JP4541242B2

JP4541242B2 - 流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置

Info

Publication number: JP4541242B2
Application number: JP2005207250A
Authority: JP
Inventors: 道明大野; 英樹南澤; 洋介杉山
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2025-07-15
Also published as: JP2007023891A

Description

この発明は、流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置に関し、特に、圧縮機ハウジングにパイロット型電磁流路切換弁を取り付けられた流路切換弁付き圧縮機およびその圧縮機を用いる冷暖房用空気調和装置に関するものである。

冷暖房用空気調和装置に用いられる圧縮機には、冷房運転時と暖房運転時とで、冷媒循環回路を流れる冷媒の流れ方向を逆転させるために、四方弁に相当するパイロット型電磁流路切換弁が圧縮機ハウジングに装備されているものがある（例えば、特許文献１）。

冷暖房用空気調和装置に用いられる四方弁としては、パイロット型電磁流路切換弁によるものが種々知られている（例えば、特許文献２、３、４、５、６）。

パイロット型電磁流路切換弁は、流路切換を行う主弁体を含む主弁部分と、パイロット圧制御を行って主弁体の流路切換移動を制御する電磁駆動のパイロット弁体を含むパイロット弁部分とを有する。

従来の流路切換弁付き圧縮機では、パイロット型電磁流路切換弁の主弁部分は、圧縮機ハウジングに取り付けられ、主弁部分に設けられている流路切換用の複数個のポートが圧縮機ハウジングに形成されている圧縮機の吸入ポートや吐出ポートに直接連通されている。そして、パイロット型電磁流路切換弁のパイロット弁部分は、主弁部分とは別置きで、パイロット通路をなす外部配管（キャピラリ）によって主弁部分や圧縮機の低圧サイド（吸入室）と接続されている（例えば、特許文献１）。

このため、外部配管が必要で、取り付けに大きいスペースが必要になる。このことは、スペース的な制約を受け易い自動車等の車載空気調和装置において大きい問題になる。また、車載空気調和装置では、走行振動によって外部配管が過度に加振されるから、外部配管は充分な耐久性を備えていなくてはならず、外部配管および配管接続部の亀裂等の検査も必要になる。
特公平４−４７１５５号公報実公平４−１９４０７号公報特開昭５８−２１０６９号公報特開昭６２−９３５７５号公報特開昭６２−１９６４７７号公報特開平２−２６３０７０号公報

この発明が解決しようとする課題は、流路切換弁付き圧縮機において、パイロット通路のための外部配管を必要とせず、耐振性の向上を図ると共に、圧縮機周りの配管の取り回しを簡素化でき、併せて外部配管や配管接続部の亀裂等の検査を必要とせず、流路切換弁付き圧縮機の流路切換弁部分が長期間の使用に耐え得ることである。

請求項１に記載の発明による流路切換弁付き圧縮機は、圧縮機ハウジングにパイロット型電磁流路切換弁を取り付けられた流路切換弁付き圧縮機において、前記パイロット型電磁流路切換弁は、流路切換を行う主弁体を含む主弁部分と、パイロット圧制御を行って主弁体の流路切換移動を制御する電磁駆動のパイロット弁体を含むパイロット弁部分とを一体的に有し、前記主弁部分に設けられている流路切換用の複数個のポートは前記圧縮機ハウジングに形成されている圧縮機の吸入ポート及び吐出ポートに直接連通し、前記パイロット弁部分に設けられているパイロット通路は前記圧縮機ハウジングに形成された内部通路によって前記圧縮機の吸入室に直接連通している。

請求項２に記載の発明による流路切換弁付き圧縮機は、圧縮機ハウジングにパイロット型電磁流路切換弁を取り付けられた流路切換弁付き圧縮機において、前記パイロット型電磁流路切換弁は、前記圧縮機ハウジングに取り付けられた主弁ハウジングと当該主弁ハウジングに取り付けられたパイロット弁ハウジングとによる弁ハウジング組立体を有し、前記主弁ハウジングには、主弁体を収容する主弁室と第１のポートと第２のポートと第３のポートと第４のポートが形成され、前記主弁体は、前記第１のポートを前記第２のポートに連通接続すると共に前記第３のポートを前記第４のポートに連通接続する第１の切換位置と、前記第１のポートを前記第４のポートに連通接続すると共に前記第３のポートを前記第２のポートに連通接続する第２の切換位置との間に移動可能に設けられており、前記弁ハウジング組立体に圧力室が形成されており、前記パイロット弁ハウジングに形成されたパイロット通路が電磁駆動のパイロット弁体によって開閉されることによって前記圧力室の圧力が変化するようになっており、当該圧力変化により、前記主弁体が前記第１の切換位置と前記第２の切換位置との間に移動するようになっており、前記圧縮機ハウジングには、圧縮機の吸入ポートおよび吐出ポートと、第１の外部接続ポートおよび第２の外部接続ポートとが形成され、前記第１のポートが前記吐出ポートに、前記第２のポートが前記第１の外部接続ポートに、前記第３のポートが前記吸入ポートに、前記第４のポートが前記第２の外部接続ポートに各々直接連通されており、前記パイロット通路は、一方で前記圧力室に連通し、他方において前記圧縮機ハウジングに形成された内部通路によって前記圧縮機の吸入室に直接連通している。

