JPH09264279A - 流体圧縮機およびヒートポンプ式冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気調和機の配管構造を簡略化すると共に、
四方弁を内蔵した流体圧縮機の小形化を図る。 【構成】 上端側を蓋体１ａによって気密に密閉される
ケース１と、上記ケース１の下部に設けられ電動機７に
より駆動される圧縮機構２と、上記蓋体１ａに固定され
動作流体の流路を切り換える四方切換弁３とを有し、こ
の切換弁３は、回動駆動されることで動作流体の流路を
切り換える弁体２４と、上記電動機７と上記切換弁３と
を磁気的に結合する磁気的カップリング５０を有し、電
動機７を逆転させることにより上記磁気的カップリング
５０を介して上記弁体２４に挿入された圧力導入シャフ
ト２５を回転駆動し、これにより弁体２４に作用させる
圧力を切り換えて上記弁体２４を駆動し、流路の切換動
作を行うようにしたものである。

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、動作流体の
流路の切り換えを行う切換弁を内蔵した流体圧縮機およ
びこの流体圧縮機を有する空気調和機およびヒートポン
プ式冷凍サイクル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、動作
流体を圧縮して吐出する流体圧縮機、室内熱交換器及び
室外熱交換器を有すると共に、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四方弁内蔵形の流体圧縮機とし
て、実開昭６０ー１２４５９５公報の図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】そして、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、摺動弁を切り換えるための
電磁弁を有し、この電磁弁も上記圧縮機のケース内に内
蔵させている。このため、この圧縮機が大型化するとい
う問題がある。

【０００９】また、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。このため、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。従って、上記摺動弁を駆動す
るための機構（電磁弁）は大型のものにならざるを得
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。

【００１０】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。

【００１１】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、切換弁内蔵形の流体圧縮機において、
この切換弁の駆動手段を小型、簡略化して、コンパクト
な切換弁内蔵形流体圧縮機及びこの流体圧縮機を有する
空気調和機を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、ケースと、このケース内に収納された圧縮機構と、
この圧縮機構を駆動する電動機と、上記ケースに流入あ
るいは流出する流体の流路を切り換える切換弁とを有す
る流体圧縮機において、上記切換弁に設けられ、流体の
流路を切り換える弁体と、上記電動機の駆動力を上記切
換弁に伝達する磁気的結合手段と、この磁気的結合手段
の駆動力を上記弁体に伝達する弁体駆動手段を備えたこ
とを特徴とする流体圧縮機である。

【００１３】第２の手段は、第１の手段の流体圧縮機に
おいて、上記磁気的結合手段は、切換弁に接続された第
１の磁気発生手段と、電動機のロータに接続された第２
の磁気発生手段とを回転可能に対向させたことを特徴と
する流体圧縮機である。

【００１４】第３の手段は、第２の手段の流体圧縮機に
おいて、上記第２の磁気発生手段は、電動機のロータに
配設された永久磁石を兼用するものであることを特徴と
する流体圧縮機である。

【００１５】第４の手段は、第２の手段又は第３の手段
の流体圧縮機において、上記第１の磁気発生手段と第２
の磁気発生手段との間に吸引力又は反発力を、第２の磁
気発生手段とこの磁気発生手段に接続された電動機の回
転軸及びロータとの合計質量よりも小さい値に設定した
ことを特徴とする流体圧縮機である。

【００１６】第５の手段は、第２の手段又は第３の手段
の流体圧縮機において、上記第１の磁気発生手段は、そ
の外径寸法が電動機のステータのコイルエンドの内周径
寸法よりも小さく設定され、且つ上記コイルエンドの内
側に入り込んで配設されていることを特徴とする流体圧
縮機である。

【００１７】第６の手段は、第１の手段の流体圧縮機に
おいて、上記弁体駆動手段は、上記切換弁に設けられ、
上記圧縮機構によって圧縮された高圧流体を導く圧力動
作室と、この圧力動作室を２つの部屋に区画する仕切手
段と、この区画された圧力動作室の一方に高圧流体の圧
力よりも低い低圧を導入し部屋間に生じる圧力差によっ
て弁体を移動自在に駆動する圧力導入切換手段とを備え
たことを特徴とする流体圧縮機である。

【００１８】第７の手段は、第６の手段の流体圧縮機に
おいて、上記圧力導入切換手段は、回動自在に保持さ
れ、回動することによって上記圧力動作室の一方の部屋
あるいは他方の部屋に選択的に低圧を導入し、圧力差に
よって上記弁体を駆動する圧力導入部材であることを特
徴とする流体圧縮機である。

【００１９】第８の手段は、第６の手段の流体圧縮機に
おいて、上記弁体駆動手段は、上記圧力動作室の上記弁
体の駆動方向に沿う両端部に設けられ、上記圧力動作室
の低圧が導入されていない部屋にケース内の高圧を導入
する高圧導入孔を備えたことを特徴とする流体圧縮機で
ある。

【００２０】第９の手段は、第６の手段の流体圧縮機に
おいて、上記圧力動作室は、弁体に設けられ、上記仕切
手段は弁体の駆動方向に移動不能に保持されていること
を特徴とする流体圧縮機である。

【００２１】第１０の手段は、第７の手段の流体圧縮機
において、上記仕切手段は、上記圧力動作室内に挿入さ
れた上記圧力導入部材であることを特徴とする流体圧縮
機である。

【００２２】第１１の手段は、第６の手段又は第７の手
段の流体圧縮機において、上記切換弁は、上記圧縮機構
に配管接続される低圧流体用ポートと、この低圧流体用
ポートに流通する低圧流体から低圧を取り出し上記圧力
導入切換手段へ導入する低圧導入孔とを備えたことを特
徴とする流体圧縮機である。

【００２３】第１２の手段は、第１の手段又は第６の手
段の流体圧縮機において、上記切換弁は、上記ケースに
取付けられ、ゲート外へ通じる３つのポートが形成され
てなる弁ベースを有し、この弁ベースの３つのポートの
開口面に摺接する状態で移動自在に保持され、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
てなる連通通路を有す弁体を備えた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、上記切換弁は、弁体の回動により弁ベース
に形成されたポートの流路を切り換えるものであること
を特徴とする流体圧縮機である。

【００２５】第１４の手段は、第１２の手段の流体圧縮
機において、上記切換弁は、弁体の往復動により弁ベー
スに形成されたポートの流路を切り換えるものであるこ
とを特徴とする流体圧縮機である。

【００２６】第１５の手段は、第１２の手段の流体圧縮
機において、上記弁ベースを金属材料とし、この弁ベー
スに当接する弁体を、合成樹脂材としたことを特徴とす
る流体圧縮機である。

【００２７】第１６の手段は、第１２の手段の流体圧縮
機において、上記弁ベースあるいは上記弁体が互いに摺
接するどちらか一方の面に合成樹脂材を形成したことを
特徴とする流体圧縮機。

【００２８】第１７の手段は、第１の手段の流体圧縮機
において、上記弁体駆動手段には、電動機が正回転する
場合には上記電動機から弁体への駆動力を規制し、電動
機が逆回転する場合には上記電動機から弁体への駆動力
を伝達する駆動力制御手段とを備えた流体圧縮機であ
る。

【００２９】第１８の手段は、第１７の流体圧縮機にお
いて、上記弁体駆動手段には、電動機が正回転する場合
には上記圧力導入切換手段の駆動を規制し、電動機が逆
回転する場合には上記圧力導入切換手段の駆動を行い上
記流体の流路を切り換える回動規制機構とを備えたこと
を特徴とする流体圧縮機である。

【００３０】第１９の手段は、電動機により駆動される
圧縮機構を有し流体を吸い込み圧縮し圧縮流体を吐出す
る流体圧縮機と、圧縮前の低圧流体及び圧縮後の高圧流
体の流路を切り換える切換弁と、この切換弁に接続され
流体の熱交換を行う第１の熱交換器及び第２の熱交換器
を有するヒートポンプ式冷凍サイクルにおいて、上記切
換弁は、上記流体圧縮機のケースに設けられ、流体の流
路を切り換える弁体と、上記電動機の駆動力を上記切換
弁に伝達する磁気的結合手段と、この磁気的結合手段の
駆動力を上記弁体に伝達する弁体駆動手段を備えたこと
を特徴とするヒートポンプ式冷凍サイクルである。

【００３１】第２０の手段は、第１２の手段の流体圧縮
機と、第１の熱交換器及び第２の熱交換器を有するヒー
トポンプ式冷凍サイクルにおいて、上記切換弁は、ケー
ス内に収容されてケースに設けられるとともに、流体圧
縮機のケース内は上記圧縮機構から吐出された高圧流体
あるいは圧縮機構に吸い込まれる低圧流体によって満た
されていることを特徴とするヒートポンプ式冷凍サイク
ルである。

【００３２】第１の手段によれば、圧縮機構を駆動する
電動機を、切換弁の切換動作の駆動源とするので、この
切換弁を駆動するための電磁弁などを設ける必要がな
く、圧縮機をコンパクトに構成することができる。

