JPH0797981A - ダイヤフラム式冷媒ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷房性能に影響する潤滑油を使用しないダイヤ
フラム式冷媒ポンプ機構。 【構成】ダイヤフラム式冷媒ポンプは、電磁式作動機構
を駆動装置とし、ダイヤフラムの背面側は、吸入圧力を
与える機構から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍，空調用の配管内
に流れる液冷媒あるいはガス冷媒を圧送するのに用いる
冷媒ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の高圧下で使用されている
冷媒ポンプは、これまで特開平2−64284 号公報などの
ような構造が良くしられており、以下図を参照しなが
ら、従来の冷媒ポンプについて説明する。図５におい
て、７１は従来回転式冷媒ポンプ本体を示し、７２は吸
入管、７３は吐出管、７４はステータ、７５はロータ、
７６はクランク軸、７７は軸受、７８はポンプ部、７９
は通路孔、８０は吐出孔、８１は吐出ガイドである。次
に、動作について説明する。冷媒ポンプ７１の吸入口管
７２から入りステータ７４とロータ７５の隙間を流れ、
軸受部７７に設けた通路孔７９を流れポンプ部７８の通
路孔７９からポンプ部７８へ入って圧縮され吐出孔８０
から吐出され、吐出ガイド８１から吐出管７３より本体
７１から外部に吐出され、冷凍，空調装置に送られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで図６に示す冷
媒ポンプは、冷媒ポンプ本体内部を流れる冷媒通路は、
電動機のステータとロータ間の隙間を通過してポンプ部
に入り圧縮され、圧縮された後に案内配管を介し、容器
本体の外へ吐出される。冷媒ポンプは、管内を流れる配
管に直接接続されて使用する。しかし、冷媒液の中に油
が入ると冷凍，空調性能が低下するので冷媒ポンプの機
構部には潤滑の使用は出来ない。したがって、焼き付き
に優れた強い材料等を軸受構造に用いている。しかし、
高温，高圧の環境下では、軸受部の焼き付き事故が発生
して問題となっていた。

【０００４】本発明の目的は、冷媒ポンプ構造を油の無
給式ダイヤフラムポンプ構造とした冷媒ポンプを提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本発明の冷媒ポンプ機構部は、ダイヤフラム
ポンプ構造とすることにより、ポンプ駆動部には潤滑油
は必要のない構造により達成出来る。

【０００６】

【作用】本発明は前述した構成により、ダイヤフラム式
冷媒ポンプ機構部は無給油方式であり油のいらない構造
である。ダイヤフラム式冷媒ポンプの駆動は、電磁力に
よって行う。冷媒ポンプは油を使用しないので冷凍サイ
クルの性能低下はない。

【０００７】

【実施例】以下、本発明のダイヤフラム式冷媒ポンプの
構造について図を参照しながら説明する。本発明の一実
施例のダイヤフラム式冷媒ポンプについて、図１を用い
て説明する。図１は、ダイヤフラム式冷媒ポンプの断面
を示したものである。１は本体、２は吸入口、３は吐出
口、４は足、５はフレーム、６，７はダイヤフラム、８
はダイヤフラム固定部、９，１０，１１、及び１２はボ
ールバルブ、１３はシャフト、１４はばね、１５はベア
リング、１６は電磁コイル、１７，１８，１９および２
０は圧力を均圧にするための均圧孔、２１は電源部を示
す。ａ，ｂは室を示す。

【０００８】次に、本発明の冷媒ポンプの構成及び動作
について説明する。電源部２１に通電されると電磁コイ
ル１６に電流が流れ磁界が発生し、シャフト１３の片面
13ａ側を磁力により吸引される。したがって、シャフト
１３に固定されたダイヤフラム７，８が変位する。次
に、電源部２１の電極の方向を変えることにより、電磁
コイル１６に流れる電流の方向が変り磁力の吸引方向が
反対になるのでシャフト１３は電磁コイル１６から離
れ、反対側が吸引される。このように、電源部２１の電
極の方向を変えることにより、ダイヤフラム７，８の移
動が変わることになる。コイルばね１４の共振周波数で
電源部２１の電極の方向を連続的に変えることによりコ
イルばね１４力の利用ができるので吸引力が小さくても
大きな力でダイヤフラム７，８の駆動をすることができ
る。ダイヤフラム６部の液の流れは、矢印ａから入りボ
ールバルブ９を押し上げポンプ室に入り、ダイヤフラム
６の動きにより液冷媒を圧縮し、下部のボールバルブ９
は閉じ、上部のボールバルブ１０は開き液冷媒は吐出口
３から出て行く。反対側のダイヤフラム７の動作は、ボ
ールバルブ１１が開き液冷媒を吸い込んだ状態で、ボー
ルバルブ１２は閉じた状態で次の動作を待つ。シャフト
１３が左右方向に駆動されるとダイヤフラム６，７は液
冷媒を１８０度位相がずれたタイミングで同じ方向に圧
送する機構である。均圧孔１７，均圧孔１８，均圧孔１
９、および均圧孔２０は、ダイヤフラム６及び７の背面
側に背圧を加えて圧縮時の差圧を小さくし、ダイヤフラ
ムの強度を小さくするためである。背室ｂ，背室ｃに吸
入圧を与えることにより差圧を小さくすることができ
る。ダイヤフラムにかかる絶対圧力を小さくした信頼性
の高い構造とした。さらには、ダイヤフラム６，７の駆
動力をコイルばね１４の固有振動数にあわせて電磁コイ
ル１６の極側を変換して行う駆動機構。図２はダイヤフ
ラム式冷媒ポンプのダイヤフラム７部分の正面から見た
図である。１は本体、２は吸入口、３は吐出口、７はダ
イヤフラム、１３はシャフト、７ａは取付けボルト、４
は足を示す。図２に示した構造から分かるようにダイヤ
フラム式冷媒ポンプに用いたダイヤフラム７は円形をし
ており強度に強い形状である。液冷媒の流れは、下部の
吸入管２から入り上部の吐出管から出ていく。