請求項３に記載の発明による流路切換弁付き圧縮機は、圧縮機ハウジングにパイロット型電磁流路切換弁を取り付けられた流路切換弁付き圧縮機において、前記パイロット型電磁流路切換弁は、前記圧縮機ハウジングに取り付けられた主弁ハウジングと当該主弁ハウジングに取り付けられたパイロット弁ハウジングとによる弁ハウジング組立体を有し、前記主弁ハウジングには、主弁体を収容する主弁室と第１のポートと第２のポートと第３のポートと第４のポートと第１の外部接続ポートと第２の外部接続ポートとが形成され、前記主弁体は、前記第１のポートを前記第２のポートに連通接続すると共に前記第３のポートを前記第４のポートに連通接続する第１の切換位置と、前記第１のポートを前記第４のポートに連通接続すると共に前記第３のポートを前記第２のポートに連通接続する第２の切換位置との間に移動可能に設けられており、前記弁ハウジング組立体に圧力室が形成されており、前記パイロット弁ハウジングに形成されたパイロット通路が電磁駆動のパイロット弁体によって開閉されることによって前記圧力室の圧力が変化するようになっており、当該圧力変化により、前記主弁体が前記第１の切換位置と前記第２の切換位置との間に移動するようになっており、前記圧縮機ハウジングには、圧縮機の吸入ポートと吐出ポートとが形成され、前記第１のポートが前記吐出ポートに、前記第２のポートが前記第１の外部接続ポートに、前記第３のポートが前記吸入ポートに、前記第４のポートが前記第２の外部接続ポートに各々直接連通されており、前記パイロット通路は、一方で前記圧力室に連通し、他方において前記圧縮機ハウジングに形成された内部通路によって前記圧縮機の吸入室に直接連通している。

請求項４に記載の発明による冷暖房用空気調和装置は、請求項１〜３の何れか１項記載の流路切換弁付き圧縮機を含み、当該流路切換弁付き圧縮機の前記第１の外部接続ポートと第２の外部接続ポートとに、凝縮器、キャピラリあるいは膨張弁、蒸発器を含む冷媒循環回路が接続されている。

尚、請求項２または３に記載した発明による流路切換弁付き圧縮機は、好ましくは、前記主弁体が、スライド式のものであり、前記主弁ハウジング内に設けられた弁ばねによって前記第１の切換位置の側に付勢されており、前記主弁室が前記第１のポートに常時連通していることにより、前記主弁室の内圧が前記圧縮機の吐出圧雰囲気になっており、前記圧力室は、主弁ハウジング内に設けられたピストン部材によって前記主弁室と隔てられ、前記ピストン部材に設けられた絞り通路によって前記主弁室に連通しており、当該ピストン部材に前記主弁体が連結されており、前記パイロット通路が前記パイロット弁によって閉じられている状態では、前記圧力室の内圧と前記主弁室の内圧と同圧になることにより、前記弁ばねのばね力によって前記主弁体が前記第１の切換位置に位置し、前記パイロット通路が前記パイロット弁によって開かれている状態では、前記圧力室の内圧が前記主弁室の内圧に比して低下し、圧力差が生じることにより、前記弁ばねのばね力に抗して前記主弁体が前記第２の切換位置に位置する。

この発明による流路切換弁付き圧縮機によれば、パイロット型電磁流路切換弁の主弁部分とパイロット弁部分とが一体的に構成され、主弁部分に設けられている流路切換用の複数個のポートは圧縮機ハウジングに形成されている圧縮機の吸入ポートおよび吐出ポートと外部接続ポートに直接連通し、パイロット弁部分に設けられているパイロット通路は圧縮機ハウジングに形成された内部通路によって圧縮機の吸入室に直接連通しているので、パイロット型電磁流路切換弁と圧縮機との接続において外部配管を全く必要としない。

これにより、パイロット通路のための外部配管がなくなり、耐振性が向上すると共に、圧縮機周りの配管の取り回しを簡素化でき、併せて外部配管や配管接続部の亀裂等の検査を全く必要としなくなり、流路切換弁部分がメンテナンスフリーで長期間の使用に耐え得るようになる。

この発明による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置の実施形態１（内設タイプ）を、図１〜図８を参照して説明する。

この実施形態では、図１に示されているように、電動式スクロール型圧縮機１０に、内設タイプのパイロット型電磁流路切換弁５０が取り付けられている。

電動式スクロール型圧縮機１０は、一般的構造のものであり、圧縮機ハウジング（マルチポートハウジング）１１と、圧縮機ハウジング１１の一方の側に気密に装着されたキャン形状の圧力容器１２とを有する。

圧力容器１２内には、圧縮機ハウジング１１に固定された固定スクロール部材１３と、固定スクロール部材１３に対して回転可能に係合した回転スクロール部材１４と、電動機１５とが設けられている。電動機１５は、圧力容器１２に固定されたステータ部材１６と、ロータ軸１７によって回転可能に設けられたロータ１８とを有する。ロータ軸１７は、一端にて回転スクロール部材１４に連結されている。

回転スクロール部材１４が電動機１５によって回転駆動されることにより、固定スクロール部材１３との間に形成されるスクロール入口１９より流体（冷媒）を吸入し、これを圧縮加圧してスクロール出口２０より吐出する圧縮機作用が営まれる。

スクロール入口１９は吸入室２１になっている圧力容器１２内に開放されている。スクロール出口２０は圧縮機ハウジング１１に形成されている吐出ポート２３に直接連通している。

圧縮機ハウジング１１には、吐出ポート２３以外に、吸入ポート２２と、第１の外部接続ポート２５と、第２の外部接続ポート２６とが形成されている。吸入ポート２２と吐出ポート２３は、各々直線状の流路をなしている。

吸入ポート２２は、吸入室２１と、圧縮機ハウジング１１に形成されている有底の弁装置受入孔２７の一側面とを連通しており、吐出ポート２３は、回転スクロール部材１４の中心部に形成されているスクロール出口２０と、弁装置受入孔２７の一側面とを連通している。

第１の外部接続ポート２５、第２の外部接続ポート２６は、ともに鉤形に折り曲がった流路をなしており、各々、図１で見て圧縮機ハウジング１１の手前側の側面に不図示の管継手によって接続された冷媒配管２０１、２０２と、弁装置受入孔２７の一側面とを連通している。