【００３３】第２の手段によれば、切換弁と電動機を直
接的に結合することなく、磁気的結合手段により電動機
の駆動力を伝達するので、伝達機構が簡略化される。

【００３４】第３の手段によれば、電動機に接続される
第２の磁気発生手段を電動機のロータに配設された永久
磁石を兼用するので、簡易な構成を得ることができる。

【００３５】第４の手段によれば、第１及び第２の磁気
発生手段との間に発生する吸引力又は反発力を、第２の
磁気発生手段、電動機の回転軸、及びロータとの合計質
量よりも小さい値に設定したので、圧縮機運転時の回転
軸の持ち上がり現象を起こさないようにし、異常音また
は振動の発生を防止できる。

【００３６】第５の手段によれば、第１の磁気発生手段
の外径寸法を電動機のステータのコイルエンドの内側に
入り込ませているので、圧縮機をコンパクトに構成する
ことができる。

【００３７】第６の手段によれば、圧力動作室の２種の
圧力で区画された部屋間に生じる圧力差を利用して弁体
を駆動するので、弁体を確実に駆動させることができ
る。

【００３８】第７の手段によれば、圧力動作室に導入す
る圧力導入切換手段を回動させたので、弁体の駆動を迅
速に行うことができる。

【００３９】第８の手段によれば、圧力動作室の低圧の
導入されていない部屋にケース内の高圧を導入すること
で、弁体を駆動させるための圧力差を効率よく生じさせ
ることができ、弁体の駆動を迅速に行うことができる。

【００４０】第９の手段によれば、圧力動作室は、弁体
に設けられ、上記仕切手段は弁体の駆動方向に移動不能
に保持されているので、弁体を相反する方向に移動自在
に駆動できる。

【００４１】第１０の手段によれば、圧力導入部材を上
記仕切手段にするので、構成部材が簡略化できる。

【００４２】第１１の手段によれば、圧縮機構に流通す
る低圧流体から低圧を取り出し、この低圧を上記圧力導
入切換手段を通じて上記弁体の圧力動作室へ導入するこ
とができる。

【００４３】第１２の手段によれば、外部に通じる３つ
のポートのうち、弁体の駆動方向に隣り合う２つのポー
トを互いに連通させ、他の１つのポートを高圧ガスが吐
出されるケース内に連通させることができる。そして、
このような構成によれば、上記３つのポートのうち中央
に位置するポートを圧縮機構に接続し、両側のポートを
それぞれ熱交換器に接続してヒートポンプ式冷凍サイク
ルを構成することができる。

【００４４】第１３の手段によれば、弁体の回動により
ポートの流路を切り換えるものであるので、３つのポー
トは円周上に設けることができる。

【００４５】第１４の手段によれば、弁体の往復動によ
りポートの流路を切り換えるものであるので、３つのポ
ートを直線上に設けることができる。

【００４６】第１５及び第１６の手段によれば、弁体が
摺接する弁ベースとのなじみ性を良くして、弁体からの
漏れ量を抑え、損失低減を図ることができる。

【００４７】第１７及び第１８の手段によれば、通常の
圧縮運転を行う際に正転駆動される電動機を逆転させる
ことにより、弁体を駆動させることができるので、圧縮
機を一旦停止させた後に、電動機の駆動力を利用した切
換弁の切換が容易にできる。

【００４８】第１９の手段によれば、上記切換弁内蔵形
の流体圧縮機を含むヒートポンプ式冷凍サイクルであ
る。

【００４９】第２０の手段によれば、ケース内が高圧流
体で満たされている場合は切換弁が高圧内に配置される
ので、弁体からの漏れ量を抑え、損失低減を図ることが
できる。また、ケース内が低圧流体で満たされる場合は
アキュームレータを廃止することができる。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面を参照して説明する。

【００５１】まず、第１の実施形態について図１〜図１
４を参照して説明する。

【００５２】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。

【００５３】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内に吐出するロータリ式の圧縮機構２と、ケース
１の中途部に設けられこの圧縮機構２を駆動する電動機
７と、上記蓋体１ａ（ケース１の上部）に取り付けら
れ、図に２４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機構２への吸込流路
を切り換える回転形四方切換弁３とが設けられている。

【００５４】先ず、前記圧縮機構２および電動機７につ
いて説明する。

【００５５】上記圧縮機構２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。

【００５６】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７ｂは上記シャフト１０の上
端部に固定されている。

【００５７】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２は、図に１１で示す２本の吸込配管
から吸込んだ冷媒を上記各シリンダ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。

【００５８】また、この電動機７への給電は、上記蓋体
１ａに固定された密封端子１２を介して行われるように
なっている。この密封端子１２の外部電極は図に１３で
示す制御部に接続され、上記電動機７はこの制御部１３
によって制御されるようになっている。

【００５９】次に前記四方切換弁３について説明する。

【００６０】この四方切換弁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１５〜１７
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１５〜１７は、この図及び図１に１９〜２１で示
す配管によってそれぞれ室外熱交換器２２、上記ケース
１内に設けられた圧縮機構２、および室内熱交換器２３
に接続され、空気調和機（冷凍サイクル）を構成してい
る。なお、図１及び図２に２４で示すのはアキュームレ
ータ（気液分離器）である。

【００６１】すなわち、上記四方切換弁３は、ケース１
内に満たされた吐出ガス（高圧高温ガス）の流路（図に
点線で示す）を上記室外熱交換器２３（配管１７）側に
切り換えることで上記空気調和機に冷房運転を行わせ、
上記室内熱交換器２２（配管１５）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。

【００６２】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。

【００６３】図３は、この四方切換弁３を拡大して示す
正面図（側面図）である。

【００６４】この切換弁３は、大まかに分けて、ケース
１の蓋体１ａに固定された上記弁ベース１４と、この弁
ベース１４の下面に回転自在に取着され前述したように
吐出ガスの流路を切り換える弁体２４と、この弁体２４
を貫通して上記弁ベース１４の下面側に挿着され上記弁
体２４を駆動するための圧力をこの弁体２４側に導入す
る圧力導入シャフト２５と、この圧力導入シャフト２５
の下端側に設けられ、この圧力導入シャフト２５を上記
電動機７の駆動シャフト１０と磁気的に連結して上記圧
力導入シャフト２５を駆動するシャフト駆動機構２６と
からなる。

【００６５】また、上記弁ベース１４の下面には、上記
弁体２４の外面を覆うカラー２８が取着され、このカラ
ー２８には、上記弁体２４の下面を支持する下板２９が
固定されている。

【００６６】そして、上記駆動機構２６は、この下板２
９及び上記圧力導入シャフト２５に取着されている。

【００６７】以下、この切換弁３を構成する各部品につ
いて、適宜図４に示す組み付け図を参照して詳しく説明
する。

【００６８】まず、弁ベース１４について図５を参照し
て説明する。

【００６９】上記弁ベース１４は、図５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。

【００７０】また、この弁ベース１４には、上述した３
つのポート１５〜１７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１５
〜１７は、この弁ベース１４の中心軸線Ｌの回りに、周
方向に例えば約５５°の間隔で設けられている。

【００７１】これら３つのポート１５〜１７のうちの中
央に位置するポート１６は、図１及び図２に示すよう
に、上記圧縮機構２に連結された吸込管２１（１１）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１６を挟む他の二つポート１５、１７は、そ
れぞれ上記室内側熱交換器２２および室外側熱交換器２
３に接続される第１、第２の接続用ポートとなってい
る。

【００７２】また、この弁ベース１４内には、図５
（ｂ）に３１で示す第１の圧力導入孔（低圧導入孔）が
設けられている。この第１の圧力導入孔３１は、上記低
圧ガス用ポート１６が設けられた位置から１８０°ずれ
た位置の外周面から直径方向に穿設されたもので、その
一端は上記低圧ガス用ポート１６に連通している。

【００７３】さらに、この弁ベース１４の下面の中心部
には、上記弁体２４の回転中心軸となるピンシャフト
（図４に３２で示す）が挿入される保持孔３３が開口
し、上記低圧ガス用ポートから１８０°ずれた位置の下
面には、上記低圧ガス用ポート１６から上記第１の圧力
導入孔３１を通じて低圧ガスが導入される低圧ガス用孔
３４が開口している。なお、上記第１の圧力導入孔３１
の他端部は、この低圧ガス用孔３４から低圧ガスが漏れ
ないように、図に３５で示す栓で閉塞されている。

【００７４】なお、この低圧ガス用孔３４には、図４に
示すように、この弁ベース１４の下面側から前記圧力導
入シャフト２５が挿入されるようになっており、この低
圧ガス用孔３４の上端部には、図５に示すように、この
圧力導入シャフト２５を下方向へ付勢するための高圧ガ
スを導入する細孔３６が設けられ、この細孔は弁ベース
１４の外面に開口している。

【００７５】次に、上記圧力導入シャフト２５について
図６および図３を参照して説明する。

【００７６】この圧力導入シャフト２５は、図３に示す
ように、上記弁ベース１４内に設けられた前記第１の圧
力導入孔３１と連通する第２の圧力導入孔３８（低圧導
入孔）を有する。この第２の圧力導入孔３８は、図６に
示すように、この圧力導入シャフト２５を直径方向に貫
通する第１の横孔３８ａと、この第１の横孔３８ａと交
差しこの圧力導入シャフト２５の上端から上記弁体２４
にまで至る深さで設けられた縦孔３８ｂと、この縦孔３
８ｂの下端部に設けられた第２の横孔３８ｃとからな
る。この第２の横孔３８ｃは、上記第１の横孔３８ａと
異なりこのシャフト２５を貫通するものではなく、中心
部から半径方向に延出されこのシャフト２５の外周面に
開口するものである。また、この第２の横孔３８ｃの開
口高さは、図３に示すように、上記弁ベース１４の下面
の直下である。

