JP3223056B2 - 流体圧縮機および空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、動作ガスの
流路の切り換えを行う切換弁を内蔵した圧縮機およびこ
の流体圧縮機を有する空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷房および暖房の双方を行うこ
とができる空気調和機がある。この空気調和機は、室内
熱交換器と室外熱交換器とを有すると共に、冷房時と暖
房時とでこれらの熱交換器に流通させる動作流体の流路
を切り換える流路切換弁を具備する。

【０００３】このような流路切換弁としては、従来か
ら、直動式の四方切換弁が広く用いられている。この四
方切換弁は、円筒状に形成された本体と、この本体内に
設けられこの本体の軸方向に沿って往復移動自在に保持
された摺動弁とを有する。この四方切換弁は、この摺動
弁を上記本体内で直線的に移動させることにより、流路
の切り換えを行うようになっている。

【０００４】また、この四方切換弁は、一般に電磁弁を
介して制御されるようになっている。すなわち、この電
磁弁を作動させることにより、圧縮機内の圧力を毛細管
を通じて上記切換弁に導入し、差圧を利用することによ
り上記摺動弁を駆動するようになっている。

【０００５】ところで、上述した四方切換弁は、現在、
冷凍サイクルを構成する配管中に組み込まれるものが一
般的であるが、このような四方切換弁と電磁弁とを流体
圧縮機に内蔵してなる切換弁内蔵形の流体圧縮機とし
て、実開昭６０ー１２４５９５の図４に開示されたもの
がある。

【０００６】この考案は、圧縮機部および電動機部とを
収納する密閉ケース内に上記圧縮機部から吐出された高
圧吐出ガスを充満させるタイプの圧縮機であり、上記ケ
ースの内部に前述した直動式の四方切換弁および電磁弁
を内蔵している。

【０００７】この考案は、上記四方切換弁および電磁弁
を上記高圧ガスが満たされるケース内に置くことで圧縮
機と切換弁とを接続する高圧ガス導入用の配管を不要に
すると共に、上記四方切換弁と電磁弁とを接続する毛細
管の外力による破損を有効に防止しようとするものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧縮機
に内蔵された四方切換弁は、上記摺動弁を上記本体内で
摺動させることにより流路を切り換える直動タイプのも
のであるため、上記摺動弁を弁座に対して常に密着させ
ておく必要がある。

【０００９】このため、停止時に摺動弁と弁座との間か
らガスをリークさせることができず、冷凍サイクル配管
内の圧力バランスを迅速に図ることができないという問
題がある。したがって、停止後の再起動や、冷房、暖房
間の運転切換を迅速に行うことができないということが
考えられる。

【００１０】また、上述したように、上記摺動弁を常に
相当の圧力をもって上記本体に密着させているために、
この摺動弁を駆動するためには相当の駆動力を必要とす
る。このため、上記摺動弁を駆動するための機構は大型
にならざるを得ず、その分、上記電磁弁を含めた弁装置
自体が大型化するということがある。

【００１１】また、上記四方切換弁と上記電磁弁を接続
するための配管構成は複雑であり、この配管を取り回す
ために上記ケース内に相当のスペースを確保する必要が
ある。このため、上記流体圧縮機全体が大型化してしま
うということがある。

【００１２】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、流体圧縮機の配管構成を簡略化して小
形化を図れると共に、圧縮機停止後の圧力バランスを迅
速に行える流体圧縮機および空気調和機を提供すること
を目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、本体とこの本体を気密に閉塞する蓋体とからなるケ
ースと、上記ケースの本体内に設けられた圧縮手段と、
上記ケースの蓋体に固定され、上記ケースの内部で回動
する弁体を具備し、この弁体を回動させることで、動作
流体の流路を切り換える四方切換弁とを有することを特
徴とする流体圧縮機である。

【００１４】第２の手段は、第１の手段の流体圧縮機に
おいて、上記ケースは、上記本体を下側に、上記蓋体を
上側に配置し、上記圧縮手段は、上記ケース本体に配設
された圧縮機構と、上下方向に沿って設けられた回転シ
ャフトを介して上記圧縮機構を作動させる電動機とから
なり、上記蓋体には、上記四方切換弁の他に、上記電動
機および上記切換弁からの配線が接続される密封端子が
取着されていることを特徴とする流体圧縮機である。

【００１５】第３の手段は、第２の手段の流体圧縮機に
おいて、上記密封端子および上記切換弁は、上記蓋体の
端面あるいは側面の平坦部にそれぞれ分散させて配置さ
れていることを特徴とする流体圧縮機である。

【００１６】第４の手段は、第１の手段の流体圧縮機に
おいて、上記圧縮手段は、上記ケース本体内に配設され
た圧縮機構と、上記圧縮機構の側方に設けられ水平方向
に沿って設けられた回転シャフトを介して上記圧縮機構
を作動させる電動機とを有し、上記四方切換弁は、上記
蓋体の上記回転シャフトよりも上側に位置する部位に固
定されていることを特徴とする流体圧縮機である。

【００１７】第５の手段は、第４の手段の流体圧縮機に
おいて、上記蓋体には、上記四方切換弁の他に、上記電
動機および上記切換弁からの配線が接続される端子が取
着されていることを特徴とする流体圧縮機である。

【００１８】第６の手段は、第４の手段の流体圧縮機に
おいて、上記蓋体は、上記本体の一端および他端を閉塞
する２つの蓋体を有し、それぞれの蓋体に上記切換弁、
密封端子を固定したことを特徴とする流体圧縮機であ
る。

【００１９】第７の手段は、第１乃至第６の手段のいず
れか流体圧縮機において、上記切換弁は、上記蓋体に固
定されこのケースの内体面に開口する３つのポートを具
備する弁ベースと、上記ケース内に設けられ、弁ベース
に対向して回動自在に設けられると共に、所定角度回動
することで、上記３つのポートのうち、隣り合う２つの
ポートを互いに連通させる連通路を有する弁体と、上記
弁体を回動駆動する駆動手段とを有することを特徴とす
る流体圧縮機である。

【００２０】第８の手段は、第７の手段の流体圧縮機に
おいて、上記駆動手段は、上記弁体に固定され、永久磁
石を有するアウタロータと、上記弁ベースに固定され、
上記アウタロータ内に配設される電磁石と、この電磁石
に給電することで、上記電磁石に磁力を発生させ、その
磁極を切り換えることで上記アウタロータを回転させる
給電手段とを有することを特徴とする流体圧縮機であ
る。

【００２１】第９の手段は、第７の手段の流体圧縮機
と、室内熱交換器、膨脹弁および室外熱交換器を接続し
てなる空気調和機において、上記３つのポートのうち、
両端に位置するポートは、それぞれ上記室内熱交換器あ
るいは室外熱交換器に接続され、中央に位置するポート
は圧縮機内に設けられた圧縮機構の低圧冷媒吸込み側あ
るいは高圧冷媒吹き出し側に接続されており、上記圧縮
機のケース内は上記圧縮機構から吐出された高圧冷媒あ
るいは圧縮機構に吸い込まれる低圧冷媒によって満たさ
れることを特徴とする空気調和機である。

【００２２】第１０の手段は、第９の手段の空気調和機
において、上記冷媒は、ＨＦＣ系冷媒であることを特徴
とする空気調和機である。第１１の手段は、第８の手段
の流体圧縮機において、上記弁体の回動中心軸は、上記
弁ベースの中心から偏心して設けられていることを特徴
とする流体圧縮機である。

【００２３】第１２の手段は、第８の手段の流体圧縮機
において、上記アウタロータに設けられる永久磁石は、
プラスチックまたはフェライト系の磁性体からなること
を特徴とする流体圧縮機である。

【００２４】第１３の手段は、第１２の手段の流体圧縮
機において、上記永久磁石は、回転方向に２以上に分割
され、Ｎ極部とＳ極部とが回転方向に交互に配設されて
いることを特徴とする流体圧縮機である。