圧縮機ハウジング１１に形成されている弁装置受入孔２７にはパイロット型電磁流路切換弁５０の主弁ハウジング５１が挿入されている。主弁ハウジング５１は取付用フランジ５２を取付ボルト５３によって圧縮機ハウジング１１に固定されている。

パイロット型電磁流路切換弁５０の詳細を、図２〜図８を参照して説明する。パイロット型電磁流路切換弁５０は、図２に示されているように、一端（上端）に取付用フランジ５２を有する円筒状の主弁ハウジング５１と、主弁ハウジング５１の上端開口を閉じるように主弁ハウジング５１の上端部に固定装着されたパイロット弁ハウジング５４とを有する。

主弁ハウジング構造について要約すると、パイロット型電磁流路切換弁５０は、圧縮機ハウジング１１に取り付けられた主弁ハウジング５１と、主弁ハウジング５１に取り付けられたパイロット弁ハウジング５４とによる弁ハウジング組立体４５を有する。

主弁ハウジング５１は流路切換を行う主弁体５７を主弁室５６内に含む主弁部分をなし、パイロット弁ハウジング５４はパイロット圧制御を行って主弁体５７の流路切換移動を制御する電磁駆動のパイロット弁体５８をパイロット弁室５９に含むパイロット弁部分をなしている。この主弁部分とパイロット弁部分は、パイロット弁ハウジング５４が主弁ハウジング５１の上端部に固定装着されていることから、一体的構造になっている。

主弁室５６の一方の側には弁座部材６０がろう付け等によって固定装着されている。弁座部材６０は、図３に示されているように、主弁室５６の内周面５６Ａに整合する円弧面６０Ａと、平らな弁座面６０Ｂとを有する蒲鉾形をしている。

主弁ハウジング５１には、図２に示されているように、第１のポート６１と、第２のポート６２と、第３のポート６３と、第４のポート６４とが軸線方向（上下方向）に所定間隔をおいて形成されている。弁座部材６０には、第２のポート６２に直接連通する第１切換弁ポート６５と、第３のポート６３に直接連通する吸入側弁ポート６６と、第４のポート６４に直接連通する第２切換弁ポート６７とが軸線方向（上下方向）に所定間隔をおいて形成されている。第１のポート６１は主弁室５６に直接連通している。これは、第１のポート６１が主弁室５６に常時連通することを意味する。

主弁室５６は主弁体５７を軸線方向（上下方向）に移動可能に収容している。主弁体５７は、スライド弁であり、中空蒲鉾形状部５７Ｂと、中空蒲鉾形状部５７Ｂの開口部側にあって弁座部材６０の弁座面６０Ｂに対向摺接する平らな摺動面５７Ａとを有する。中空蒲鉾形状部５７Ｂの内部空間５７Ｃには、図６、図７に示されているように、摺動面５７Ａ寄りの部分に掛け渡して補強部材６８が取り付けられている。

主弁体５７は、図２に示されている第１の切換位置と、図２の位置から上方に移動した第２の切換位置との間で、摺動面５７Ａが弁座部材６０の弁座面６０Ｂに摺接した状態で移動可能になっている。

そして、主弁体５７の第１の切換位置においては、第１のポート６１が主弁室５６および第１切換弁ポート６５を介して第２のポート６２に連通接続されると共に、第３のポート６３が、吸入側弁ポート６６、中空蒲鉾形状部５７Ｂの内部空間５７Ｃ、第２切換弁ポート６７を介して第４のポート６４に連通接続される。

一方、第２の切換位置においては、第１のポート６１が主弁室５６および第２切換弁ポート６７を介して第４のポート６４に連通接続されると共に、第３のポート６３が、吸入側弁ポート６６、中空蒲鉾形状部５７Ｂの内部空間５７Ｃ、第１切換弁ポート６５を介して第２のポート６２に連通接続される。

図２に示されているように、主弁ハウジング５１内の主弁室５６の上側部分には、カップ形状のピストン部材７０が軸線方向（上下方向）に摺動可能に嵌合している。ピストン部材７０には、図７によく示されているリップシール部材７２と裏押さえを行う板ばね部材７３とが、複数個のリベット７１によって、図６に示されているように取り付けられている。

ピストン部材７０は、図２に示されているように、パイロット弁ハウジング５４との間に圧力室７４を画定している。換言すると、圧力室７４は、ピストン部材７０によって主弁室５６と隔てられている。図７に示されているように、板ばね部材７３の中心位置には絞り孔（絞り通路）９０が形成されており、この絞り孔９０と、ピストン部材７０、リップシール部材７２の対応する中心位置に形成された通孔７０Ａ，７２Ａとによって、図２に示されている圧力室７４は主弁室５６に常時連通している。

ピストン部材７０には、図２に示されているように、リベット７１によって連結板７５の一端片７５Ａが固定連結されている。連結板７５には、図７によく示されているように、長孔形状の開口７５Ｂが形成されており、図２に示されているように、この開口７５Ｂに主弁体５７の中空蒲鉾形状部５７Ｂが係合している。これにより、ピストン部材７０と主弁体５７とが連結され、主弁体５７はピストン部材７０と一体的に軸線方向に移動する。

ピストン部材７０にはリベット７１によってガイド部材７６の一端片７６Ａが固定連結されている。ガイド部材７６は、図３〜図７によく示されているように、主弁室５６の内周面５６Ａに外周面７６Ｂが摺接する半円筒部７６Ｃを有する。

主弁体５７とピストン部材７０とガイド部材７６の３部品は、図５、図６に示されているように、一体的な組立体であり、ガイド部材７６の半円筒部７６Ｃは、軸線方向に長く、外周面７６Ｂが図３に示されているように主弁室５６の内周面５６Ａに摺接することにより、主弁体５７およびピストン部材７０の軸線方向移動を、傾きを生じることなく、正確にガイドする。