【００７７】次に上記弁体２４について図７を参照して
説明する。

【００７８】この弁体２４は、円板状をなし、図４に示
すように、前述したセンターピン３２を介して上記弁ベ
ース１４の下面に回転自在に取着される。なお、上記セ
ンターピン３２の上部の外周面には、図３に示すよう
に、周方向全長に亘る切欠溝３２ａが設けられていて、
これにより、上記第１の圧力導入孔３１を左右に連通さ
せるように構成されている。

【００７９】一方、上記弁体２４の上面には、図７に４
０で示す連通通路が開口している。この連通通路４０
は、図７（ｂ）に示すように略半円状の断面形状を有
し、図１９（ａ）に示すように上記弁ベース１４に設け
られた３つのポート１５〜１７（図に点線で示す）のう
ち隣り合う２つのポートどうしを互いに連通させること
ができるように、隣合う２つのポートの間隔（周方向に
５５°）に対応する範囲に亘って設けられている。

【００８０】また、この弁体２４には、上記連通通路４
０を周方向に挟む両側に、それぞれ第１、第２の通孔４
１、４２が設けられている。この通孔４１、４２は、図
９（ａ）あるいは同図（ｃ）に示すように、前記３つの
ポート１５〜１７のうちの２つのポートが前記連通通路
４０によって連通している状態で、それぞれ他の１つの
ポート１５あるいは１７に連通するようになっている。
また、図７（ｅ）に示すように、上記各通孔４１、４２
は、中途部でＬ字状に折り曲げられこの弁体２４の外周
面に開口している。

【００８１】なお、図８に示すのは、この弁体２４の外
面を覆う前記カラー２８（図３参照）であり、このカラ
ー２８には、図９に示すようにこの弁体が５５°の範囲
で回動駆動された場合に、上記第１あるいは第２の通孔
４１、４２を上記ケース１の内部に解放させる第１、第
２の貫通孔４３ａ、４３ｂが形成されている。

【００８２】一方、上記弁体２４には、図７（ａ）に示
すように、上記連通通路４０とこの弁体２４の中心軸Ｌ
を挟む点対称形状に形成された圧力動作室４４を有す
る。この圧力動作室４４は、平面視では上記連通通路４
０と略相似形であるが、この連通通路４０と異なり、図
７（ｂ）に示すようにこの弁体２４を上面から下面に貫
通して設けられている。

【００８３】また、この圧力動作室４４には、図７
（ｄ）に示すように、前記圧力導入シャフト２５が挿通
されるようになっており、上記圧力動作室４４は、この
シャフト２５によって２つの部屋４４ａ、４４ｂに仕切
られている。上記シャフト２５は、前述したように、前
記低圧ガス用ポート１６から低圧ガスを導入する第２の
圧力導入孔３８を有しており、このシャフト２５が１８
０°回動駆動されることにより、この圧力導入孔３８を
前記どちらか一方の部屋に連通させるようになってい
る。

【００８４】また、この図７（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、この圧力動作室４４の両端部には、図に４５、４６
で示す第１、第２の高圧用細孔によってケース１内の高
圧ガスが導入される第１、第２の高圧予備室４７、４８
が設けられている。この高圧予備室４７、４８は、図７
（ｂ）に示すように、この弁体２４の厚さ方向中途部
に、上記圧力動作室４４の内面をえぐるようにして設け
られた三日月形状の部屋である。

【００８５】従って、上記圧力導入シャフト２５によっ
て上記２つの部屋４４ａ、４４ｂのどちらか一方に低圧
が導入されると、２つの部屋４４ａ、４４ｂの間に圧力
差が生じることになるから、上記弁体２４は低圧の導入
された部屋を無くす方向に回動駆動されることとなる。
すなわち、図７（ｄ）においては、この図に矢印で示す
方向に回動駆動される。

【００８６】そして、この弁体２４の回動は、図９
（ａ）に示すように、上記シャフト２５が上記圧力動作
室４４の周方向の一方の端面に当接することで停止す
る。前述したようにこの圧力動作室４４と上記連通通路
４０は点対称の位置に設けられているから、この時、上
記３つのポート１５〜１７のうち２つのポート１６、１
７が上記連通通路４０によって連通し、他の一つのポー
ト１５は、この弁体２４に設けられた前記第１、第２の
通孔４１、４２のうち第１の通孔４１に連結され、上記
カラー２８に設けられた第１の貫通孔４３ａを通してケ
ース１内に連通することとなる。

【００８７】なお、上記高圧予備室４７、４８は、図３
に示すように、上記圧力導入シャフト２５の第２の圧力
導入孔３８の開口部（図に３８ｃで示す）と上下にずれ
た高さに設けられているから、上記高圧予備室４７、４
８と前記第２の圧力導入孔３８は直接的に連通すること
がない。そして、図９（ａ）に示すように上記圧力導入
シャフト２５が上記圧力動作室４４の一端に当接する
と、上記第２の圧力導入孔３８はこの圧力動作室４４の
内面によって閉塞されることとなるから、高圧ガスがこ
の圧力導入孔３８を逆流することが防止されると共に、
この図９（ａ）の状態が維持される。

【００８８】なお、この弁体２４の材質は、前記弁ベー
ス１４との間の耐摩耗性を向上させる目的でＰＰＳなど
の樹脂材、または磁器（セラミックス）を採用する。

【００８９】次に、この圧力導入シャフト２５を駆動す
るための前記駆動手段２６について説明する。

【００９０】この駆動手段２６は、図３に示すように、
このシャフト２５を回動駆動するために上記電動機７の
駆動軸１０とこのシャフト２５とを磁気的に連結する磁
気的カップリング５０と、上記シャフト２５の下端部に
固定され上記磁気的カップリング５０に印加された駆動
力を上記シャフト２５に伝達する駆動板５１と、前記下
板２９の下面に設けられ上記駆動板５１の回動角度を１
８０°の範囲に規制する規制機構５２とからなる。

【００９１】上記磁気的カップリング５０は、前記電動
機７の駆動軸１０の上端に固定された電動機側ロータ５
４と、上記シャフト２５の下端部に回転自在に設けられ
た弁側ロータ５５とからなり、この２つのロータ５４、
５５は、所定の隙間を存し、非接触の状態で対向配置さ
れている。

【００９２】この２つのロータ５４、５５は、略同じ形
状の構造を有するもので、前記駆動軸１０あるいはシャ
フト２５に取着された保持部材５６、５７と、この保持
部材５５、５７に固定されたヨーク５８、５９と、上記
保持部材５５、５７とヨーク５８、５９によって挟持さ
れた永久磁石６０、６１とからなる。

【００９３】図１０は、前記弁側ロータ５５を示すもの
である。図１０（ｃ）に示すように、上記永久磁石６１
は、環状に構成され、４５°のピッチで極性の異なるも
のが交互に磁化されて配設されている。なお、前記電動
機側ロータ５４も同様に構成されているが、図示は省略
する。

【００９４】この磁気的カップリング５０の駆動力伝達
性能は、上記永久磁石６０、６１の磁力、各永久磁石６
０、６１のピッチ（この実施形態では４５°）、ロータ
５４、５５間の間隔等で決定される。また、この発明で
は、前記磁気的カップリング５０は、前記圧力導入シャ
フト２５を回動駆動するのに十分な駆動力伝達力を有す
れば足り、上記弁体４を直接回動駆動するものでないか
ら、それほど大きな伝達性能を有する必要はない。

【００９５】ここで、また、図４に示すように、この弁
側ロータ５５は、上記保持部材５９の上端を上記シャフ
ト２５の下端部に回転自在に外挿し、図に６３、６４で
示すリングによって上記シャフト２５から脱落しないよ
うに保持されるようになっている。また、この弁側ロー
タ５５は、上記シャフト２５に回転自在に取着される。

【００９６】そして、この弁側ロータ５５に伝達された
駆動力は、上記シャフト２５に固定された前記駆動板５
１を、図１０に６５で示す係合突起を介して駆動するこ
とで上記シャフト２５に伝達されるようになっている。

【００９７】次に、上記駆動板５１について図１１を参
照して説明する。

【００９８】この駆動板５１は、ベース板６７と、この
ベース板６７の下面から下方に突出した係合ピン６８と
からなる。上記ベース板６７は、２個の半円形状の板を
その中心軸をずらした状態で結合したような形状を有
し、周方向に１８０°ずれた位置に第１、第２の段差６
９、７０が設けられている。

【００９９】上記ベース板６７の中心部には、上記シャ
フト２５に外挿される外挿孔７１が形成されている。こ
の外挿孔７１には、一部、直線部分７１ａが設けられ、
この駆動板５１を上記シャフト２５に外挿した際に、図
６に７２で示す上記シャフト２５の切欠部と係合するよ
うになっている。このことで、上記駆動板５１と上記シ
ャフト２５は、相対回転不能に結合されるようになって
いる。