【００２５】第１４の手段は、第８の手段の流体圧縮機
において、上記弁体とアウタロータとを回転方向に係合
させかつ軸方向には微少量移動自在としたことを特徴と
する流体圧縮機である。

【００２６】第１５の手段は、第１４の手段の流体圧縮
機において、上記弁体と上記アウタロータとの間に介装
され、上記弁体を上記弁ベース側に付勢する弾性体を有
することを特徴とする流体圧縮機である。

【００２７】第１６の手段は、第１５の手段の流体圧縮
機において、上記弾性体は、上記圧縮機構が停止した際
に、上記弁体が、上記弁ベースから微小量離間すること
を許容する程度の付勢力を有するものであることを特徴
とする流体圧縮機である。

【００２８】第１７の手段は、第８の手段の流体圧縮機
において、上記弁体の回動角度は、９０°より小さくし
たことを特徴とする流体圧縮機である。第１８の手段
は、第８の手段の流体圧縮機において、上記弁体は磁器
あるいは樹脂からなり、上記弁ベースは鋼、ステンレス
鋼、または非鉄金属からなることを特徴とする流体圧縮
機である。

【００２９】

【作用】第１〜第６の手段によれば、ケース内に回転形
の四方切換弁を内蔵することで、配管構造の簡略化を行
える。また、第１の手段によれば、切換弁を内蔵する場
合と内蔵しない場合とで、上記蓋体を交換するだけで良
く、この蓋体以外の部品の共通化を図ることができる。

【００３０】第２の手段によれば、電動機および切換弁
の配線が蓋体に集約されるので、配線の引き回しおよび
配線作業が容易に行える。第３の手段によれば、密封端
子と切換弁とを分散させることで、上記蓋体の耐圧強度
を向上させることができる。

【００３１】第４の手段によれば、横置きの流体圧縮機
において、ケース内に溜められた潤滑油が切換弁からケ
ース外へ吐出されることを防止できる。第５の手段によ
れば、密封端子と切換弁とを分散させることで、上記蓋
体の耐圧強度を向上させることができる。

【００３２】第６に手段によれば、切換弁を内蔵する場
合と内蔵しない場合とで、上記蓋体を交換するだけで良
く、この蓋体以外の部品の共通化を図ることができる。
第７の手段によれば、弁ベースに対して弁体を回動させ
ることで流路を切り換えることができる。

【００３３】第８の手段によれば、弁体をアウタロータ
に固定し、このアウタロータ内に電磁石を収納するよう
にすることで、この駆動手段をコンパクトに構成するこ
とができる。

【００３４】第９の手段によれば、高圧あるいは低圧に
保たれたケース内に切換弁を配置することで、高圧用配
管あるいは低圧用配管が不要になり、振動の発生を抑制
することができる。

【００３５】第１０の手段によれば、音伝搬性の高いＨ
ＦＣ系冷媒を用いる場合において、騒音の発生を有効に
防止できる。第１１の手段によれば、弁体の回転中心を
偏心させることで、この各ポート間の間隔を狭くでき、
かつ弁体の回動角度を小さくすることができる。

【００３６】第１２の手段によれば、永久磁石は、プラ
スチックまたはフェライト系の磁性体であることが好ま
しい。第１３の手段によれば、永久磁石を２以上に分割
することで、磁力バランスを図ることができ上記弁体を
安定的に切り換えることができる。

【００３７】第１４の手段によれば、アウタロータが傾
いた場合でも、弁体が傾くことを防止できる。第１５の
手段によれば、弾性体を用いて上記弁体を上記弁ベース
に対して付勢することができる。

【００３８】第１６の手段によれば、圧縮機停止時に
は、弁体と弁ベースとの間に生じた隙間を通して圧力バ
ランスを図ることができる。第１７の手段によれば、弁
体の回動角度を小さくすることで、切換弁の小形化を図
ることができる。第１８の手段によれば、弁体と弁ベー
スとの材質を選択することで、耐摩耗性を向上させるこ
とができる。

【００３９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。まず、第１の実施例について説明する。図１
に示すように、この流体圧縮機はケース１を具備する。
このケース１は、上方に開放する圧力容器であり、この
ケース１の上端開口は図に１ａで示す蓋体によって閉塞
されている。

【００４０】このケース１内には、ケース１外から吸い
込んだ低圧冷媒を圧縮すると共に圧縮後の高圧冷媒をケ
ース１内に吐出する圧縮部２と、上記蓋体１ａに取り付
けられ、図に４で示す弁体を回転させることでケース１
外への冷媒の吐出流路および上記圧縮部２へ吸込み流路
を切り換える回転形四方切換弁３とが設けられている。

【００４１】上記圧縮部２は、ケース１内の最下部に設
けられたロータリ式の圧縮機構６と、ケース１の中途部
に設けられこの圧縮機構６を駆動する電動機７とからな
る。

【００４２】上記圧縮機構６は、図に８で示す２つのシ
リンダ内でローラ状のピストン９を偏心回転させること
で上記冷媒の圧縮を行うものであり、上記ピストン９は
垂直軸線回りに回転自在に設けられた駆動シャフト１０
によって保持されている。

【００４３】一方、上記電動機７は、ケース１に固定さ
れた円筒状のステータ７ａと、このステータ７ａ内に設
けられたロータ７ｂとからなるＤＣブラシレスモータで
ある。そして、上記ロータ７ａは上記シャフト１０の上
端部に固定されている。

【００４４】したがって、この電動機７が作動すること
により、上記シャフト１０は回転駆動され、上記ピスト
ン９をシリンダ８内で偏心回転させる。このことによ
り、上記圧縮機構６は図に１５で示す吸込配管から吸込
んだ冷媒を上記シリンダ８内で圧縮し、上記ケース１内
に吐出するようになっている。

【００４５】また、上記四方切換弁３は、図２に示すよ
うに周方向に５５°間隔で設けられた３つのポート１１
〜１３が形成されてなる弁ベース１４を有する。上記３
つの各ポート１１〜１３は、図に１５〜１７で示す配管
によってそれぞれ室外熱交換器１８、上記ケース１内に
設けられた圧縮機構６、および室内熱交換器１９に接続
され、冷凍サイクルを構成している。

【００４６】すなわち、この四方切換弁３は、ケース１
内に満たされた吐出ガスの流路を上記室外熱交換器１８
側に切り換えることで上記冷凍サイクルに冷房運転を行
わせ、上記室内熱交換器１９側に切り換えることで暖房
運転を行わせるようになっている。

【００４７】以下、この四方切換弁３の構成およびその
制御を図３〜図１０を参照してさらに詳しく説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は、この四方切換弁３を示す上面
図、正面図（側面図）および下面図である。

【００４８】この四方切換弁３（以下、切換弁という）
は、この図３および図１に示すように、ケース１の蓋体
１ａに固定された上述の弁ベース１４と、この弁ベース
１４の下面に回転自在に設けられ動作ガス（冷媒）の流
路を切り換える弁体４と、この弁体４と一体的に回転す
る磁石部材２０（永久磁石）と、この磁石部材２０内に
配置されていると共に上記弁ベース１４に図に２１で示
すシャフトを介して回転不能に連結され、上記磁石部材
２０に磁力を作用させることで上記弁体４を回動駆動す
る電磁石２２とを具備する。

【００４９】上記弁ベース１４は、図４に示すように平
面視円形をなし、下端部には上端部よりも大径に形成さ
れた鍔部１４ａを有する。この弁ベース１４の具体的な
材質としては、上記ケース１の蓋体１ａに溶接されるも
のであることから、炭素鋼、ステンレス鋼、その他非鉄
金属が採用される。

【００５０】また、この弁ベース１４には、上述した３
つのポート１１〜１３がこの弁ベース１４の上面から下
面へと貫通して設けられている。この３つのポート１１
〜１３は、この弁ベース１４の中心から偏心した位置を
通る軸線Ｌの回りに、周方向に５５°の間隔で設けられ
ている。