図３によく示されているように、主弁体５７の中空蒲鉾形状部５７Ｂの外側（半円筒部７６Ｃの側）には弁押さえ用板ばね７７が設けられている。弁押さえ用板ばね７７は、図８に示されているように、半球状部７７Ａと、半球状部７７Ａの両側に設けられた一対の脚片７７Ｂとを有する。

弁押さえ用板ばね７７は、図３によく示されているように、主弁体５７の中空蒲鉾形状部５７Ｂとガイド部材７６の半円筒部７６Ｃとの間にあって、一対の脚片７７Ｂにて中空蒲鉾形状部５７Ｂを半径方向に跨ぐように係合し、半球状部７７Ａが、図４に示すようにガイド部材７６の半円筒部７６Ｃに形成された円形孔７６Ｄに嵌り込み、半球状部７７Ａの頂点が、図３に示されているように、主弁室５６の内周面５６Ａに当接している。

これにより、弁押さえ用板ばね７７は、主弁ハウジング５１と主弁体５７との間に作用し、ばね力によって主弁体５７の摺動面５７Ａを弁座部材６０の弁座面６０Ｂに押し付ける。

この弁押さえ用板ばね７７の取付構造では、弁押さえ用板ばね７７は、ガイド部材７６と主弁体５７との間に挟まれ、ガイド部材７６との係合状態によってガイド部材７６および主弁体５７と共に移動するから、振動し難い強固な取り付け状態になる。

これにより、弁押さえ用板ばね７７の必要強度を低減でき、弁押さえ用板ばね７７のばね荷重も低減できる。

また、弁押さえ用板ばね７７は、半球状部７７Ａの頂点が主弁室５６の内周面５６Ａに当接した点接触状態で、主弁体５７の軸線方向移動に伴って主弁室５６の内周面５６Ａに対して軸線方向に摺動するから、これの摺動抵抗が少なく、主弁体５７の軸線方向移動に必要な駆動力が少なくて済む。

図２に示されているように、パイロット弁ハウジング５４とピストン部材７０との間には弁ばね７８が取り付けられている。弁ばね７８は、ピストン部材７０、連結板７５、ガイド部材７６と共に、主弁体５７を降下方向、換言すると、上述の第１の切換位置の側に付勢している。

パイロット弁ハウジング５４には、途中にパイロット弁室５９を含む形態で、パイロット通路７９、８０が形成されている。パイロット通路７９は圧力室７４に連通している。パイロット通路８０は、主弁ハウジング５１に形成されているパイロット通路接続用ポート８２に連通している。

パイロット弁ハウジング５４の外側には、プランジャチューブ８３、プランジャ８４、吸引子８５、プランジャばね８６、電磁コイル８７による電磁コイル装置８８が取り付けられている。

パイロット弁体５８は、ボール弁により構成され、プランジャ８４に取り付けられている。パイロット弁体５８は、電磁コイル８７に通電が行われていない状態では、プランジャばね８６のばね力によって降下してパイロット弁ポート８９を閉じ、これに対し、電磁コイル８７に通電が行われている状態では、プランジャ８４がプランジャばね８６のばね力に抗して吸引子８５に磁気的に吸着することにより、上昇してパイロット弁ポート８９を開く。

図１に示されているように、パイロット型電磁流路切換弁５０の主弁ハウジング５１が圧縮機ハウジング１１の弁装置受入孔２７に挿入されることにより、第１のポート６１は吐出ポート２３に、第２のポート６２は第１の外部接続ポート２５に、第３のポート６３は吸入ポート２２に、第４のポート６４は第２の外部接続ポート２６に、各々、直接連通される。これにより、主弁室５６は吐出ポート２３に常時接続され、主弁室５６の内圧は、常時、圧縮機の吐出圧雰囲気になる。

圧縮機ハウジング１１には、一方で吸入室２１に開口し、他方でパイロット通路接続用ポート８２に連通する内部通路９１が形成されている。これにより、パイロット通路８０は、パイロット通路接続用ポート８２、内部通路９１によって、外部配管を必要とすることなく、吸入室２１に直接連通する。

これにより、電磁コイル装置８８が非通電（通電オフ）で、パイロット弁体５８によってパイロット弁ポート８９が閉じられている時、つまり、パイロット通路７９と８０との連通が遮断されていている（この状態をパイロット通路が閉じられていると云う）時には、絞り孔９０によって圧力室７４の内圧が主弁室５６の内圧（圧縮機吐出圧）に等しくなる。

この圧力状態では、主弁体５７は、弁ばね７８のばね力によって降下移動し、前述の第１の切換位置に位置する。

これに対し、電磁コイル装置８８が通電（通電オン）で、パイロット弁体５８によってパイロット弁ポート８９が開かれている時、つまり、パイロット通路７９と８０とが連通している（この状態をパイロット通路が開かれていると云う）時には、圧力室７４の内圧（圧縮機吐出圧）が吸入室２１に逃がされ、圧力室７４の内圧が主弁室５６の内圧より低くなる。

この圧力状態では、主弁体５７は、圧力室７４の内圧と主弁室５６の内圧との差圧による押圧力により弁ばね７８のばね力に抗して上昇移動し、前述の第２の切換位置に位置する。

図１に示されているように、第１の外部接続ポート２５に接続されている冷媒配管２０１には凝縮器２０３が接続され、第２の外部接続ポート２６に接続されている冷媒配管２０２には蒸発器２０４が接続され、凝縮器２０３と蒸発器２０４とが途中にキャピラリ２０５を有する冷媒配管２０６によって接続されている。

これにより、第１の外部接続ポート２５と第２の外部接続ポート２６とに、凝縮器２０３、キャピラリ２０５、蒸発器２０４を含む冷媒循環回路が接続されていることになり、冷暖房用空気調和装置が構成される。なお、キャピラリ２０５に代えて膨張弁を接続することもできる。