【０１００】一方、上記係合ピン６８は、上記弁側ロー
タ５５に設けられた係合突起６５と周方向に係合可能な
ように設けられており、この係合突起６５と係合ピン６
８とを介して、上記磁気的カップリング５０により伝達
される上記電動機７の駆動力が上記シャフト２５に伝達
されるようになっている。

【０１０１】次に、このシャフト２５の回動を規制する
前記規制機構５２について説明する。

【０１０２】この規制機構５２は、図３に示すように、
上記下板２９の下面に取着されるカバー７３と、このカ
バー７３と下板２９との間に配設されるスプリング７４
とからなる。

【０１０３】上記スプリング７４は、図１２（ａ）に示
すようなＵ字形状をなし、その両端部７４ａ、７４ｂ
は、同図（ｂ）に示すように下方向にＬ字形状に折り曲
げられている。一方、上記カバー７３は、図１３に示す
ようなものであり、上記スプリング７４のＵ字折り曲げ
部を引っかける突起部７５と、上記スプリング７４の両
端部７４ａ、７４ｂをこのカバー７３の下側（上記駆動
板５１側）へ延出するための延出孔７６ａ、７６ｂとが
設けられている。また、図に７７で示すのは、上記シャ
フト２５の挿通される挿通孔である。

【０１０４】上記カバー７３は、図４に示すように、内
部に上記スプリング７４を収納した状態で、上記下板２
９に固定されるようになっている。なお、このカバー７
３を取り付ける際、上記シャフト２５の中途部に図４に
７９で示すリングを取り付け、このリング７９を上記カ
バー７３の上面に当接させることで、このシャフトが下
側へ抜け出ることを防止する。

【０１０５】また、上記カバー７３の下側へ延出された
上記スプリングの両端部７４ａ、７４ｂは、図１４
（ａ）に示すように、上記駆動板５１の外周面と当接す
るようになっている。そして、このスプリング７４の両
端部７４ａ、７４ｂは、このスプリング７４の復元力に
よって上記駆動板５１の外周面に押しつけられており、
また、上記第１、第２の段差部６９、７０と係合するこ
とで、この駆動板５１の回転止め（回転規制）としての
機能を奏するようになっている。

【０１０６】次に、このシャフト駆動機構２６の動作
を、上記切換弁３による流路切り換え動作を示す図９と
共に、図１４を参照して説明する。なお、この図１４
は、この駆動機構２６のみを取り出して上方から見たも
のであり、図に５７で示すのは、上記弁側ロータ５５の
保持部材５７の上端部である。

【０１０７】以下、この空気調和機の運転を暖房運転か
ら除霜運転に切り換え、その後再び暖房運転に切り換え
る際の動作を例にとって説明する。

【０１０８】図１４（ａ）に示す矢印は、空気調和機が
通常の冷房運転を行う際の上記電動機７の駆動軸１０
（この図には図示しない）の回転方向（正回転）を表し
たものである。

【０１０９】この駆動軸１０の駆動力は、上記磁気的カ
ップリング５０を介して、上記弁側ロータ５５の保持部
材５７に伝達される。この伝達された駆動力は、この保
持部材５７に設けられた係合突起６５及び上記駆動板５
１に形成された突起ピン６８を介して、この駆動板５１
に伝達されるが、この駆動板５１は、上記第１、第２の
段差部６９、７０を上記スプリング７４の両端部７４
ａ、７４ｂと係合させ、この方向の回転が規制されてい
る。したがって、この状態では上記圧力導入シャフト２
５は回転しない。

【０１１０】従って、通常運転時には、上記切換弁３に
よる流路切り換えは行われず、上記弁体２４が図９
（ａ）に示すポジションに保持された状態で圧縮運転が
継続される。このポジションにおいては、上記弁体２４
の連通通路４０は上記弁ベース１４に設けられた低圧ガ
ス用ポート１６と第２の接続用ポート１７（図に点線で
示す）とを連通させている。また、弁ベース１４の上記
第１の接続ポート１５は、上記弁体２４の第１の通孔４
１及び上記カラー２８の第１の貫通孔４３ａとを通して
ケース１内に開放している。

【０１１１】従って、前記圧縮機構２からケース１内に
吐出された高圧ガスは、上記第１の貫通孔４３ａ及び第
１の通孔４１を通してこの切換弁３内に導入され、上記
第１の接続用ポート１５を通して配管１９（図１、図２
参照）へと吐出される。この高圧ガスは、図２に示すよ
うに、室内側熱交換器２２、減圧装置、室外側熱交換器
２３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。

【０１１２】そして、上記室外側熱交換器２３を通過し
て低圧となった低圧ガスは、配管２１から上記第２の接
続ポート１７に流入し、上記弁体２４の連通通路４４を
通って上記低圧ガス用ポート１６に導かれ、この低圧ガ
ス用ポート１６から上記吸込管２０、アキュームレータ
２４を通過して上記ケース１内の圧縮機構２に導入され
る（戻される）。

【０１１３】圧縮機構２内に導入された低圧ガスは、再
びこの圧縮機構２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１の接続用ポート１５を通して室内側熱交
換器２２に導入され、この冷凍サイクルの配管内を循環
する。このことにより暖房運転が行われる。

【０１１４】なお、この運転中、上記弁体２４の連通通
路４０内は、ケース１の内部と比較して低圧となる。こ
の圧力差により、上記弁体２４は上記弁ベース１４に押
し付けられることになるから、この弁ベース１４と弁体
２４との間からガスがリークするということはない。

【０１１５】一方、上述したような暖房運転を行ってい
ると、上記室外熱交換器２３に着霜が生じる場合があ
る。着霜が生じた状態で運転を継続すると、この空気調
和機の性能が低下するおそれがある。従ってこのような
場合には、次に説明する除霜運転を行うようにする。

【０１１６】すなわち、上記制御部１３は、除霜の必要
性を検出すると、上記電動機７を一旦停止させる。そし
て、上記制御部１３は、電動機７の回転角度検出を行い
ながら、図１４（ｂ）に矢印で示すように、前記通常運
転時とは逆方向に上記駆動軸１０を回転させる。

【０１１７】このことで、上記弁側ロータ５５（保持部
材５７）の回転規制が解かれるから、上記弁側ロータ５
５は、上記矢印の方向に約３６０°回転し、この図１４
（ｂ）に示すように、上記図１４（ａ）とは逆の方向か
ら、上記係合突起６５を上記駆動板５１の係合ピン６８
に当接させる。

【０１１８】このことで、上記弁側ロータ５５に印加さ
れた駆動力は、上記駆動板５１に伝達される。このと
き、上記駆動体５１は、上記通常運転時（図１４
（ａ））と異なって、上記スプリング７４による回転方
向の規制がされないから、同図（ｃ）に示すように、上
記スプリング７４を押し広げながら、この方向に回転す
ることとなる。そして、この駆動板５１が約１８０°回
転駆動されたならば、同図（ｄ）に示すように、上記ス
プリング７４の両端部７４ａ、７４ｂが上記駆動板５１
の段差６９、７０の部分にはまり込む。上記制御部１３
は、この間、上記電動機７の回転角度検出を行ってお
り、図１４（ｄ）の角度で上記電動機７を停止させる。

【０１１９】以上の動作により、上記圧力導入シャフト
２５は、上記駆動板５１と共に１８０°回動駆動され
る。これにより、図９（ｂ）に示すように、この圧力導
入シャフト２５に設けられた第２の圧力導入孔３８がこ
の圧力動作室４４の一方の部屋４４ａ内に開口し、この
部屋４４ａと前記弁ベース１４に設けられた低圧ガス用
ポート１６とが連通することとなる。従って、上記圧力
動作室の上記部屋４４ａには低圧が導入されることにな
る。

【０１２０】一方、上記圧力導入シャフト２５の背面側
には、上記第２の高圧予備室４８が設けられケース１内
と同様に高圧に保たれているから、このシャフト２５を
挟んで上記圧力動作室４４内には差圧が生じることと
る。

【０１２１】このことにより、前述したように、弁体２
４は、低圧の上記部屋４４ａ側に回動し、図９（ｃ）に
示すように流路を切り換える。

【０１２２】なお、この切換弁３による流路の切り換え
は、電動機７（圧縮機構２）の停止後、直ぐに行われる
のではなく、この冷凍サイクルの配管内の圧力バランス
が図られる過程において行われる。すなわち、電動機７
の通常運転中は、上記弁体２４は前述したように差圧に
よって上記弁ベース１４に押しつけられているから、こ
の間に比較的大きな摩擦力が発生しており、前述したよ
うに上記弁体２４に回転方向の力が印加されたとしても
この弁体２４は回転しない。

【０１２３】そして、上記各配管内の圧力バランスが図
られ、上記弁体２４の押し付け力が弱くなり、上記圧力
動作室４４内の差圧による弁体２４の駆動力が上記弁体
２４と弁ベース１４との間の摩擦力よりも大きくなった
時点で上記切り換えが行われることとなる。

【０１２４】そして、上記切り換えが行われ、上記配管
内の圧力バランスが略完全に図られたならば、上記制御
部１３は、上記電動機７を図１４（ｅ）の矢印で示す通
常運転時の方向に回転させ、圧縮機構２の運転を行う。