【００５１】これら３つのポート１１〜１３のうちの中
央に位置するポート１２は、図１および図２に示すよう
に、上記圧縮機構８から延出された吸込管１６に接続さ
れる低圧ガス用ポートとなっており、この低圧ガス用ポ
ート１２を挟む他の二つポート１１、１３は、それぞれ
上記室内側熱交換器１８および室外側熱交換器１９に接
続される第１、第２の接続用ポート１１、１３となって
いる。

【００５２】また、図４に示すように、この弁ベース１
４の下面には、上記弁体４および磁石部材２０をこの弁
ベース１４に取着するための後述するボルト３６が螺着
される第１の捩子孔２３と、上記弁ベース１４と上記電
磁石２２とを連結する上記シャフト２１の上端部が螺着
される一対の第２の捩子孔２４とが開口している。

【００５３】上記第１の捩子孔２３は上記軸線Ｌ上に設
けられており、上記第２の捩子孔２４は上記軸線Ｌを中
心とする円周上の互いに１８０°離間した位置に設けら
れている。なお、上記一対の第２の捩子孔２４と上記第
１、第２の接続用ポート１１、１３との離間角度は２
７．５度となっている（図４（ｃ））。

【００５４】次に、この弁ベース１４の下面側に取り付
けられた弁体４について図５を参照して説明する。この
弁体４は、上記弁ベース１４の下面に密着し上記３つの
ポート１１〜１３のうち図２（ｆ）に示すように隣合う
２つのポートどうしを互いに連通させる切換通路部２６
（切換通路）と、この切換通路部２６を保持する保持部
２７とからなる。

【００５５】この上記切換通路部２６と上記保持部２７
は一体的に成形され、その材質としては、上記弁ベース
１４に対する耐摩耗性等を考慮してＰＰＳ（ポリフェニ
レンサルファイド）など樹脂や磁器等が採用される。ま
た、上記保持部２７には上記ボルト３６が挿通される中
心孔２７ａが設けられている。

【００５６】上記切換通路部２６（切換通路）は、この
図５（ａ）に示すように、上記中心孔２７ａを中心とし
て、上記３つの各ポート１１〜１３間の間隔に対応する
角度、すなわち５５°に亘って形成されている。

【００５７】したがって、この弁体４が中心孔２７ａ
（ボルト）の回りに５５°回動させられることで、上記
３つのポート１１〜１３のうち隣合う２つのポートどう
し、すなわち図９（ａ）で示すように上記低圧ガス用ポ
ート１２（鎖線で示す）と第１の接続ポート１１（鎖線
で示す）どうしを連通させることができる。

【００５８】また、上記弁体４が反対側に５５°回動さ
せられることで、図１０（ａ）に示すように、低圧ガス
用ポート１２と第２の接続ポート１３（鎖線で示す）ど
うしを連通させるように構成されている。

【００５９】また、図５（ｃ）に示すように、上記保持
部２７の下面の上記中心孔２７ａの周囲には、この保持
部２７の下面から所定寸法突出する４つの突起３０…
が、周方向に所定の間隔で突設されている。この突起３
０は、次に説明する磁石部材２０と係合し、この弁体４
と磁石部材２０とを相対回転不能に連結する機能を有す
る。

【００６０】次に、この磁石部材２０（この発明のアウ
タロータ）について図６を参照して説明する。この磁石
部材２０は、図６（ｂ）に示すように周壁と上壁とから
構成されるカップ状の磁石ホルダ３２と、この磁石ホル
ダ３２の内周面に固定された永久磁石３３とからなる。

【００６１】上記磁石ホルダ３２の上壁の中央部には上
記ボルト３６が挿通される中心孔３２ａが設けられてい
る。この磁石ホルダ３２の中心孔３２ａは、上記弁体４
の保持部２７に設けられた中心孔２７ａと同径に形成さ
れている。

【００６２】また、この中心孔３２ａの回りには、上記
弁体４から突設された上記４つの突起３０が挿入される
係合孔３２ｂが周方向に所定の間隔で設けられ、この係
合孔３２ｂの外側には、上記弁ベース１４に螺着された
上記シャフト２１が挿通される一対のスリット３４が設
けられている。

【００６３】このスリット３４は、上記中心孔３２ａを
中心とする周方向に沿って５５°に亘る長さもって設け
られたものであり、各スリット３４は上記中心孔３２ａ
を挟んで点対称に設けられている。

【００６４】また、上記磁石ホルダ３２の内周面に固定
された上記永久磁石３３は、図６（ｃ）に示すように、
１８０°間隔で２分割され、それぞれＮ極部３３ａとＳ
極部３３ｂとから構成されている。この永久磁石３３に
は、次に説明する電磁石２６からの吸引および反発力が
作用するようになっている。

【００６５】次に、この弁体４と磁石部材２０との組み
合わせについて図８を参照して説明する。上記弁体４
は、上記突起３０を、上記磁石部材２０に形成された上
記係合孔３２ａに挿入させることで、この磁石部材２０
に対して相対回転不能に組み合わされる。なお、このと
き、上記弁体４の切換通路部２６（切換通路）が、図３
（ｆ）に示すように上記磁石ホルダ３２に設けられた一
対のスリット３４、３４間に位置するように組み合わせ
る。

【００６６】また、上記弁体４は、上記突起３０を係合
孔３２ｂに挿入した状態で、上記突起３０の突出寸法分
だけ上記磁石部材２０に対して上下方向（軸線Ｌ）方向
に若干量移動自在となっている。そして、この弁体４と
上記磁石部材２０との間には、図３および図８に３５で
示す波ワッシャが挿入されている。この波ワッシャ３５
は、上記弁体４を上方に付勢するこの発明の弾性体とし
て機能するものであるが、その復元力（付勢力）は非常
に弱く、上記弁体４の自重によって若干量圧縮される程
度のものが選択される。

【００６７】次に、図８を用いて、この弁体４および上
記磁石部材２０の上記弁ベース１４に対する取り付けに
ついて説明する。上記互いに組み合わされた弁体４およ
び磁石部材２０は、前述したように、上記ボルト３６に
よって、上記弁ベース１４の下面に回転自在に取着され
る。これには、まず、上記弁体４と磁石部材２０の組合
せ体を上記弁ベース１４の下面に位置決めする。つい
で、この組合せ体（４、２０）の中心孔２７ａ、３２ａ
内に図に３８で示す円筒状のカラーを挿入する。つい
で、上記カラー３８の下端面に図に３９で示す平ワッシ
ャを位置させた状態で、このカラー３８内に上記ボルト
３６を挿入し、このボルト３６の上端部を上記弁ベース
１４の第１の捩子孔２３に螺着する。

【００６８】このことで、上記弁体４および磁石部材２
０は、上記ボルト３６によって上記弁ベース１４の下面
に回転自在に取着されている。なお、上記カラー３８
は、長さ寸法ｔｌで形成され、上記ボルト３６の締め付
け量を規制することで、図３（ｅ）に示すように上記磁
石部材２０の上面と上記弁ベース１４の下面との間に上
記弁体４の上下移動を可能とする隙間を確保すると共
に、上記弁体４および磁石部材２０の回転を円滑ならし
める機能を有するものである。

【００６９】次に、上記磁石部材２０の磁石ホルダ３２
内に設けられる上記電磁石２２の構成およびその取り付
けについて説明する。この電磁石２２は、図７に示すよ
うに、軸方向一端部４０ａおよび他端部４０ｂの外面が
上記永久磁石３３の内面形状に沿う湾曲状に形成されて
なる鉄心４０と、この鉄心４０の軸方向中途部に巻線さ
れたコイル４１とからなる。上記鉄心４０の一端部４０
ａおよび他端部４０ｂには、それぞれ上記シャフト２１
が挿通される挿通孔４２が上下方向（軸線Ｌと平行な方
向）に貫通している。