【０００９】次に、応用例を図３に示す。全体構造は図
１に示したものと同じであるが、二つのダイヤフラムが
別々の方向に液冷媒を流す機構である。さらにはシャフ
ト軸の駆動部にはコイルばねが用いていない機構であ
る。３１は本体、３２は吸入管、３３，３５は出口管、
３４は吸入管、３６，３７はダイヤフラム、３９，４
０，４１，４２はボールバルブ、４３はシャフト、４
４，４５は仕切り板、４６，４７は均圧孔、５０は駆動
電源、５１は電磁コイルである。

【００１０】次に、動作について説明する。吸入管３２
から吸入された液冷媒はボールバルブ３９が開き、ダイ
ヤフラム３６のポンプ室に入り駆動電源５０が入力され
ると電磁コイル５１に電流が流れ磁界が発生し磁力がお
きてシャフト４３が左右に移動することによって、ダイ
ヤフラム３６のポンプ室内の液冷媒はボールバルブ４０
が開き、上部に流れ吐出管３３から吐出される。他方の
ダイヤフラム３７は、吸入管３４から液冷媒が吸入し、
ボールバルブ４２が開き、ポンプ室へ入り、シャフト４
３が圧縮側に移動すると、液冷媒はボールバルブ４１が
開き、吐出管３５から吐出される構造である。均圧孔４
６，均圧孔４７は、ダイヤフラム６、及び、ダイヤフラ
ム７の背面に吸入圧を与えダイヤフラムに直接かかる力
を小さくすると共に、信頼性を向上した機構である。一
台ので二方向の流れについて同時に流すことの出来る機
構を備えたことを特徴としたダイヤフラム式冷媒ポン
プ。次に、ダイヤフラム式冷媒ポンプの駆動方向の応用
例について図４に示す。

【００１１】６３はシャフト軸、６４は駆動電源、６５
は扁平形コイル、６５ａは扁平形コイルと順番に扁平形
コイルが配設された構造で、駆動電源６４部に電気が入
力されると、扁平形コイルに電気が流れ磁力が発生しシ
ャフト軸６３を動かす機構で、リニアモータ駆動機構で
ある。リニアモータ駆動機構は、水力が大きいために安
定した運転が出来る。入力電源の極性を変えることによ
りシャフト軸の動きを変えることができる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、潤滑の要らないダイヤ
フラム式冷媒ポンプにしたことにより、摩耗する機構部
がなくダイヤフラムの背面側に吸入圧を与えていること
により、摩耗する機構部がなくダイヤフラムの背面側に
吸入圧を与えてることによりダイヤフラムに加わる圧力
値を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイヤフラム式冷媒ポンプの断面図。

【図２】ダイヤフラム部分の正面図。

【図３】ダイヤフラム式冷媒ポンプの応用例の断面図。

【図４】ダイヤフラム式冷媒ポンプの駆動方法の応用の
断面図。

【図５】従来の冷媒ポンプ構造の断面図。

【符号の説明】

１…本体、２…吸入口、３…吐出口、４…足、５…フレ
ーム、６，７…ダイヤフラム、７ａ…取付けボルト、８
…ダイヤフラム固定部、９，１０，１１，１２…ボール
バルブ、１３…シャフト、１４…ばね、１５…ベアリン
グ、１６…電磁コイル、１７，１８，１９，２０…均圧
孔、２１…電源部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調，冷凍サイクルのブースタとして用い
   られているダイヤフラム式冷媒ポンプにおいて、ダイヤ
   フラムの駆動のため電気式マグネット力とコイルばねを
   組合せた駆動機構を備えてなることを特徴とするダイヤ
   フラム式冷媒ポンプ。