上述の構成による冷暖房用空気調和装置では、冷房運転時には、電磁コイル装置８８を非通電状態（通電オフ）にする。これにより、主弁体５７が前述の第１の切換位置に位置し、電動式スクロール型圧縮機１０の吸入ポート２２が第２の外部接続ポート２６に、吐出ポート２３が第１の外部接続ポート２５に各々接続される。これにより、冷媒は、凝縮器２０３、キャピラリ２０５、蒸発器２０４の順に流れ、冷房運転が行われる。

冷房運転より暖房運転に切り換える時には、電磁コイル装置８８を通電状態（通電オン）にする。これにより、主弁体５７が前述の第２の切換位置に位置し、電動式スクロール型圧縮機１０の吸入ポート２２が第１の外部接続ポート２５に、吐出ポート２３が第２の外部接続ポート２６に各々接続される。これにより、冷媒は、蒸発器２０４、キャピラリ２０５、凝縮器２０３の順に流れ、暖房運転が行われる。

なお、暖房運転より冷房運転に切り換える時には、再び電磁コイル装置８８を非通電状態（通電オフ）にする。

上述したように、この実施形態による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置では、主弁部分をなす主弁ハウジング５１に設けられている流路切換用の複数個のポート、つまり、第１のポート６１、第２のポート６２、第３のポート６３、第４のポート６４は、圧縮機ハウジング１１に形成されている吸入ポート２２、吐出ポート２３、第１の外部接続ポート２５、第２の外部接続ポート２６に直接連通し、パイロット弁部分をなすパイロット弁ハウジング５４に設けられているパイロット通路８０は、主弁ハウジング５１に形成されているパイロット通路接続用ポート８２と、圧縮機ハウジング１１に形成された内部通路９１によって吸入室２１に直接連通しているから、パイロット型電磁流路切換弁５０と圧縮機１０との接続において外部配管を全く必要としない。

これにより、パイロット通路８０のための外部配管がなくなり、耐振性が向上すると共に、圧縮機周りの配管の取り回しを簡素化でき、併せて外部配管や配管接続部の亀裂等の検査を全く必要としなくなり、流路切換弁部分がメンテナンスフリーで長期間の使用に耐え得るようになる。

この発明による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置の実施形態２（外設タイプ）を、図９〜図１３を参照して説明する。なお、図９〜図１３において、図１〜図８に対応する部分は、図１〜図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、図９に示されているように、電動式スクロール型圧縮機１０に、外設タイプのパイロット型電磁流路切換弁５０が取り付けられている。

主弁ハウジング５１は、図１０及び図１１に示されているように、取付フランジ部９２と、マニホールド部９３を一体に有している。主弁ハウジング５１は、図９に示されている圧縮機ハウジング１１の外側面１１Ａに、図１０に示されている取付ボルト９４によって外付け状態で、固定装着されている。

マニホールド部９３には、図１１に示されているように、第１の外部接続ポート２５と第２の外部接続ポート２６とが形成されており、さらに、図１０に示されているように、第１の外部接続ポート２５に連通する第２の弁ポート６２と、第２の外部接続ポート２６に連通する第４の弁ポート６４と、第１のポート６１とが、マニホールド部９３に形成されており、第１のポート６１は、図９に示されているように、圧縮機ハウジング１１の吐出ポート２３に直接連通する。

図１３によく示されているように、弁座部材６０は、主弁ハウジング５１に形成された弁座部材取付用開口５１Ａに嵌め込み装着され、Ｏリング９５によって気密シールされている。

弁座部材６０には、図９に示されているように、第１切換弁ポート６５と、第２切換弁ポート６７と、第３のポート６３を兼ねる吸入側弁ポート６６とが形成されており、吸入側弁ポート６６は圧縮機ハウジング１１の吸気ポート２２に直接連通している。

弁座部材６０の第１切換弁ポート６５と、図１０に示されているマニホールド部９３の第２の弁ポート６２とは、第２の弁ポート６２に嵌合しているＯリング９７付きの内部継手９６（図１２参照）によって気密に接続されている。

また、図９に示されている弁座部材６０の第２切換弁ポート６７と、図１０に示されているマニホールド部９３の第４の弁ポート６４とは、第４の弁ポート６４に嵌合しているＯリング９９付きの内部継手９８（図１２参照）によって気密に接続されている。

図１１に示されているように、第１の外部接続ポート２５に接続されている冷媒配管２０１には凝縮器２０３が接続され、第２の外部接続ポート２６に接続されている冷媒配管２０２には蒸発器２０４が接続され、凝縮器２０３と蒸発器２０４とが途中にキャピラリ２０５を有する冷媒配管２０６によって接続されている。

この実施形態による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置でも、主弁部分をなし取付フランジ部９２とマニホールド部９３を一体に有する主弁ハウジング５１に設けられている、流路切換用の複数個のポート、つまり、第１のポート６１、第２のポート６２、第４のポート６４と、弁座部材６０の第３のポート６３を兼ねる吸入側弁ポート６６は、圧縮機ハウジング１１に形成されている吐出ポート２３、主弁ハウジング５１に設けられている第１の外部接続ポート２５、第２の外部接続ポート２６、圧縮機ハウジング１１に形成されている吸入ポート２２に直接連通し、パイロット弁部分をなすパイロット弁ハウジング５４に設けられているパイロット通路８０は、主弁ハウジング５１に形成されているパイロット通路接続用ポート８２と、圧縮機ハウジング１１に形成された内部通路９１によって吸入室２１に直接連通しているから、パイロット型電磁流路切換弁５０と圧縮機１０との接続において外部配管を全く必要としない。