【００７０】この電磁石２２の取り付けは、まず、この
電磁石２２を上記磁石部材２０の磁石ホルダ３２内に挿
入し、この電磁石２２の鉄心４０の両端部４０ａ、４０
ｂに設けられた上記挿通孔４２の位相を、図８に示すよ
うに、上記磁石ホルダ３２に設けられたスリット３４を
介して上記弁ベース１４の第２の挿着孔２４の位相と一
致させる。

【００７１】ついで、上記シャフト２１を、上記電磁石
２２の固定孔４２の下端開口から上方向に挿入し、上記
スリット３４を挿通させ、上記弁ベース１４の第２の捩
子孔２４に螺着する。

【００７２】なお、シャフト２１を挿入する際には、上
記電磁石２２の他端部４０ｂの上面と弁ベース１４の下
面との間に図に４４で示すスペーサを介在させ、上記シ
ャフト２１を上記スペーサ４４を通して上記弁ベース１
４に螺着することで、上記電磁石２２の上面と上記弁ベ
ース１４の下面との距離を上記スペーサ４４の長さ寸法
によって規定される一定の寸法ｔ2 に設定するようにす
る。

【００７３】このことにより、上記電磁石２２は、上記
磁石部材２０の磁石ホルダ３２内で上記弁ベース１４に
対して回転不能に保持されることとなる。そして、この
電磁石２２は、上記コイル４１から導出されたリード線
を通して直流電流が印加されることで、上記鉄心４０の
一端部４０ａおよび他端部４０ｂをそれぞれ異なる極性
（Ｎ極あるいはＳ極）に磁化することができ、その磁性
を切り換えることができる。

【００７４】このことで、上記永久磁石３３との吸引、
反発作用によって上記磁石部材２０および弁体４を軸線
Ｌの回りに回動駆動することができるようになってい
る。なお、この電磁石２２と弁ベース１４とを連結する
上記シャフト２１（スペーサ４４）は、上記磁石部材２
０の磁石ホルダ３２のスリット３４内に位置し、上記弁
体４の回動角度を規制するこの発明の回動角度規制手段
としての機能を奏する。

【００７５】すなわち、この磁石部材２０と上記弁体４
とが上記弁ベース１４に対して回動駆動された場合に、
上記磁石部材に設けられたスリット３４は、周方向一端
および他端を上記シャフト２１と当接させることで、図
９（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、この第１の
弁体４の回動範囲（最大回動角）を５５°に規制するよ
うになっている。

【００７６】なお、この切換弁３を組み立てる際には、
図８に示すように、まず、上記弁ベース１４を上記ケー
ス１の蓋体１ａに設けられた第１の貫通孔４６に固定し
てから行うようにする。

【００７７】また、この弁ベース１４は、図２に示すよ
うに、上記３つのポート１１〜１３がケース１の中心寄
りになるようにして取り付けるようにする。次に、この
圧縮機の給電手段について説明する。

【００７８】上記ケース１の蓋体１ａには、上記切換弁
３の弁ベース１４が挿着された上記第１の貫通孔４６の
側方に、第２、第３の貫通孔４７、４８が設けられてい
る。なお、第１〜第３の貫通孔４６〜４８は、上記蓋体
１ａの上面に略均一に分散するようにして設けられてい
る。

【００７９】上記第２、第３の貫通孔４７、４８には、
電動機７および切換弁３（電磁石２２）の駆動用配線を
ケース１外に取り出すための第１、第２の密封端子４
９、５０が、これら第２、第３の貫通孔４７、４８を閉
塞する状態で取り付けられている。

【００８０】すなわち、上記第１の密封端子４９には図
１に示すように上記電動機７から導出された給電配線が
図に５１で示す第１のコネクタを介して接続されてい
る。また、上記第２の密封端子５０には、上記切換弁３
の電磁石２２から導出されたリード線が第２のコネクタ
５２を介して接続されている。

【００８１】この圧縮機を組み立てる場合には、上述し
たように上記蓋体１ａに上記切換弁３と第１、第２の密
封端子４９、５０を組み付け、まず、上記第２の密封端
子５０と上記電磁石２２に連結された第２のコネクタ５
２とを接続する。

【００８２】ついで、この蓋体１ａをケース１に組み付
ける際に、上記電動機７から導出された給電配線と上記
第２の密封端子４９とを第１のコネクタ５１によって接
続するようにする。そして、最後に、この蓋体１ａを上
記ケース１に取り付けて溶接する。このことで、この流
体圧縮機は完成する。

【００８３】次に、この圧縮機（冷凍サイクル）の制御
系について説明する。上記第１、第２の密封端子４９、
５０の各外部端子は、図１に５５で示す制御部に接続さ
れている。この制御部５５は、上記電動機７（圧縮機構
６）を駆動するインバータ回路５６と切換弁３を駆動す
る制御回路５７とからなる。

【００８４】上記インバータ回路５６には、上記第１の
密封端子４９の外部端子から導出された各配線が接続さ
れている。また、上記制御回路５７には、上記第２の密
封端子５０から導出された各配線が接続されている。こ
の制御回路５７は例えば図９（ｂ）に示すように構成さ
れている。

【００８５】すなわち、交流電源５８からの上記電磁石
２２への通電は、図に５９で示すフォトトライアックを
介して行われるようになっている。そして、図に６０で
示すマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）は、フォトトラン
ジスタ６１によって検知された交流の０Ｖ（ゼロクロ
ス）タイミングに対し、上記フォトトライアック５９に
通電するしないを判定し出力するようになっている。し
たがって、上記電磁石２２のコイル４１に印加する電圧
は、図９（ｃ）、図１０（ｃ）に示すように半波制御さ
れるようになっている。

【００８６】すなわち、この制御回路６５は、上記マイ
クロコンピュータ６０の命令に基づき、上記電磁石２２
に対して選択的に正の電流あるいは負の電流を印加する
ことができる。また、図９（ｄ）、図１０（ｄ）示すよ
うに電流の印加を停止することもできる。

【００８７】このように上記電磁石２２に印加される電
流の正負が切り換えられることで、この電磁石２２は、
上記鉄心４０の一端部４０ａおよび他端部４０ｂの磁性
を図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すようにＮ極とＳ
極とに切り換えることができると共に、磁力の発生を停
止させることもできるようになっている。

【００８８】次に、以上述べた切換弁内蔵形圧縮機の動
作について説明する。まず、停止時の状態について説明
する。停止時には、図示しないが、上記弁体４の自重に
よって上記波ワッシャ５６が圧縮され、この弁体４の上
面と上記弁ベース１４の下面との間には、ガスリーク可
能な微小な離間が生じている。

【００８９】この状態では、上記弁体４と上記弁ベース
１４との間に生じた隙間を介して上記第１、第２の接続
ポート１１、１３および低圧ガス用ポート１２はすべて
連通している。したがって、この冷凍サイクルの配管内
の圧力はバランスしている。

【００９０】次に、この状態から暖房運転を行う際の制
御について図９（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。暖
房運転を行う際には、上記制御回路５７によって、上記
電磁石２２に印加する電圧を図９（ｃ）の波形図に示す
ように制御する。このことで、上記電磁石２２の鉄心４
０の図中上側に位置する一端部４０ａがＳ極に磁化さ
れ、下側に位置する他端部４０ｂがＮ極に磁化される。

【００９１】したがって、上記磁石部材２０の永久磁石
３３のＮ極部３３ａが上記鉄心の一端部に吸引されると
共にＳ極部３３ｂが他端部に吸引され、このことによっ
て上記磁石部材２０は、図１０に示す状態から図９に示
す状態へと時計方向に回動する。

【００９２】上記磁石部材２０は、上記弁体４と回転方
向に一体的に組み合わされているから、上記弁体４は、
この磁石部材２０と共に回動する。そして、図９（ａ）
に示すように、上記電磁石２２と弁ベース１４とを連結
するシャフト２１（スペーサ４４）が、上記磁石部材２
０に設けられたスリット３４の周方向一端と当接したな
らば、この磁石部材２０および上記弁体４は回動を停止
する。