【０１２５】このことで、この図１４（ｅ）に示すよう
に、上記弁側ロータ５５は、図１４（ｄ）に示す状態か
ら上記矢印の方向に約３６０°回転し、上記係合突起６
５を上記駆動板５１の突起ピン６８に当接させる。しか
し、この駆動板５１は、上記スプリング７４によってこ
の方向の回転が規制されているから、回転しない。従っ
て、上記圧力導入シャフト２５も回転しないから、上記
弁体２４を図９（ｃ）のポジションに保った状態で圧縮
機構２の運転が行われる。

【０１２６】このポジションにおいては、上記弁体２４
の連通通路４０は上記弁ベース１４に設けられた低圧ガ
ス用ポート１６と第１の接続用ポート１５（図に点線で
示す）とを連通させている。また、弁ベース１４の上記
第２の接続ポート１７は、上記弁体２４の第２の通孔４
２及び上記カラー２８の第２の貫通孔４３ｂとを通して
ケース１内に開放している。

【０１２７】従って、前記圧縮機構２からケース１内に
吐出された高圧ガスは、上記第２の貫通孔４３ｂ及び第
２の通孔４２を通してこの切換弁３内に導入され、上記
第２の接続用ポート１７から配管２１へと吐出される。
この高圧ガスは、図２に示すように、室外側熱交換器２
３、減圧装置、室内側熱交換器２２を順次状態変化を行
いながら通過する。

【０１２８】そして、上記室内側熱交換器２２を通過し
て低圧となった低圧ガスは、配管１９から上記第１の接
続用ポート１５に流入し、上記弁体２４の連通通路４４
を通って上記低圧ガス用ポート１６に導かれ、この低圧
ガス用ポート１６から上記吸込管２０、アキュームレー
タ２４を通過して上記ケース１内の圧縮機構２に導入さ
れる（戻される）。

【０１２９】圧縮機構２内に導入された低圧ガスは、再
びこの圧縮機構２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１５から室内側熱交換器２
２に導入され、この冷凍サイクルの配管内を循環する。
このことにより冷房運転時と同様の運転が行われ、上記
室外側熱交換器２３に高圧高温ガスが導入されるから、
除霜が行われる。

【０１３０】一定時間この除霜運転を行い、上記室外側
熱交換器の除霜がなされたならば、再び上記電動機７を
停止させ、図１４（ａ）〜（ｅ）と同様の制御により上
記電動機７を逆転させる。このことで、上記圧力導入シ
ャフト２５が、図９（ｃ）に示す状態から、１８０°回
動し、上記第２の圧力導入孔３８が上記圧力動作室４４
の他方の部屋４４ｂに対向するから、再び上記圧力導入
シャフト２５を挟んでこの圧力動作室４４内に差圧が生
じ、上記弁体２４は、この図９とは逆の方向へ回動駆動
され、図９（ａ）のポジションに切り換えられる。

【０１３１】ついで上記電動機７を通常回転の方向に作
動させることで、再び暖房運転が再開される。

【０１３２】次に、他の運転態様について簡単に説明す
る。

【０１３３】まず、暖房運転を停止させた後、再び暖房
運転を行う場合について説明する。

【０１３４】暖房運転は、前述したように、図９（ａ）
に示す暖房ポジションで、かつ上記電動機７を図１４
（ａ）に矢印で示す方向に作動させることで行われる。
そして、この暖房運転の停止は、上記電動機７を停止さ
せることで行われる。

【０１３５】そして、暖房運転を再開する場合には、上
記電動機７を逆転させることなく再び図１４（ａ）に矢
印で示す方向（通常運転方向）に電動機７を作動させ
る。電動機７を逆転させない場合には、上記弁体２４
は、回転駆動されないので、切り換えポジションは図９
（ａ）に示す暖房ポジションのままである。従って再度
暖房運転が行われる。

【０１３６】次に、暖房運転を停止させた後、冷房運転
を行う場合について説明する。

【０１３７】この場合には、まず、上述した方法で暖房
運転（電動機７）を停止させる。このことで、上記ケー
ス１内の圧力は低下し、このケース１内の圧力、上記弁
ベース１４の３つのポート１５〜１７の圧力及び各配管
１９〜２１内の圧力はバランスする（ほぼ同じ圧力にな
る）。

【０１３８】ついで、再び運転を開始する前に、図１４
（ｂ）〜（ｄ）に示すように上記電動機７を逆転させて
上記回転シャフト２５を１８０°回動させ、図９（ｂ）
に示すように上記第２の圧力導入孔３８を上記一方の部
屋４４ａに対向させる。しかし、この状態では、前述し
たように冷凍サイクル内の圧力はバランスしているか
ら、上記圧力動作室４４内に差圧は生ぜず、上記弁体２
４は回転しない。

【０１３９】ついで、上記電動機７を図１４（ｅ）に示
す通常回転方向に作動させる。このことで、前記圧縮機
構２は圧縮動作を行うが、上記弁体２４は図９（ｂ）に
示すように暖房運転ポジションのままであるので、冷凍
サイクルは、暖房運転として立ち上がることになる。

【０１４０】しかし、この運転立ち上げの過程で、各ポ
ート１５〜１７内の圧力バランスが崩れてくると、上記
圧力動作室４４内には上記圧力導入シャフト２５を挟ん
で徐々に圧力差が生じる。そして、ある一時点で前記弁
体２４は上記差圧により回転駆動されることとなる。こ
のことで、上記弁体２４は、図９（ｃ）に示す冷房ポジ
ションに切り換えられることになる。

【０１４１】なお、このように運転立ち上げの過程で上
記弁体２４を切り換えるには、上記圧力差による弁体２
４の駆動力がこの弁体２４と弁ベース１４の間の摩擦力
よりも大きくなる時点が存在するということが必要であ
る。このため、上記弁体２４と弁ベース１４間の接触面
積を調節して上記摩擦力を適宜の値に設定したり、ある
いは、弁ベース１４と弁体２４の材質として摩擦係数の
小さいもの採用する等の手段が採られる。材質間の摩擦
係数は既知であるから、その中から所望の材質を採用す
ることができる。

【０１４２】また、上記電動機７の出力増加を急激に行
うと、弁体２４の駆動がなされる前に、この弁体２４が
上記弁ベース１４に強力に押しつけられることとなる。
従って、暖房運転から冷房運転への切り換えを行う場合
には、一定時間、上記電動機７を低回転で運転する必要
がある。

【０１４３】そして、このようにして弁体２４の流路切
り換えが行われたならば、上記電動機７の回転数を上
げ、冷房運転を行う。なお、この冷房運転時の冷媒の流
れは前述した除霜運転時と同様であるので再度の説明は
省略する。

【０１４４】このような構成によれば、以下に説明する
効果がある。

【０１４５】第１に、流体圧縮機および空気調和機の配
管構造を簡略化することができる効果がある。

【０１４６】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１５、１７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。

【０１４７】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。

【０１４８】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。

【０１４９】また、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。

【０１５０】第２に、切換弁内蔵形の流体圧縮機が大型
化することを有効に防止できる効果がある。

【０１５１】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２４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、かつ、このケース１内の圧力を利用して
上記弁体２４を回転駆動するものである。

【０１５２】従って、駆動手段を含む切換弁３全体を小
型化することができるから、この切換弁３を流体圧縮機
のケース１内に組み込むことが容易であり、また、この
流体圧縮機が大型化することもない。

【０１５３】第３に、弁体２４を駆動する手段の構成
が、小型で簡略なものであり、メンテナンスも容易に行
える効果がある。

【０１５４】すなわち、この発明では、弁体２４を駆動
するための手段を、流体圧縮機の圧縮機構２を駆動する
ための電動機７を利用し、この電動機７の駆動軸１０と
弁体２４を駆動するための圧力を切り換えるシャフト２
５とを磁気カップリング５０およびこのカップリング５
０からの駆動力を一方向のみに伝達する駆動板５１及び
規制手段５２とにより連結することで構成した。

【０１５５】このような構成によれば、別に電磁弁等の
駆動源を設ける場合と比較して構成が簡易である。ま
た、弁体２４を直接回転駆動するのではなく、圧力導入
シャフト２５を回転駆動するものであるから、その回転
伝達力は弱くてもよく、従ってこの磁気的カップリング
５０に設けられる磁石６０、６１は比較的磁力の弱いも
ので十分である。従って、磁気的カップリング５０とし
て大型のものを採用する必要はなく、また通常運転時に
上記電動機７側に加わる負荷（磁力によるブレーキ力）
を非常に小さくすることができる効果もある。

【０１５６】第４に、上記切換弁３を含めたこの流体圧
縮機の制御が容易に行える効果がある。

【０１５７】すなわち、前述したように、上記圧縮機構
２を作動させる電動機７を逆転させることで上記弁体２
４の切換を行わせるようにしたので、この電動機７を制
御するのみで通常の運転と切り換えとを含むすべての制
御が行える。従って、制御が非常に易になると共に、配
線構造も従来の流体圧縮機と同じでよい。従って、蓋体
１ａ以外の部品は、従来の流体圧縮機と共通の部品を使
用することもできる。

【０１５８】また、前記構成によれば、通常運転時に
は、何らの制御を行わなくても前記弁体２４の切換位置
を維持することができる。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、そのための構成や制御が不要になる。

【０１５９】第５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２４の材質としてＰＰＳなどの合成樹脂材、
または磁器（セラミックス）を採用するようにした。