また、この実施形態では、弁座部材６０がろう付けに依らずに嵌め込み装着であるので、組み立てが容易になり、振動によるろう付け部の破損の心配もなくなり、この部分の耐振性も向上する。

この発明による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置の実施形態３（外設タイプの変形例）を、図１４、図１５を参照して説明する。なお、図１４、図１５において、図１〜図１３に対応する部分は、図１〜図１３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、図１５に示されているように、第１のポート６１が、第１切換弁ポート６５や吸入側弁ポート６６、第２切換弁ポート６７の配列位置より一側方にオフセット配置されている。これにより、一列配置に比してパイロット型電磁流路切換弁５０の軸長を短縮できる。

このこと以外は、実質的に実施形態２と同様に構成されている。従って、この実施形でも、実施形態２と同等の効果を得ることができる。

この発明による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置の実施形態４（内設タイプ）を、図１６を参照して説明する。なお、図１６において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、可変容量形圧縮機１００に、内設タイプのパイロット型電磁流路切換弁５０が取り付けられている。

可変容量形圧縮機１００は、斜板式の一般的構造のものであり、圧縮機ハウジング１０１と、圧縮機ハウジング１０１の一方の側に気密に装着されたキャン形状のクランク室ケース（圧力容器）１０２とを有する。クランク室ケース１０２は圧縮機ハウジング１０１と共働してクランク室１０３を画定している。

クランク室１０３内には回転軸１０４に回転駆動される斜板１０５が傾斜角度変更可能に設けられている。斜板１０５は、クランク室１０３の圧力（クランク室圧力）の上昇に応じて傾斜角を減少し、クランク室圧力の低減に応じて傾斜角を増大するものである。

斜板１０５には複数個のピストン１０６が連結されている。ピストン１０６は、斜板１０５の傾斜角によって移動ストロークを決められ、各ピストン１０６毎に圧縮機ハウジング１０１に形成された吸入室１０７、吸入弁（チェック弁）１０８よりコンプレッサ室１０９に冷媒を吸入し、コンプレッサ室１０９より吐出弁（チェック弁）１１０、吐出室１１１に冷媒を吐出する。

回転軸１０４はプーリ１１２によって回転駆動される。自動車等の車載のものである場合、プーリ１１２は車両走行用の内燃機関等の原動機と駆動連結され、原動機によって回転駆動される。

圧縮機ハウジング１０１には、吸入ポート１１３、吐出ポート１１４、第１の外部接続ポート１１５と、第２の外部接続ポート１１６とが形成されている。

吸入ポート１１３は、各吸入室１０７と、圧縮機ハウジング１０１に形成されている有底の弁装置受入孔１１７の一側面とを連通している。

吐出ポート１１４は、吐出室１１１と、弁装置受入孔１１７の底面とを連通している。

第１の外部接続ポート１１５、第２の外部接続ポート１１６は、ともに鉤形に折り曲がった流路をなしており、各々、弁装置受入孔１１７の一側面と、図１で見て圧縮機ハウジング１０１の手前側の側面に図示されていない管継手によって接続される冷媒配管２０１、２０２とを連通している。

圧縮機ハウジング１０１に形成されている弁装置受入孔１１７にはパイロット型電磁流路切換弁５０の主弁ハウジング５１が挿入されている。主弁ハウジング５１は取付用フランジ５２を取付ボルト５３によって圧縮機ハウジング１０１に固定されている。

パイロット型電磁流路切換弁５０は、第１のポート６１が下蓋板５５に開口形成さけていること以外、図１、図２に示されている実施形態１のものと同一構成である。

パイロット型電磁流路切換弁５０の主弁ハウジング５１が圧縮機ハウジング１０１の弁装置受入孔１１７に挿入されることにより、両者の間に内部通路１１９が形成されると共に、第１のポート６１は吐出ポート１１４に、第２のポート６２は第１の外部接続ポート１１５に、第３のポート６３は吸入ポート１１３に、第４のポート６４は第２の外部接続ポート１１６に、各々、直接連通される。これにより、主弁室５６は吐出ポート１１４に常時接続され、主弁室５６の内圧は、常時、圧縮機の吐出圧雰囲気になる。

圧縮機ハウジング１０１には、内部通路１１９を介して吸入室１０７とパイロット通路接続用ポート８２とを連通する内部通路１１８が形成されている。これにより、パイロット通路８０は、パイロット通路接続用ポート８２、内部通路１１９、内部通路１１８によって、外部配管を必要とすることなく、吸入室１０７に直接連通する。

この実施形態でも、主弁部分をなす主弁ハウジング５１に設けられている流路切換用の複数個のポート、つまり、第１のポート６１、第２のポート６２、第３のポート６３、第４のポート６４は、圧縮機ハウジング１０１に形成されている吐出ポート１１４、第１の外部接続ポート１１５、吸入ポート１１３、第２の外部接続ポート１１６に直接連通し、パイロット弁部分をなすパイロット弁ハウジング５４に設けられているパイロット通路８０は、主弁ハウジング５１に形成されているパイロット通路接続用ポート８２と、圧縮機ハウジング１０１に形成された内部通路１１８によって吸入室１０７に直接連通しているから、パイロット型電磁流路切換弁５０と圧縮機１００との接続において外部配管を全く必要としない。

この発明による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置の実施形態５（外設タイプ）を、図１７、図１８を参照して説明する。なお、図１７、図１８において、図１４〜図１６に対応する部分は、図１４〜図１６に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、実施形態４と同等の可変容量形圧縮機１００に、実施形態３と同等の外設タイプのパイロット型電磁流路切換弁５０が取り付けられている。