【００９３】このことで、同図に示すように、上記第１
の接続ポート１１と低圧ガス用ポート１２とが上記弁体
４の切換通路２６によって互いに連通する。そして、上
記第２の接続ポート１３は、上記弁ベース４の下面か
ら、このケース１内に開放する。

【００９４】この状態で、図１に示す上記電動機７を作
動させる。この電動機７が作動することで、上記圧縮機
構６が作動し、上記吸込管１６から吸込んだ低圧ガスの
圧縮を行う。圧縮された後の高圧ガスは、上記ケース１
内に吐出される。そして、このケース１内に充満した高
圧ガスは、上記弁ベース１４の下面に開口する第２の接
続用ポート１３内に流入する。そして、この高圧ガス
は、この第２の接続ポート１３からケース１外へ吐出さ
れ、図２に示すように、室内側熱交換器１９、減圧装置
６２、室外側熱交換器１８を順次状態変化を行いながら
通過して、室内の暖房を行う。

【００９５】上記室外側熱交換器１８を通過して低圧と
なった低圧ガスは、上記第１の接続ポート１１に流入
し、上記弁体４の切換通路２６を通って上記低圧ガス用
ポート１２に導かれ、この低圧ガス用ポート１２から上
記吸込管１６を通って上記ケース１内の圧縮機構６に導
入される（戻される）。

【００９６】圧縮機構６内に導入された低圧ガスは、再
びこの圧縮機構６によって圧縮され高圧ガスとなって上
記ケース１内に吐出される。ついで、再び上記弁ベース
１４の上記第２の接続ポート１３から室内側熱交換器１
９に導入され、この冷凍サイクルの配管内を循環する。

【００９７】なお、この間、上記制御回路５７は、図９
（ｄ）の波形図に示すように制御されるようになってい
る。すなわち、上記電磁石２２に印加される電圧は０に
制御され、上記一対の鉄心４０の一端部４０ａおよび他
端部４０ｂは磁化されていない。

【００９８】このような状態であっても、上記鉄心４０
は鉄製（磁性片）であるから、磁石部材２０の永久磁石
３３ａ、３３ｂとの間には吸引力が生じている。また、
運転中は、上記弁体４の上記切換通路２６内は上記ケー
ス１内と比較して低圧であるから、上記弁体４は、この
圧力差と上記波ワッシャ３５との付勢力とによって、上
記弁ベース１４の下面に押し付けられるととなり、容易
には、回転できないようになっている。

【００９９】したがって、この暖房運転中は、上記電磁
石２２に対する給電を行わなくとも、図９（ａ）、
（ｂ）に示す上記切換状態を維持できることとなる。一
方、この暖房運転を停止させる場合には、上記電動機７
を停止させる。このことで、上記ケース１内の圧力が低
下するから、上記弁体４と弁ベース１４との密着状態は
解消される。

【０１００】また、上記波ワッシャ３５に弁体４の重さ
が加わるから、この弁体４の自重により、上記波ワッシ
ャ３５が若干圧縮され、この弁体４と弁ベース１８との
間に微小の隙間が生じる。このことにより上記第１、第
２の接続ポート１１、１３および低圧ガス用ポート１２
とが互いに連通し、冷凍サイクル配管内の圧力がバラン
ス（ガスバランス）することになる。

【０１０１】このように、ガスバランスが迅速に行われ
るので、上記流体圧縮機を再起動する場合や次に説明す
る冷房運転への切り換えを行うための待ち時間を短縮す
ることができる。

【０１０２】次に冷房運転時の制御および動作について
説明する。冷房運転への切換も、暖房運転への切換と同
様に上記圧縮機を停止させた状態で行う。

【０１０３】この冷房運転へ切り換えは、上記電磁石２
２に印加する電圧を図１０（ｃ）の波形図に示すように
制御する。このことで、図９（ａ）、（ｂ）に示す暖房
運転の場合とは逆に、図１０中上側に位置する上記鉄心
４０の一端部４０ａがＮ極に磁化され、下側に位置する
他端部４０ｂがＳ極に磁化される。

【０１０４】このことで、上記磁石部材２０の永久磁石
３３のＳ極部３３ｂが上記鉄心４０の一端部４０ａに吸
引され、Ｎ極部３３ａが他端部４０ｂに吸引され、この
ことによって上記磁石部材２０は図９に示す状態から反
時計回りに回動する。

【０１０５】上記弁体４は、この磁石部材２０と相対回
転不能に保持されているので、この弁体４は上記磁石部
材２０と共に回動する。なお、このとき、まだ上記電動
機７は運転されていないので上記ケース１内には高圧ガ
スが満たされていない。したがって上記弁体４と上記弁
ベース１４は密着しておらず過大な吸着力が発生して
い。したがって、上記電磁石２２から上記磁石部材２０
（永久磁石３３）に与えられる低トルクであっても、上
記弁体４は上記磁石部材２０と一緒に容易に回動駆動さ
れることとなる。

【０１０６】そして、上記弁ベース１４と上記電磁石２
２とを連結するシャフト２１が、上記磁石部材２０に設
けられたスリット３４の周方向他端に当接したならば、
図１０（ａ）に示すように、上記磁石部材２０および弁
体４は回動を停止する。

【０１０７】このことで、暖房時とは逆に、上記第２の
接続ポート１３と低圧ガス用ポート１２とが上記弁体４
の切換通路２６によって互いに連通する。そして、上記
第１の接続ポート１１は、この弁ベース１４の下面から
ケース１内に開放する。

【０１０８】この状態で上記電動機７の運転を開始する
と、上記圧縮機構６が作動することによって上記ケース
１内に高圧ガスが満たされ、この高圧ガスと上記切換通
路２６内の低圧ガスとの圧力差によって上記弁体４は上
記弁ベース１４の下面に密着させられる。

【０１０９】そして、このケース１内の高圧ガスは、こ
のケース１内に開放する上記第１の接続ポート１１を通
ってケース１外へ流出し、図２に示すように、室外側熱
交換器１８、減圧装置６２、室内側熱交換器１９へと順
次状態変化を行いながら流通し、室内の冷房を行う。

【０１１０】そして、上記室内側熱交換器１９を通過し
て低圧となったガス（低圧ガス）は、この切換弁３の上
記第２の接続ポート１３に流入し、上記切換流路２６を
通って上記低圧ガス用ポート１２に導かれる。この低圧
ガス用ポート１２を通過した低圧ガスは、上記吸込管１
６を通って上記ケース１内に設けられた圧縮機構６へと
導入される。

【０１１１】なお、この冷房運転中においては、図１０
（ｄ）に示すように、暖房運転中と同様に、上記電磁石
２２に対する印加電圧は０に制御される。しかし、この
ような状態であっても、暖房時と同様に、上記鉄心４０
と永久磁石３３との間には吸引力が働いており、また、
ケース１内と上記切換流路２６内との差圧および波ワッ
シャ３５とによって上記第１の弁体４は弁ベース１８に
対して密着している。したがって、図１０（ａ）、
（ｂ）の切換状態を維持できるようになっている。

【０１１２】以上説明した構成によれば、以下に説明す
る効果がある。第１に、空気調和機の配管構造を簡略化
することができる効果がある。すなわち、上記暖房運転
時あるいは冷房運転時に、上記弁ベース１４の下面に開
口する第１あるいは２の接続用ポート１１、１３が上記
ケース１内に直接開放することとなるから、高圧ガス用
配管が不要になる。また、このことに伴い従来高圧ガス
用配管に必要だった防振措置が不要になる。

【０１１３】さらに、上記切換弁３は、従来例の往復式
の摺動弁を用いるものではないから、作動用の電磁弁が
不要となり、これに伴って従来の切換弁と電磁弁との接
続に必要だった毛細管（小径の銅製管）が不要になる。

【０１１４】したがって、空気調和機の配管を簡略する
ことができる。また、配管を少なくすることができるこ
とから、切換弁３を内蔵した流体空気調和機の製造が容
易になる。