【０１６０】このように材料を選定することで、上記弁
体２４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２４と弁ベース１４と
が、上記磁気的カップリング５０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２４の駆動を容易かつ確実に行える効果がある。

【０１６１】次に、この発明の第２の実施形態を、図１
５、図１６を参照して説明する。なお、以下の実施形態
の説明においては、前記第１の実施形態と同一の機能を
奏する構成要素には、できるだけ同一符号を付してその
説明は省略する。

【０１６２】この第２の実施形態に係る流体圧縮機は、
前記第１の実施形態の切換弁３の弁体２４に、図１５に
８０で示す圧力バックアップ手段を設けてなるものであ
る。

【０１６３】この圧力バックアップ手段８０は、この図
及び図１６に示すように、上記弁体２４の下面に設けら
れ、前記下板２９に対向する凹陥部８１と、この凹陥部
８１と上記連通通路４０とを連通させる通孔８２とから
なる。

【０１６４】このような構成によれば、上記弁体２４
は、上記連通通路４０から上記凹陥部８１に導入された
低圧によってバックアップされるから、上記弁体２４の
上記弁ベース１４に対する押し付け力を緩和することが
できる。従って、上記弁体２４と弁ベース１４間の摩擦
力を小さくすることができるから、弁体２４の切り換え
を迅速に行える効果がある。

【０１６５】すなわち、上記弁体２４と弁ベース１４間
の摩擦力を小さくすることによって、上記圧力動作室４
４内の差圧による駆動力が、比較的早い段階で上記摩擦
力よりも大きくなるので、上記切り換えを前記第１の実
施形態よりも早期に行うことが可能になる。

【０１６６】次に、第３の実施形態について図１７およ
び図１８を参照して説明する。

【０１６７】前記第１の実施形態は、弁体２４をその上
面を前記弁ベース１４の下面に密着させた状態で保持し
ていたが、この第３の実施形態は、図に８３で示す弁体
を上記ケース１の蓋体１ａに固定された弁ベース８４に
回転自在に外挿されてなるものである。

【０１６８】この弁ベース８４には、図１８（ａ）に示
すように、前記第１の実施形態と同様に、第１の接続用
ポート１５、低圧ガス用ポート１６及び第２の接続用ポ
ート１７が周方向に５５°間隔で設けられ、このケース
１の外部に開口している。そして、各ポート１５〜１７
は、前記第１の実施形態と同様にそれぞれ室内熱交換器
２２、圧縮機構２、室外熱交換器２３に配管接続されて
いる（図示しない）。

【０１６９】また、これらのポート１５〜１７は、図１
７で示すように、上記ケース１内でＬ字状に折り曲げら
れ、この図及び図１８（ａ）に示すようにこの弁ベース
８４の外周面に開口している。なお、図１７には、前記
低圧ガス用ポート１６のみを示している。

【０１７０】この弁ベース８４の中央部には、前記低圧
ガス用ポート１６と図に８６で示す第１の細孔（低圧導
入孔）によって連結されてなる低圧ガス用孔８７が形成
されている。この低圧ガス用孔８７には、図に８８で示
す圧力導入シャフトが挿入されている。

【０１７１】この圧力導入シャフト８８は、上記細孔８
６の設けられた高さに、図１８（ａ）に８８ａで示すよ
うに半周にわたって設けられた切欠通路（低圧導入孔）
を有する。そして、この切欠通路８８ａは、この圧力導
入シャフト８８が１８０°回動駆動されることで、この
図１８（ａ）と図１８（ｂ）に示すように向きが切り換
えられるようになっている。

【０１７２】この圧力導入シャフト８８及び上記切欠通
路８８ａは、上記第１の細孔８６を、図１８（ａ）に９
０、９１で示す第２の細孔あるいは第３の細孔（低圧導
入孔）に選択的に連通させる機能を有する。

【０１７３】また、一方、前記弁体８３には、この図に
示すように、上記弁ベース８４の外周面に開口する前記
各ポート１５〜１６のうち隣り合う２つのポートどうし
を選択的に連通させる連通通路９３と、他の１つのポー
トをこの弁体８３の外部（ケース１内）に開放させる第
１、第２の連通孔９４、９５とが設けられている。

【０１７４】また、この弁体８３は、上記連通通路９３
から周方向に略１８０°離れた位置に、図に９６で示す
圧力動作室が設けられている。この圧力動作室９６は、
前記第１の実施形態と同様に、この弁体８３の必要回動
角度に対応する長さで設けられており、上記弁ベース８
４から突設された仕切板９７（仕切手段）により２つの
部屋９６ａ、９６ｂに仕切られるようになっている。

【０１７５】この上記仕切板９７は、上記弁体８３に設
けられた挿入孔９８に挿入されており、この挿入孔９８
内に配設されたスプリング９９によって上記弁体８３に
押し付けられる方向に付勢されている。

【０１７６】また、この圧力動作室９６の周方向両端に
は、前記第１の実施形態と同様に、高圧予備室１００、
１０１が設けられている。各圧力予備室１００、１０１
には、この弁体８３の外周面に連通し上記圧力動作室９
６内にケース１内の高圧を導入する高圧用細孔１０２、
１０３（高圧導入孔）が設けられている。

【０１７７】そして、図１８（ｂ）に示すように、上記
圧力導入シャフト２５が１８０°回動駆動されること
で、上記低圧ガス用ポート１６内の低圧が上記第１の細
孔８６から圧力導入シャフト８８の切欠溝８８ａ及び上
記第２の細孔９０を通してこの圧力動作室９６の一方の
部屋９６ａ内に導入されると、この圧力動作室９６内に
は、上記仕切板９７を挟んで圧力差が生じることとな
る。このことにより、上記弁体８３は、低圧側の部屋９
６ａを無くす方向、すなわち、図に矢印で示す方向に回
動することとなる。

【０１７８】そして、図１８（ｃ）に示すように、上記
仕切板９７が上記圧力動作室９６の端面に当接したなら
ば、この弁体８３の回動は停止される。また、このと
き、この図に示すように低圧側と連通する第２の細孔９
０は、上記弁体８３の内面と対向し閉塞されることとな
るから、この低圧がケース１内に漏れることはない。

【０１７９】なお、この圧力導入シャフト８８を駆動す
るための駆動手段２６（５０〜５２）及び、この切換時
の上記電動機７の制御方法は、上記第１の実施形態と同
様であるのでその説明は省略する。

【０１８０】このような構成によっても、上記電動機７
を逆転させることで、圧力差により上記弁体８３を回動
駆動でき、流路を切り換えることができるから前記第１
の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【０１８１】次に、第４の実施形態について図１９、図
２０を参照して説明する。

【０１８２】この第４の実施形態は、前記第１の実施形
態の切換弁３と類似する構成を有するものであり、ケー
ス１の蓋体１ａに固定された弁ベース１１０の下面に弁
体１１１が回動自在に設けられているものである。

【０１８３】しかし、この実施形態の弁体１１１は、圧
力導入シャフト１１２を回転中心として取り付けられ、
かつ、図２０（ａ）に示すように、上記弁ベース１１０
に形成された３つのポート１５〜１７のうち隣り合う２
つのポートを連通させる連通路１１３が設けられた連通
部１１１ａと、この連通部１１１ａと一体に形成され上
記圧力導入シャフト１１２に保持される保持部１１１ｂ
とからなる形状をなす。

【０１８４】この保持部１１１ｂには、図に１１４で示
す圧力動作室が設けられており、この圧力動作室１１４
の両端には、前記第１の実施形態と同様に高圧予備室１
１５、１１６及びこれらをケース１内に連通させる高圧
用細孔１１７、１１８（高圧導入孔）が設けられてい
る。

【０１８５】なお、図１９に１２０で示すのは、上記弁
体１１１の下面を保持する下板であり、この下板１２０
は、図に１２１で示すスペーサによって所定の間隔を存
した状態で上記弁ベース１１０に固定されている。

【０１８６】また、同図に１２２で示すのは、前記圧力
動作室１１４を図２０（ａ）、図２０（ｃ）に示すよう
に２つの部屋１１４ａ、１１４ｂに仕切る仕切部材（仕
切手段）であり、この仕切部材１２２は前記弁ベース１
１０に固定されている。すなわち、前記第１の実施形態
においては、前記圧力導入シャフト２５が仕切手段を兼
ねていたが、この実施形態では別体として設けられてい
るものである。

【０１８７】また、前記弁ベース１１０の下面には、図
１９に示すように、上記低圧ガス用ポート１６内の低圧
を上記圧力導入シャフト１１２に導く第１の細孔１２３
（低圧導入孔）が設けられている。

【０１８８】そして、上記圧力導入シャフト１１２に
は、図２０（ａ）に示すように、上記第１の細孔１２３
と連通する切欠通路１１２ａ（低圧導入孔）が周方向に
略半周に亘って設けられており、上記弁体１１１の上面
には、この切欠溝１１２ａと連通し上記圧力動作室１１
４に低圧を導入する第２、第３の細孔１２５、１２６
（低圧導入孔）が設けられている。上記切欠溝１１２ａ
は、上記圧力導入シャフト１１２が１８０°回動駆動さ
れることで、図２０（ａ）、図２０（ｂ）に示すように
上記第２、第３の細孔１２５、１２６に選択的に連通す
るようになっている。