この実施形態でも、主弁部分をなす主弁ハウジング５１に設けられている流路切換用の複数個のポート、つまり、第１のポート６１、第２のポート６２、第３のポート６３、第４のポート６４は、圧縮機ハウジング１０１に形成されている図示されていない吐出ポート、主弁ハウジング５１に設けられている第１の外部接続ポート２５、圧縮機ハウジング１０１に形成されている吸入ポート１１３、主弁ハウジング５１に設けられている第２の外部接続ポート２６に直接連通し、パイロット弁部分をなすパイロット弁ハウジング５４に設けられているパイロット通路８０は、主弁ハウジング５１に形成されているパイロット通路接続用ポート８２と、圧縮機ハウジング１０１に形成された内部通路１１８によって吸入室１０７に直接連通しているから、パイロット型電磁流路切換弁５０と圧縮機１００との接続において外部配管を全く必要としない。

この発明による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置の実施形態６（外設タイプ）を、図１９、図２０を参照して説明する。なお、図１９、図２０において、図１１、図１８に対応する部分は、図１７、図１８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態は、実施形態５の変形例であり、パイロット弁ハウジング５４が主弁ハウジング５１の側部（正面）に取り付けられている。主弁ハウジング５１の上端開口は、蓋部材１２２によって気密に閉じられている。この実施形態では、弁ハウジング組立体４５は、主弁ハウジング５１に取り付けられた蓋部材１２２を含む。

パイロット弁室５９は、パイロット弁ハウジング５４に形成されているパイロット通路７９とに形成されている連通孔１２１によって圧力室７４に連通している。

パイロット弁ポート８９は、パイロット弁ハウジング５４に形成されているパイロット通路８０、主弁ハウジング５１に形成されているパイロット通路接続用ポート８２、圧縮機ハウジング１０１に形成された内部通路１１８によって吸入室１０７に直接連通しているから、パイロット型電磁流路切換弁５０と圧縮機１００との接続において外部配管を全く必要としない。

これにより、この実施形態でも、パイロット通路８０のための外部配管がなくなり、耐振性が向上すると共に、圧縮機周りの配管の取り回しを簡素化でき、併せて外部配管や配管接続部の亀裂等の検査を全く必要としなくなり、流路切換弁部分がメンテナンスフリーで長期間の使用に耐え得るようになる。

この実施形態では、パイロット弁ハウジング５４が主弁ハウジング５１の側部（正面）に取り付けられ、パイロット弁部が横置きされているので゛実施形態４のような縦置きの場合に比して、装置全体の軸長は延びるが、高さ寸法は小さくなる。これらのことは、可変容量形圧縮機１００の設置スペースに応じて適当な物が選ばれればよい。

なお、実施形態２〜６の何れの実施形態でも、図示を省略しているが、圧力室７４と主弁室５６は、実施形態１と同様に、ピストン部材７０等に設けられている絞り孔等によって常時連通している。

圧力室７４は、図１、図９、図１６等に示されている実施形態のように、主弁ハウジング５１とパイロット弁ハウジング５４とにより画定されていても、図１９に示されているように、主弁ハウジング５１と蓋部材１２２とにより画定されていてもよく、何れの場合も、弁ハウジング組立体４５に構成されていればよい。

この発明による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置の実施形態１を示す全体構成図（断面図）である。実施形態１で用いられるパイロット型電磁流路切換弁の拡大縦断面図である。図２の線Ａ−Ａに沿った拡大断面図である。実施形態１で用いられるパイロット型電磁流路切換弁の主弁体部分の組立体を示す側面図である。図４のＢ矢視図である。実施形態１で用いられるパイロット型電磁流路切換弁の主弁体部分の組立体を示す斜視図である。実施形態１で用いられるパイロット型電磁流路切換弁の主弁体部分の分解斜視図である。（ａ）は実施形態１で用いられるパイロット型電磁流路切換弁に組み込まれる弁押さえ用板ばねの拡大平面図、（ｂ）は同じくそれの拡大側面図、（ｃ）は（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。この発明による流路切換弁付き圧縮機の実施形態２を示す全体構成図（断面図）である。実施形態２の流路切換弁付き圧縮機の端面図である。実施形態２の流路切換弁付き圧縮機の要部の側面とこの発明による冷暖房用空気調和装置を示す全体構成図である。実施形態２の流路切換弁付き圧縮機で使用される内部継手の側面図である。実施形態２で用いられるパイロット型電磁流路切換弁の拡大縦断面図である。この発明による流路切換弁付き圧縮機の実施形態３を示す要部の断面図である。実施形態３の流路切換弁付き圧縮機の正面（部分断面）とこの発明による冷暖房用空気調和装置を示す全体構成図である。この発明による流路切換弁付き圧縮機および冷暖房用空気調和装置の実施形態４を示す全体構成図（断面図）である。この発明による流路切換弁付き圧縮機の実施形態５を示す断面図である。実施形態５の流路切換弁付き圧縮機の正面（部分断面）とこの発明による冷暖房用空気調和装置を示す全体構成図である。この発明による流路切換弁付き圧縮機の実施形態６を示す断面図である。実施形態６の流路切換弁付き圧縮機の正面（部分断面）とこの発明による冷暖房用空気調和装置を示す全体構成図である。