【０１１５】また、この流体圧縮機では、上記毛細管を
必要としないから、この毛細管の変形による故障を考慮
する必要がなく、信頼性の高い流体圧縮機を得ることが
できる効果もある。

【０１１６】第２に、流体圧縮機を小形化することがで
きる効果がある。すなわち、この圧縮機のケース１内に
内蔵された切換弁３は、従来例の直動式の四方切換弁と
異なり弁体４を回転させることで流路を切り換えるタイ
プのものであり、また、作動用の電磁弁を有しないか
ら、その全長を小さくすることができる。

【０１１７】また、上記圧縮機の停止時は、上記弁体４
がその自重によって若干下降するから、上記弁ベース１
４との密着状態が解消され、この弁体４を低トルクで回
動駆動することができる。

【０１１８】この点、従来例においては、上記摺動弁は
常に弁座に密着しており、大きな駆動トルクを必要とし
ていため、大きな駆動トルクを発生させるために上記電
磁弁をある程度大型化せざるを得なかった。

【０１１９】この発明においては、上述したように、上
記弁体４を低トルクで駆動することができるので、その
分、上記弁体４の駆動部すなわち上記電磁石２２および
磁石部材２０の外径を小型化することができる。

【０１２０】そして、この切換弁３では、弁体４を磁石
部材２０に一体化し、この磁石部材２０（アウタロー
タ）を上記弁体４の下側に位置させると共に、この磁石
部材２０内に上記電磁石２２を収納するようにした。

【０１２１】このことで、上記弁体４の駆動手段を上記
弁ベース１４の外径内に収めることができから、この切
換弁３をより小形化することが可能となる。これらのこ
とにより、上記ケース１を大型化することなく、上記切
換弁３を上記圧縮機のケース１内に組み込むことができ
から、近年の圧縮機の小形化の傾向にも十分対応するこ
とができる効果がある。

【０１２２】また、このことによって、ケース１の蓋部
１ａと弁ベース１４の接続部の全長を短くすることがで
きるため、溶接箇所も小さくなり、ガスリークに対する
信頼性や、溶接作業の作業性も向上する。

【０１２３】第３に、停止時のガスバランスが容易にか
つ迅速に行える効果がある。すなわち、従来の往復式の
摺動弁を有する四方切換弁の場合には、この摺動弁と弁
座との間からのガス漏れ（ガスリーク）が生じるのを防
止するために、上記摺動弁を常に弁座に対して密着させ
る必要があった。

【０１２４】このため、この流体圧縮機を停止させた場
合でも、この切換弁の部分でガスバランスを行うことが
できず、圧縮機構もしくは減圧装置の部分でガスバラン
スが成されるまで長時間待つ必要があった。

【０１２５】しかし、この発明の場合には、圧縮機停止
時に、上記弁体４が自重により若干下がり、上記弁ベー
ス１４との隙間を拡大する。したがって、上記弁ベース
１４に設けられた全てのポート１１〜１３が上記弁体４
の上面との間に生じた微小な隙間を介して連通するか
ら、ガスバランスを迅速に行うことができる。

【０１２６】このことにより、停止後の再起動や、冷房
と暖房の切換を迅速に行えると共に、冷媒の注入等もガ
スバランスのために長時間待つことなく迅速に行える効
果がある。

【０１２７】第４に、運転中に、上記磁石部材２０の傾
きが上記弁体４に伝達されることを有効に防止でき、ガ
ス漏れの恐れが少なく信頼性の高い運転を行える効果が
ある。

【０１２８】すなわち、上記弁体４は、この弁体４に取
着された磁石部材２０を、この磁石部材２０内に設けら
れた電磁石２２との間の吸引、反発力で駆動することで
作動するようになっている。したがって、上記電磁石２
２との間の吸引、反発力により、上記磁石部材２０が傾
くと、この弁体４が磁石部材２０と一緒に傾いて上記弁
ベース１４との間に隙間が生じさせ、この隙間からガス
漏れ生じさせる恐れがある。

【０１２９】しかし、上記弁体４は、磁石部材２０と回
転方向には一体的に組み合わされているが軸方向には若
干量移動可能に組み合わされており、かつ、両者の間に
は、弾性体としての波ワッシャ３５が挿入されている。

【０１３０】また、運転時には、上記ケース１内の圧力
により、上記弁体４は、上記弁ベース１４に対して押し
付けられ密着している。したがって、上記磁石部材２０
が傾いた場合でも、上記弁体４は上記弁ベース１４に押
し付けられたままで傾くことは少ない。このことによ
り、上記弁体４が上記弁ベース１４の下面から離れてガ
ス漏れが生じるということは少なく、信頼性の高い運転
を行える効果がある。

【０１３１】第５に、上記弁ベース１４に設けられた３
つのポート１１〜１３はケース１の中心寄りに配置され
かつ、上記弁ベース１４の中心から偏心した軸線Ｌの回
りに設けられている。このことで、ケース１外に吐出さ
れる潤滑油の量をできるだけ少なくすることができ、か
つ、上記弁体４の回動角度を小さくすることができる。

【０１３２】すなわち、ケース１内には、このケース１
内に設けられた各機構を潤滑するための潤滑油が飛散し
ている。上記切換弁４をケース１内に設ける場合には、
この潤滑油がケース１外にできるだけ吐出されないよう
に、上記切換弁３の配設位置を工夫する必要がある。具
体的には、上記電動機７の駆動シャフト１０の上端に固
定された油遮蔽板の直上部、すなわちケース１の中心部
では上記潤滑油の飛散量が少ないから、この位置に吐出
側ポートを設けることが有効である。

【０１３３】この発明では、上記３つのポート１１〜１
３を上記ケース１の中心から離れる方向に偏心した軸線
Ｌの回りに設けることで、この軸線Ｌがケース１の中心
側にある場合と比較して上記３つのポート１１〜１３間
の離間角度、すなわち上記弁体４の回動角度を５５°と
９０°以下に小さくすることができるようにした。

【０１３４】このことで、上記３つのポート１１〜１３
をできるかぎり上記ケース１の中心寄りに配置すること
ができ、潤滑油の吐出量を少なくすることができる。ま
た、上記３つのポート１１〜１３間の離間角度を小さく
することで、上記弁体４の回動角度を小さくすることが
できる。また、ポート１１〜１３間の距離を小さくして
上記弁体４の切換流路２６の長さも短縮することができ
る。このことにより、この切換弁４をよりコンパクトに
構成することができる。

【０１３５】第６に、切換弁３を制御するための電力を
少なくすることができる効果がある。すなわち、前述し
たように、弁体４の駆動時以外には、上記電磁石２２に
給電を行わなくとも図９および図１０に示す切換位置を
維持することができる。

【０１３６】したがって、スプリングと電磁石とにより
摺動弁の位置を維持していた従来例と異なり、運転中
は、上記電磁石２２に電圧を印加する必要がないから、
消費電力を少なくすることができる。

【０１３７】第７に、この発明では、上記切換弁および
この切換弁に対する給電を行う第２の密封端子５０を、
ケース１と別体に設けられた蓋体１ａに取着し、この蓋
体１ａをケース１に取着することで、切換弁内蔵形の流
体圧縮機を構成するようにした。

【０１３８】このことにより、切換弁３を組み立て、必
要な配線を行った後、上記蓋体１ａをケース１に取着す
るのみで、切換弁内蔵形圧縮機の組み立てを終了するこ
とができる。このことにより、上記配線の引き回しを含
め、この流体圧縮機の製造が容易に行える効果がある。

【０１３９】また、上記切換弁３の修理時には、上記蓋
体１ａをケース１から取り外すのみで、必要な電気部品
も一体的に取り外すことができ作業性が良いという効果
がある。

【０１４０】さらに、切換弁内蔵形の圧縮機と、内蔵形
でない圧縮機との間で、上記蓋体１ａ以外の部品（電動
機７および圧縮機構６を含む）を共通化することがきる
効果もある。