【０１８９】なお、上記圧力導入シャフト１１２を駆動
するための駆動手段２６は、図１９に示すように前記第
１の実施形態と同様であるから、その説明は省略する。

【０１９０】このような構成によれば、図２０（ａ）に
示す状態から、上記圧力導入シャフト１１２を１８０°
回動させて図２０（ｂ）の状態にすると、上記切欠溝１
１２ａによって上記第１の細孔１２３と第２の細孔１２
５とが連通し、上記低圧ガス用ポート１６（連通通路１
１３）内の低圧が上記圧力動作室１１４の一方の部屋１
１４ａ内に導入される。

【０１９１】このことによってこの圧力動作室１１４内
には、上記仕切部材１２２を挟んで圧力差が生じるか
ら、この圧力差によって、上記弁体１１１は上記低圧側
の部屋１１４ａを無くす方向、すなわち、図２０（ｂ）
に矢印で示す方向に回動することとなる。

【０１９２】そして、このことによって、図２０（ｃ）
に示すように、上記仕切部材１２２が上記圧力動作室１
１４の他端に当接すると、この弁体１１１の回動は停止
する。そして、このとき、同図に示すように上記圧力導
入シャフト１１２の切欠溝１１２ａと上記第２の細孔１
２５との連通状態が解除される。

【０１９３】このことで、上記弁体１１１による流路切
換を行うことができる。

【０１９４】このような構成によっても、上記電動機７
を逆転させることで、圧力差により上記弁体１１１を回
動駆動でき、流路を切り換えることができるから前記第
１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【０１９５】次に、この発明の第５の実施形態を図２１
および図２２を参照して説明する。

【０１９６】この第５の実施形態の流体圧縮機は、前記
第４の実施形態の切換弁の弁体１１１に、前記第２の実
施形態と同様にこの弁体１１１の下面を圧力バックアッ
プする圧力バックアップ手段１３０を有するものであ
る。従って、前記第４の実施形態と同一の構成要素につ
いては同一の符号を付して説明を省略する。

【０１９７】すなわち、上記弁体１１１の下面には凹陥
部１３１が設けられ、この凹陥部１３１と上記連通通路
１１３を連通させる通孔１３２が設けられている。

【０１９８】このような構成によれば、上記連通通路１
１３内の低圧が上記凹陥部１３１に導かれ上記下板１２
０の上面に作用するから、この弁体１１１が上記弁ベー
ス１１０に押し付けられる力が弱くなる。このことによ
って、弁体駆動時におけるこの弁体１１１と弁ベース１
１０間の摩擦力を低減することができ、前記第２の実施
形態と同様により早期に上記弁体１１１の切換動作を行
わせることができる次に、第６の実施形態の流体圧縮機
を、図２３および図２４を参照して説明する。

【０１９９】この第６の実施形態の流体圧縮機は、前記
第５の実施形態の弁体１１１の下面に、前記圧力バック
アップ手段１３０の凹陥部１３１を気密にシールするシ
ールリング１３３が嵌挿されてなるものである。

【０２００】このような構成によれば、上記弁体１１１
の下面に導入された低圧が上記ケース１内に漏れること
を確実に防止でき、この流体圧縮機の効率低下を確実に
防止できる効果がある。

【０２０１】次に、第７の実施形態を図２５及び図２６
を参照して説明する。

【０２０２】この第７の実施形態の流体圧縮機は、図１
９に示す第４の実施形態の流体圧縮機と類似する構成を
有するものであり、前記第４の実施形態においては、弁
体１１１に設けられた前記連通通路１２１と圧力動作室
１１４は上記圧力導入シャフト１１２を挟んで配置され
ていたが、この実施形態の弁体１１１´では、図２５に
示すように、圧力動作室１１４´は、圧力導入シャフト
１１２´に対して前記連通通路１２１と同じ側でかつ上
記連通通路１２１の下側に設けられてなる。

【０２０３】図２６（ａ１）〜（ａ２）は、図２５にお
けるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う横断面図であり、また、図
２６（ｂ１）〜（ｂ１）は、図２５におけるＶＩＩＩ−
ＶＩＩＩ線に沿う横断面図である。なお、（ａ１）と
（ｂ１）、（ａ２）と（ｂ２）、（ａ３）と（ｂ３）
は、それぞれ同じ運転状態を示すものである。

【０２０４】図２６（ｂ１）に示すように、上記弁体１
１１´には、上記連通通路１２１と前記圧力導入シャフ
ト１１２´とを連通させる第１の細孔１３５（低圧導入
孔）が形成され、上記圧力導入シャフト１１２´には、
図２５に示すようにこのシャフト１１４´の中心軸に沿
う圧力導入孔１３６（低圧導入孔）が設けられている。
図２６（ｂ１）に示すように、上記圧力導入シャフト１
１４´には、この圧力導入孔１３６を上記第１の細孔１
３５に連通させるための切欠１３７が設けられている。

【０２０５】この切欠１３７は、１８０°離間した位置
にそれぞれ設けられ、この圧力導入シャフト１１４´が
１８０°回動駆動された場合であっても上記第１の細孔
１３５を上記圧力導入孔１３６に連通させるようになっ
ている。

【０２０６】一方、この弁体１１１´の下部には、図２
６（ａ１）に示すように、上記圧力導入シャフト１１２
´と前記圧力動作室１１４´とを連通させる第２、第３
の細孔１３９、１４０（低圧導入孔）が設けられてい
る。上記圧力導入シャフト１１２´には、図に１４１で
示す切欠溝が半周に亘って設けられており、この切欠溝
１４１は上記圧力導入孔１３６に連結されている。

【０２０７】そして、この上記切欠溝１４１は、この圧
力導入シャフト１１２´が１８０°回動駆動されること
で、前記第２あるいは第３の細孔１３９、１４０と選択
的に連通するようになっており、このことで、いずれか
一方の細孔１３９、１４０を通じて上記圧力動作室１１
４´内に低圧を導入するようになっている。

【０２０８】なお、この圧力動作室１１４´の両端部に
は、高圧予備室１４４、１４５及びこの高圧予備室１４
４、１４５内に高圧を導入する高圧導入細孔１４６、１
４７が形成されている。

【０２０９】また、上記圧力動作室１１４´は、図に１
４２で示す仕切部材によって２つの部屋１１４ａ、１１
４ｂに仕切られている。そして、この仕切部材１４２
は、図２６（ａ１）の状態で、上記第２の細孔１３９を
閉塞し、図２６（ａ３）の状態で上記第３の細孔１４０
を閉塞するように構成されている。

【０２１０】なお、上記圧力導入シャフト１１２´の駆
動手段は、前記第１の実施形態と同様であるから、その
説明は省略する。

【０２１１】次に、この実施形態の切換弁における切り
換え動作について説明する。

【０２１２】いま、図２６（ａ１）、（ｂ１）におい
て、上記弁体１１１´は暖房ポジションに保持されてい
る。この状態では、前記低圧ガス用ポート１６は、前記
第１の細孔１３５及び上記圧力導入シャフト１１２´を
通じて前記第２の細孔１３９に連通しているが、前述し
たように、この第２の細孔１３９は前記仕切部材１４２
によって閉塞されているので、この圧力動作室１１４´
の一方の部屋１１４ａ内には低圧は導入されない。従っ
て、この圧縮機は（ｂ１）に示す暖房ポジションを保っ
た状態で継続運転される。

【０２１３】ついで、上記電動機７を停止させた後、逆
回転させ、上記圧力導入シャフト１１２´を１８０°回
動させると、図２６（ａ２）、（ｂ２）に示すように、
上記低圧ガス用ポート１６は前記第１の細孔１３５及び
上記圧力導入シャフト１１２´の圧力導入孔１３６を通
じて前記第３の細孔１４０に連通する。従って、上記低
圧ガス用ポート１６内の低圧は、この圧力動作室１１４
´の一方の部屋１１４ａ内に導入される。

【０２１４】このことで、上記圧力動作室１１４内に
は、前記仕切部材１４２を挟んで圧力差が生じることと
なるから、低圧側の部屋１１４ａをなくす方向に、すな
わち同図（ｂ２）、（ａ２）に矢印で示す方向に上記弁
体１１１´は回動する。

【０２１５】そして、前記弁体１１１´は図２６（ａ
３）に示すように、上記仕切部材１４２が前記圧力動作
室１１４´の他端部に当接するまで回動し、この状態
で、上記第３の細孔１４０はこの仕切部材１４２によっ
て閉塞され、この圧力動作室１１４内への低圧の導入は
停止されることとなる。

【０２１６】このようにして弁体１１１´が回動駆動さ
れると、図２６（ｂ３）に示すように前記第１の接続用
ポート１５と上記低圧ガス用ポート１６とが前記弁体１
１１´の連通通路１２１よって接続され、前記第２の接
続用ポート１７がケース１内に開放するから、この流体
圧縮機は、冷房あるいは除霜のポジションに切り換えら
れることとなる。