符号の説明

１０電動式スクロール型圧縮機
１１、１０１圧縮機ハウジング
１２圧力容器
１３固定スクロール部材
１４回転スクロール部材
１５電動機
１６ステータ部材
１７ロータ軸
１８ロータ
１９スクロール入口
２０スクロール出口
２１、１０７吸入室
２２、１１３吸入ポート
２３、１１４吐出ポート
２５、１１５第１の外部接続ポート
２６、１１６第２の外部接続ポート
２７、１１７弁装置受入孔
４５弁ハウジング組立体
５０パイロット型電磁流路切換弁
５１主弁ハウジング
５２取付用フランジ
５３、９４取付ボルト
５４パイロット弁ハウジング
５５下蓋板
５６主弁室
５７主弁体
５８パイロット弁体
５９パイロット弁室
６０弁座部材
６１第１のポート
６２第２のポート
６３第３のポート
６４第４のポート
６５第１切換弁ポート
６６吸入側弁ポート
６７第２切換弁ポート
６８補強部材
７０ピストン部材
７１リベット
７２リップシール部材
７３板ばね部材
７４圧力室
７５連結板
７６ガイド部材
７７弁押さえ用板ばね
７８弁ばね
７９、８０パイロット通路
８２パイロット通路接続用ポート
８３プランジャチューブ
８４プランジャ
８５吸引子
８６プランジャばね
８７電磁コイル
８８電磁コイル装置
８９パイロット弁ポート
９０絞り孔
９１、１１８、１１９内部通路
９２取付フランジ部
９３マニホールド部
９５、９７、９９Ｏリング
９６、９８内部継手
１００可変容量形圧縮機
１０２クランク室ケース
１０３クランク室
１０４回転軸
１０５斜板
１０６ピストン
１０８吸入弁
１０９コンプレッサ室
１１０吐出弁
１１１吐出室
１１２プーリ
１２１連通孔
１２２蓋部材
２０１、２０２冷媒配管
２０３凝縮器
２０４蒸発器
２０５キャピラリ
２０６冷媒配管

Claims

圧縮機ハウジングにパイロット型電磁流路切換弁を取り付けられた流路切換弁付き圧縮機において、
前記パイロット型電磁流路切換弁は、流路切換を行う主弁体を含む主弁部分と、パイロット圧制御を行って主弁体の流路切換移動を制御する電磁駆動のパイロット弁体を含むパイロット弁部分とを一体的に有し、
前記主弁部分に設けられている流路切換用の複数個のポートは前記圧縮機ハウジングに形成されている圧縮機の吸入ポート及び吐出ポートに直接連通し、
前記パイロット弁部分に設けられているパイロット通路は前記圧縮機ハウジングに形成された内部通路によって前記圧縮機の吸入室に直接連通している流路切換弁付き圧縮機。
圧縮機ハウジングにパイロット型電磁流路切換弁を取り付けられた流路切換弁付き圧縮機において、
前記パイロット型電磁流路切換弁は、前記圧縮機ハウジングに取り付けられた主弁ハウジングと当該主弁ハウジングに取り付けられたパイロット弁ハウジングとによる弁ハウジング組立体を有し、
前記主弁ハウジングには、主弁体を収容する主弁室と第１のポートと第２のポートと第３のポートと第４のポートが形成され、
前記主弁体は、前記第１のポートを前記第２のポートに連通接続すると共に前記第３のポートを前記第４のポートに連通接続する第１の切換位置と、前記第１のポートを前記第４のポートに連通接続すると共に前記第３のポートを前記第２のポートに連通接続する第２の切換位置との間に移動可能に設けられており、
前記弁ハウジング組立体に圧力室が形成されており、前記パイロット弁ハウジングに形成されたパイロット通路が電磁駆動のパイロット弁体によって開閉されることによって前記圧力室の圧力が変化するようになっており、当該圧力変化により、前記主弁体が前記第１の切換位置と前記第２の切換位置との間に移動するようになっており、
前記圧縮機ハウジングには、圧縮機の吸入ポートおよび吐出ポートと、第１の外部接続ポートおよび第２の外部接続ポートとが形成され、
前記第１のポートが前記吐出ポートに、前記第２のポートが前記第１の外部接続ポートに、前記第３のポートが前記吸入ポートに、前記第４のポートが前記第２の外部接続ポートに各々直接連通されており、
前記パイロット通路は、一方で前記圧力室に連通し、他方において前記圧縮機ハウジングに形成された内部通路によって前記圧縮機の吸入室に直接連通している流路切換弁付き圧縮機。
圧縮機ハウジングにパイロット型電磁流路切換弁を取り付けられた流路切換弁付き圧縮機において、
前記パイロット型電磁流路切換弁は、前記圧縮機ハウジングに取り付けられた主弁ハウジングと当該主弁ハウジングに取り付けられたパイロット弁ハウジングとによる弁ハウジング組立体を有し、
前記主弁ハウジングには、主弁体を収容する主弁室と第１のポートと第２のポートと第３のポートと第４のポートと第１の外部接続ポートと第２の外部接続ポートとが形成され、
前記主弁体は、前記第１のポートを前記第２のポートに連通接続すると共に前記第３のポートを前記第４のポートに連通接続する第１の切換位置と、前記第１のポートを前記第４のポートに連通接続すると共に前記第３のポートを前記第２のポートに連通接続する第２の切換位置との間に移動可能に設けられており、
前記弁ハウジング組立体に圧力室が形成されており、前記パイロット弁ハウジングに形成されたパイロット通路が電磁駆動のパイロット弁体によって開閉されることによって前記圧力室の圧力が変化するようになっており、当該圧力変化により、前記主弁体が前記第１の切換位置と前記第２の切換位置との間に移動するようになっており、
前記圧縮機ハウジングには、圧縮機の吸入ポートと吐出ポートとが形成され、
前記第１のポートが前記吐出ポートに、前記第２のポートが前記第１の外部接続ポートに、前記第３のポートが前記吸入ポートに、前記第４のポートが前記第２の外部接続ポートに各々直接連通されており、
前記パイロット通路は、一方で前記圧力室に連通し、他方において前記圧縮機ハウジングに形成された内部通路によって前記圧縮機の吸入室に直接連通している流路切換弁付き圧縮機。
請求項１〜３の何れか１項記載の流路切換弁付き圧縮機を含み、当該流路切換弁付き圧縮機の前記第１の外部接続ポートと第２の外部接続ポートとに、凝縮器、キャピラリあるいは膨張弁、蒸発器を含む冷媒循環回路が接続されている冷暖房用空気調和装置。