【０１４１】第８に、上記切換弁３は、上記弁ベース１
４の材質として、炭素鋼、ステンレス鋼、非鉄金属を採
用し、弁体４の材質としてＰＰＳなどの樹脂材、または
磁器（セラミックス）を採用するようにした。

【０１４２】このように材料を選定することで、上記弁
体４と弁ベース１４との間の耐摩耗性を向上させること
が可能になる。また、上記弁体４と弁ベース１４とが、
上記磁石部材２０からの磁力により互いに吸着してしま
うということが防止できるので、上記弁体４の駆動を容
易かつ確実に行える効果がある。

【０１４３】第９に、この切換弁３は、組み立てが容易
であるから、まず上記弁ベース１４を上記ケース１の蓋
体１ａに溶接した後に、各部品を組み付けていくことが
できる。

【０１４４】このことで、組み立て完成品を蓋体１ａに
溶接する場合に比べて溶接が容易に行えるので、上記弁
ベース１４と蓋体１ａ間の溶接に対する信頼性を向上さ
せることが可能である。

【０１４５】第１０に、上記弁ベース１４、および第
１、第２の密封端子４９、５０を、図２に示すように、
上記ケース１の中心１の回りに分散させて配置するよう
にした。このことで、このケース１の蓋体１ａの耐圧強
度を向上させることが可能になる。

【０１４６】すなわち、上記ケース１は圧力容器である
から、耐圧上、その蓋体１ａの端面は湾曲していること
好ましい。しかし、上記切換弁３および第１、第２の密
封端子４９、５０を取り付ける部位は、ガスリークを防
止する観点から平坦である必要があり、この部位の耐圧
強度が低下する恐れがある。

【０１４７】しかし、この発明のように、上記３つの部
品を上記蓋体１ａの端面に分散させて固定することで、
この蓋体の強度を均一化することができ、かつ、この部
品自体が、蓋体１ａの補強部材として機能するので、こ
の蓋体１ａの耐圧強度を補強することができる。

【０１４８】したがって、ケース１の耐圧強度を維持す
ることができ、信頼性の高い運転を行える効果がある。
第１１に、冷媒としてフロン代替冷媒であるＨＦＣ系冷
媒を用いた場合に発生する騒音を低減することができる
効果がある。

【０１４９】すなわち、上記ＨＦＣ系冷媒は、音が伝搬
しやすい性質を有するものであるが、この発明では、切
換弁部２８を回転式とすることで往復式の場合に生じる
切換衝突音の発生を低減することができる。

【０１５０】また、その切換弁３をケース１内に内蔵す
るようにしたので、騒音が発生した場合にでも、ケース
１のマフラー効果（容量が大きく、かつ外部と遮蔽され
ている。）によりその音が外部に漏れるのを有効に防止
することができる。したがって、フロン代替冷媒である
ＨＦＣ系冷媒を用いた場合に特に顕著な効果を奏するも
のである。

【０１５１】次に、この発明の第２〜第４の実施例につ
いて説明する。なお、上記第１の実施例と同一の構成要
素には同一の符号を付してその説明は省略する。第２の
実施例の流体圧縮機は、図１１に示すようなものであ
り、上記切換弁３を蓋体１ａの上端面に取着するのでは
なく、蓋体１ａの側面に平坦部６５を設け、この平坦部
６５に上記切換弁３を取着したものである。

【０１５２】このような構成によっても、上記第１の実
施例と同様の効果を得ることができる。また、この第２
の実施例によれば、上記弁ベース１４からの配管を圧縮
機から上方に取り出すのではなく、側方に取り出すよう
にしているので、この圧縮機の低背化を図ることができ
る。

【０１５３】第３の実施例の流体圧縮機は、図１２に示
すように、上記第１、第２の実施例とは異なり、電動機
７の駆動シャフト１０を水平に配設してなるいわゆる横
形の流体圧縮機である。

【０１５４】また、この圧縮機のケース１は、両端をそ
れぞれ第１、第２の蓋体１ａ、１ｂによって閉塞されて
なる構造をなし、図中左側に位置する第１の蓋体１ａに
上記切換弁３が、右側に位置する第２の蓋体１ｂに密封
端子４９、５０がそれぞれ固着されている。

【０１５５】さらに、上記第１の蓋体１ａに取着された
切換弁３は、上記駆動シャフト１０よりも高い位置に設
けられている。これにより、上記切換弁３をこのケース
１の下部に溜まっている潤滑油から離間させることがで
き、誤って潤滑油がこの切換弁３を通ってケース１外へ
吐出されることを有効に防止できる。

【０１５６】このような第３の実施例の構成によって
も、第１の実施例と略同様の効果を得ることができる。
また、この実施例においても、上記切換弁３および密封
端子４９、５０の設けられる部位は、第１、第２の蓋体
１ａ、１ｂによってケース１の本体と別体となってい
る。これにより、上記圧縮機構６および電動機７の設け
られた部位については、切換弁内蔵形ではない圧縮機と
部品の共通化を図ることができる効果がある。

【０１５７】第４の実施例は、図１３に示すようなもの
であり、上記第３の実施例と同様の横形の流体圧縮機に
おいて、図中右側に位置する第２の蓋体１ｂに上記切換
弁３と密封端子４９、５０を固定するようにしたもので
ある。

【０１５８】このような構成であっても、上記第１の実
施例および第３の実施例と略同様の効果を得ることがで
きる。次に、第５の実施例について説明する。

【０１５９】上記第１〜第４の実施例の流体圧縮機は、
ケース１内に高圧ガスが満たされるタイプのものであっ
たが、この第５の実施例の流体圧縮機は、ケース１内に
低圧ガスが満たされるタイプの流体圧縮機である。

【０１６０】すなわち、図１４において、電動機７´に
接続された圧縮機６´は、ケース１内に満たされる低圧
ガスを吸い込んで圧縮し、降圧ガスをケース外に吐出す
るものである。吐出された高圧ガスは図に６６で示す吐
出管を通って上方に延出され上記ケース１の蓋体１ａに
取着された切換弁の３つのポート１１〜１３のうち中央
に位置するポート１２に流入する。

【０１６１】すなわち、このポート１２は、上記第１〜
第４の実施例では低圧ガス用ポートであったが、この実
施例では高圧ガス導入用ポートとなる。そして、この高
圧ガス導入用ポート１２に流入した高圧ガスは、例えば
暖房時には、上記弁体４に設けられた切換流路２６が第
２の接続用ポート１３に切り換えられることで、室内熱
交換器１９に導入され、冷凍回路を循環して低圧となっ
た後、上記第１の接続用ポート１１から上記ケース１内
に戻されるようになっている。

【０１６２】この第５の実施例は、吐出ガスがあまり高
圧とならない場合に適用することができる。そして、こ
の第５の実施例においては、上記第１〜第４の実施例の
場合とは、上記ケース１内と弁体４の切換流路２６の圧
力関係が逆になることから、上記弁体４と磁石部材２０
との間に介装される波ワッシャ３５の復元力を大きくす
る必要がある。

【０１６３】このような第５の実施例においても、上記
第１の実施例と略同様の効果を得ることができる。な
お、この発明は、上記第１〜第５の実施例に限定される
ものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形
可能である。

【０１６４】例えば、上記第１〜第４の実施例では、上
記圧縮機構６は、シリンダ８内でローラ状のピストン９
を偏心回転させるロータリ式のものであったが、これに
限定されるものではない。例えば、旋回スクロール翼と
非旋回スクロール翼とを組み合わせて圧縮空間を形成
し、上記旋回スクロールを非旋回スクロールに対して旋
回させることで上記圧縮空間内の流体を圧縮するスクロ
ール形圧縮機構であっても良い。要は、ケース１内が圧
縮後の高圧ガスで満たされるタイプのものであれば良
い。

【０１６５】さらに、上記一実施例では、ケース１内に
圧縮機構６のみならず電動機７をも設けていたが、圧縮
機構６と上記切換弁３のみがケース１内に収められ、上
記電動機はケース１外に設けられているものであっても
良い。

