させて、本実施態様における固定スクロール部材 65の一例を示すように、図 8における上側のみに連通路 61が設けられており、図 8に おける下側および横側であって、図 6にお 、ては連通路 52が設けられて 、た部位 6 6に対しては、連通路 61が設けられていない。つまり、図 6に示した連通路 52の配設 構造において、これらの部位 66では連通路 52を廃止したものである。この連通路 61 の配置に伴い、その電動モータ側吸入室 51への開口である連通口 62もまた、図 8に おける上側に対応する位置にのみ設けられ、部位 66に対応する位置には設けられ ない。
[0025] そして、例えば図 9に、前述の図 4に対応させて、本実施態様におけるセンタープレ ート 67の一例を示すように、図 9における下側のみに吸入口 68および吸入路 69が 設けられており、図 9における上側であって、図 4においては吸入口 56および吸入路 53力設けられて!/、た部位 70に対しては、吸入口 68および吸入路 69が設けられて!/ヽ ない。つまり、図 4に示した吸入口 56および吸入路 53の配設構造において、これら の部位 70では吸入口 56および吸入路 53を廃止したものである。
[0026] このように、電動モータ側吸入室 51に対し、とくに連通口 62と吸入口 68の位置また は Zおよび数を制限し、とくに互いに反対側に位置させることにより、連通口 62から 吸入されて吸入口 68へと流れる電動モータ側吸入室 51内の冷媒ガスの流れは、図 7に示したように、滞ることなぐ広い範囲にわたって流れることとなる。
[0027] その結果、モータ 35は全体にわたって適切に冷却され、モータ運転時におけるモ ータ 35の温度上昇を低く抑えることができる。したがって、モータ過熱に伴う不都合 の発生を回避できるとともに、モータの運転可能範囲を拡大することができる。
産業上の利用可能性
[0028] 本発明は、第 1圧縮機構と第 2圧縮機構が一体的に組み込まれ、第 2圧縮機構を 内蔵電動モータで駆動するようにしたあらゆるハイブリッド圧縮機に適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 外部駆動源のみにより駆動されるスクロール型の第 1圧縮機構および内蔵電動モ ータのみにより駆動されるスクロール型の第 2圧縮機構と、被圧縮ガスの第 1圧縮機 構への吸入通路と、第 1圧縮機構側から電動モータ側吸入室へガスを吸入する連通 路と、電動モータ側吸入室から第 2圧縮機構側へガスを吸入する吸入路とを備えた ノ、イブリツド圧縮機にぉ 、て、前記電動モータ側吸入室に前記連通路を介して吸入 されてきたガスの少なくとも一部に対し、前記連通路の前記電動モータ側吸入室へ の開口である連通口から、前記吸入路の前記電動モータ側吸入室での開口であり 前記連通口とは反対側に位置する吸入口へのガス流れが形成されるよう、前記連通 路または Zおよび前記吸入路の位置または Zおよび数、または Zおよび、前記連通 口または Zおよび前記吸入口の位置または Zおよび数を制限したことを特徴とする ノ、イブリツド圧縮機。
[2] 前記連通口力 前記電動モータ側吸入室にぉ 、て一方側の位置にのみ設けられ ており、前記吸入口が前記電動モータ側吸入室にぉ 、て前記一方側の位置とは反 対側の位置にのみ設けられて 、る、請求項 1に記載のノ、イブリツド圧縮機。
[3] 前記連通路と前記連通口および前記吸入路と前記吸入口が、それぞれ複数設け られて ヽる、請求項 1に記載のノ、イブリツド圧縮機。
[4] 前記電動モータ側吸入室と前記第 2圧縮機構との間にセンタープレートが設けられ ており、該センタープレートに前記連通口および前記吸入口が形成されている、請求 項 1に記載のハイブリッド圧縮機。
[5] 前記第 1圧縮機構の固定スクロールと前記第 2圧縮機構の固定スクロールが共通 の固定スクロール部材に一体的に形成されており、該固定スクロール部材に前記連 通路の一部が形成されて!、る、請求項 1に記載のハイブリッド圧縮機。
[6] 前記外部駆動源が車両走行用の原動機力もなる、請求項 1に記載のハイブリッド圧 縮機。
[7] 前記被圧縮ガスが冷媒カもなる、請求項 1に記載のハイブリッド圧縮機。
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