【０１６６】また、上記第１〜第４の実施例では、上記
切換弁３は、圧縮機のケース１内に設けられていたが、
これに限定されるものではなく、高圧ガスが満たされる
他のケース内に設けられていても良い。さらに、上記第
１、第２の実施例では、上記圧縮機構６の上側に上記電
動機７が設けられていたが、逆に、圧縮機構６を電動機
７の上側に配置しても良い。

【０１６７】

【発明の効果】以上述べたような構成によれば、回転形
切換弁を圧縮機のケース内に収納することにより空気調
和機の配管構造を簡略化することができ、切換弁を内蔵
した圧縮機の小形化を図ることができる。

【０１６８】また、蓋体に切換弁およびこの切換弁に給
電を行うための給電端子を集約することで、圧縮機の組
み立てが簡略化できる。さらに、この発明では、回転弁
体の駆動手段として、弁体に固定したアウタロータをこ
のアウタロータ内に設けられた電磁石で駆動するように
したので、切換弁全体の構成をコンパクト化することが
できる。

【０１６９】また、ケース内が高圧となるタイプの圧縮
機においては、停止時に弁体と弁ベースとの間に隙間を
生じさせることができ、これにより、圧力バランスを迅
速に図ることができる。

【０１７０】さらに、上記３つのポートを弁ベースの中
心から偏心させた軸線まわりに配置したことで、ポート
間の距離を狭くし、弁体の回動角度を小さくすることが
できる。これによりこの切換弁をさらに小形化すること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す縦断面図。

【図２】同じく、上面図。

【図３】同じく、切換弁を示す平面図、正面図、側面
図、横断面図および縦断面図。

【図４】同じく、切換弁の弁ベースを示す平面図、側面
図および下面図。

【図５】同じく、弁体を示す平面図、側面図および下面
図。

【図６】同じく、磁石部材（アウタロータ）を示す平面
図、側面図および下面図。

【図７】同じく、電磁石を示す平面図、側面図およ下面
図。

【図８】同じく、切換弁を分解して示す縦断面図。

【図９】同じく、暖房運転時の切換弁の切換動作を示す
動作図および波形図。

【図１０】同じく、冷房運転時の切換弁の切換動作を示
す動作図および波形図。

【図１１】第２の実施例を示す流体圧縮機の縦断面図。

【図１２】第３の実施例を示す流体圧縮機の縦断面図。

【図１３】第４の実施例を示す流体圧縮機の縦断面図。

【図１４】第５の実施例を示す流体圧縮機の縦断面図。

【符号の説明】

１…ケース、１ａ…蓋体、２…圧縮部、３…切換弁、４
…弁体、５…第２の弁体、１１…第１の接続ポート、１
２…低圧ガス用ポート、１３…第２の接続ポート、１４
…弁ベース、１８…室外熱交換器、１９…室内熱交換
器、２０…磁石部材（アウタロータ）、２２…電磁石、
２６…切換通路（連通路）、３３…永久磁石、３５…波
ワッシャ（弾性体）、５５…制御部、５６…制御回路、
Ｌ…弁体の回動中心軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 一彦 静岡県富士市蓼原336番地 株式会社東 芝富士工場内 (72)発明者 原口 幸夫 静岡県富士市蓼原336番地 株式会社東 芝富士工場内 (56)参考文献 特開 昭61−272478（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−124595（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−553（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 39/12 101 F04B 39/10 F04C 29/00 F25B 31/02 F25B 41/04

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体とこの本体を気密に閉塞する蓋体と
   からなるケ−スと、 上記ケ−スの本体内に設けられた圧縮手段と、 上記ケ−スの蓋体に固定され、上記ケ−スの内部で回動
   する弁体を具備し、この弁体を回動させることで、動作
   流体の流路を切り換える四方切換弁と を有し、 上記切換弁は、 上記蓋体に固定されこのケ−スの内体面に開口する３つ
   のポ−トを具備する弁ベ−スと、 上記ケ−ス内に設けられ、弁ベ−スに対向して回動自在
   に設けられると共に、所定角度回動することで、上記３
   つのポ−トのうち、隣り合う２つのポ−トを互いに連通
   させる連通路を有する弁体と、 上記弁体を回動駆動する駆動手段と を有し、 上記駆動手段は、 上記弁体に固定され、永久磁石を有するアウタロ−タ
   と、 上記弁ベ−スに固定され、上記アウタロ−タ内に配設さ
   れる電磁石と、 この電磁石に給電することで、上記電磁石に磁力を発生
   させ、その磁極を切り換えることで上記アウタロ−タを
   回転させる給電手段と を有することを特徴とする流体圧
   縮機。
2. 【請求項２】 流体圧縮機と、室内熱交換器、膨脹弁お
   よび室外熱交換器を接続してなる空気調和機において、 上記流体圧縮機は、 本体とこの本体を気密に閉塞する蓋体とからなるケ−ス
   と、 上記ケ−スの本体内に設けられた圧縮手段と、 上記ケ−スの蓋体に固定され、上記ケ−スの内部で回動
   する弁体を具備し、 この弁体を回動させることで、動作流体の流路を切り換
   える四方切換弁と を有し、 上記切換弁は、 上記蓋体に固定されこのケ−スの内体面に開口する３つ
   のポ−トを具備する弁ベ−スと、 上記ケ−ス内に設けられ、弁ベ−スに対向して回動自在
   に設けられると共に、所定角度回動することで、上記３
   つのポ−トのうち、隣り合う２つのポ−トを互いに連通
   させる連通路を有する弁体と、 上記弁体を回動駆動する駆動手段と を有し、 上記３つのポ−トのうち、両端に位置するポ−トは、そ
   れぞれ上記室内熱交換器あるいは室外熱交換器に接続さ
   れ、中央に位置するポ−トは圧縮機内の圧縮機構の低圧
   冷媒吸込み側に接続されており、 上記圧縮機のケ−ス内は上記圧縮機構から吐出された高
   圧冷媒によって満たされる ことを特徴とする空気調和
   機。
3. 【請求項３】 請求項２記載の空気調和機において、上
   記冷媒は、ＨＦＣ系冷媒であることを特徴とする空気調
   和機。
4. 【請求項４】 請求項１記載の流体圧縮機において、上
   記弁体の回動中心軸は、上記弁ベ−スの中心から偏心し
   て設けられていることを特徴とする流体圧縮機。
5. 【請求項５】 請求項１記載の流体圧縮機において、 上記アウタロ−タに設けられる永久磁石は、プラスチッ
   クまたはフェライト系の磁性体からなることを特徴とす
   る流体圧縮機。
6. 【請求項６】 請求項１記載の流体圧縮機において、 上記永久磁石は、回転方向に２以上に分割され、Ｎ極部
   とＳ極部とが回転方向に交互に配設されていることを特
   徴とする流体圧縮機
7. 【請求項７】 請求項１記載の流体圧縮機において、 上記弁体とアウタロ−タとを回転方向に係合させかつ軸
   方向には微少量移動自在としたことを特徴とする流体圧
   縮機。
8. 【請求項８】 請求項７記載の流体圧縮機において、 上記弁体と上記アウタロ−タとの間に介装され、上記弁
   体を上記弁ベ−ス側に付勢する弾性体を有することを特
   徴とする流体圧縮機。
9. 【請求項９】 請求項８記載の流体圧縮機において、 上記弾性体は、上記圧縮機構が停止した際に、上記弁体
   が、上記弁ベ−スから微小量離間することを許容する程
   度の付勢力を有するものであることを特徴とする流体圧
   縮機。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の流体圧縮機において、 上記弁体の回動角度は、９０°より小さくしたことを特
    徴とする流体圧縮機。
11. 【請求項１１】 請求項１記載の流体圧縮機において、 上記弁体は磁器あるいは樹脂からなり、上記弁ベ−スは
    炭素鋼、ステンレス鋼、または非鉄金属からなることを
    特徴とする流体圧縮機。