【０２１７】このような構成によっても前記第１の実施
形態と略同様の効果を得ることができる。

【０２１８】次に、この発明の第８の実施形態について
図２７〜図２９を参照して説明する。

【０２１９】この第８の実施形態の切換弁１４３は、前
記第１〜第７の実施形態の切換弁３と異なり直動式のも
のである。

【０２２０】すなわち、第１〜第７の実施形態では、弁
ベース１４には前記第１〜第３のポート１５〜１７が円
周上に配設され、前記弁体２４を回動駆動することで前
記ポート１５〜１７の切り換えを行っていた。これに対
し、この第８の実施形態では、図２７に示すように、弁
ベース１４４に設けられた３つのポート１５〜１７は直
線上に並列に配設され、図に示す弁体１４５を直線往復
的に駆動することで、この弁体１４５に設けられた連通
路１４６によって上記３つのポート１５〜１７のうち隣
り合う２つのポートを互いに連通させるものである。

【０２２１】また、前記第１〜第７の実施形態では、前
記圧力動作室４４は弁体２４に設けられており、この圧
力動作室２４を仕切る仕切部材( 圧力導入シャフト２
５)は前記弁ベース１４に取着されていた。これに対
し、この実施形態では、圧力動作室を構成する２つの部
屋は図２７に１４８、１４９に示すように上記弁ベース
１４４に固定されたホルダ１５０に形成されている。ま
た、図に１５１で示すのがこの実施形態の仕切部材であ
り、上記弁体１４５の下面に取着され、両端部１５１
ａ、１５１ｂを上記２つの部屋１４８、１４９に挿入さ
せてこれらの部屋を区画している。

【０２２２】また、この仕切部材１５１の下面には、上
記圧力バックアップ部材１５２が設けられている。この
圧力バックアップ部材１５２は、上記ホルダ１５０の下
端に固定された下板１５３の上面に摺動自在に保持され
ている。そして、上記圧力バックアップ部材１５２に
は、上記下板１５３の上面に対向する凹陥部１５４が設
けられ、この凹陥部１５４は、上記弁体１４５の連通溝
１４６と図に１５５で示す接続管を介して連通してい
る。したがって、この凹陥部１５４内には、前記連通溝
１４６内の低圧が導入されるようになっている。また、
前記接続管１５５は、前記弁体１４５、仕切部材１５１
及び圧力バックアップ部材１５２とを連結し、一体に固
定する機能も奏する。

【０２２３】また、上記下板１５３には、圧力導入シャ
フト１５７が垂直軸線回りに回転自在に保持されてい
る。この圧力導入シャフト１５７は、上記圧力バックア
ップ部１５２の凹陥部１５４内に導入された低圧を、前
記圧力導入室を構成する各部屋１４８、１４９に選択的
に導入する機能を有するものであり、上端面を上記下板
１５３の上面に露出させかつ、上記圧力バックアップ部
材１５２が左右に駆動された場合であっても常に上記凹
陥部１５４内に位置させるように構成されている。

【０２２４】この圧力導入シャフト１５７には、図に１
５８で示す圧力導入孔（低圧導入孔）が形成されてい
る。この圧力導入孔１５８の一端は、この圧力導入シャ
フト１５７の上端面に開口し、他端はこの圧力導入シャ
フト１５７の外周面に開口している。

【０２２５】そして、上記下板１５３及びホルダ１５０
には、前記圧力導入シャフト１５７が１８０°回動駆動
されることで、前記圧力導入孔１５８と連通する第１、
第２の細孔１５９、１６０（低圧導入孔）が設けられて
いる。この第１、第２の細孔１５９、１６０は、上記下
板１５３から上記ホルダ１５０に亘って設けられ、この
ホルダ１５０に設けられた前記一方および他方の部屋１
４８、１４９に連通するように形成されている。なお、
この２つの部屋１４８、１４９には、前記第１〜第７の
実施形態と同様に、この部屋内にケース１内の高圧を導
入するための高圧用細孔１６１、１６２が設けられてい
る。

【０２２６】また、この圧力導入シャフト１５７を回動
駆動するための手段２６は、前記下板１５３の下面に設
けられていて、前記第１の実施形態と同様の構成を有す
る。すなわち、前記電動機７が正回転している時には、
前記回転規制手段５２が圧力導入シャフト１５７の回動
を規制し、この電動機７が逆回転させることで、この電
動機７の駆動力を磁気的カップリング５０及び駆動板５
１を介して上記圧力導入シャフト１５７に伝達し、この
圧力導入シャフト１５７を１８０度回動させるようにな
っている。

【０２２７】次に、この流体圧縮機における切換弁の切
換動作について説明する。

【０２２８】今、図２７に示す状態では、上記低圧ガス
用ポート１６と第２の接続用ポート１７とが前記弁体１
４５の連通通路１４６を介して連通し、第１の接続用ポ
ート１５はケース１内に連通している。したがって、こ
の状態は、図９( ａ) と同じであり、上記電動機７を正
回転させ前記圧縮機構２を作動させることにより、この
空気調和機は暖房運転を行う。

【０２２９】前述したように、この電動機７が正回転を
行っている場合には、上記圧力導入シャフト１５７の回
転は規制されている。そして、この圧力導入シャフト１
５７の圧力導入孔１５８は、前記第２の細孔１６０を通
して前記他方の部屋１４９に連通しているから、上記圧
縮運転が行われていることにより、上記連通通路１４６
内の低圧が上記他方の部屋１４９に作用している。これ
に対して、前記一方の部屋１４８には前記高圧導入細孔
１６１によってケース１内の高圧が導入されているか
ら、この２つの部屋１４８、１４９の圧力差によって前
記仕切部材１５１は図に矢印に示す方向に付勢され、こ
の切換ポジションでの運転が継続される。

【０２３０】次に、この暖房運転中に上記室外熱交換器
の除霜を行う必要性が生じた場合には、上記電動機７を
停止させた後、図１４( ｂ) 〜( ｄ) に示すように、上
記電動機７をその回動角度を検出しながら逆転させる。
このことで、上記圧力導入シャフト１５７が約１８０度
回動駆動され、図２８( ａ) に示すように、上記圧力導
入孔１５８は、前記一方の部屋１４８に連結された第２
の細孔１５９に連通する。

【０２３１】このことで、前記暖房運転の場合とは逆
に、前記一方の部屋１４８が上記他方の部屋１４９より
も低圧となるから、この差圧によって上記仕切部材１５
１は上記一方の部屋１４８側へ付勢される。このことに
より、上記弁体１４５は図２８( ｂ) に示すように切り
換えられ、前記低圧ガス用ポート１６は第１の接続用ポ
ート１５と連通し、前記第２の接続用ポート１７はケー
ス１内に連通する。

【０２３２】ついで、上記電動機７を正方向に回転させ
ることで圧縮運転を行わせると、上記ケース１内の高圧
高温ガスは上記第２の接続用ポート１７から上記室外熱
交換器に導入されるから、室外熱交換器の除霜が行われ
る。

【０２３３】すなわち、この第８の実施形態によれば、
前記第１〜第７の実施形態と同様に、前記電動機７を正
回転及び逆回転させることで、上記切換弁を含めたこの
圧縮機の全ての制御が行える。

【０２３４】したがって、前記第１の実施形態と同様同
様の効果を得ることができる。

【０２３５】次に、この発明の第９、第１０の実施形態
について、それぞれ、図２９、図３０を参照して説明す
る。

【０２３６】第９の実施形態の流体圧縮機は、図２９に
示すようなものであり、前記第１の実施形態の切換弁と
略同じ構成を有するものであるが、この第１の実施形態
と異なり、この第９の実施形態の磁気的カップリング５
０´には電動機側ロータが設けられていない点で異なる
ものである。

【０２３７】すなわち、この実施形態では、上記電動機
７のロータ７ｂ（回転ロータ）自体が、磁気的カップリ
ング５０´の電動機側ロータとして機能するものであ
り、そのため、この実施形態では、上記電動機７のロー
タ７ｂと前記磁気的カップリング５０´の弁側ロータ５
５は、非接触の状態で所定の隙間を介して対向してい
る。

【０２３８】このような構成であっても、上記電動機７
の回転力を上記切換弁側に伝達することができるから、
前記第１の実施形態と略同様の効果を得ることができ
る。一方、図３０で示す第１０の実施形態は、第８の実
施形態の流体圧縮機の磁気的カップリング５０´を前記
第９の実施形態と同様に構成したものであり、その要旨
とするところは、この第９の実施形態と同様である。

【０２３９】また、図３１に示すのは第１１の実施形態
である。

【０２４０】この第１１の実施形態では、電動機７に接
続された圧縮機構は、ケース１内に満たされる低圧流体
を吸い込んで圧縮し、高圧流体をケース外に吐出するも
のである。吐出された高圧流体は、吐出管を通って切換
弁の３つのポートの内、中央に位置する高圧ガス用ポー
ト１６’に入る。

【０２４１】そして、この高圧ガス用ポート１６’に流
入した高圧流体は、例えば、冷房時には、上記弁体１４
５に形成された連通通路１４６が第２の接続用ポート１
７’に接続され、冷凍サイクルを循環して低圧になった
後、第１の接続ポート１５からケース１内に戻されるよ
うになっている。

【０２４２】この第１１の実施形態では、上記第１〜１
０の実施形態とは、ケース内と弁体１４５の連通通路１
４６の圧力関係が逆になることから、圧力導入シャフト
によって圧力動作室に導入される圧力関係も同様に逆に
なる。

【０２４３】なお、この発明は、以上に説明した第１〜
第１０の実施形態のみに限定されるものではなく、その
要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。

【０２４４】例えば、第１の実施形態では、弁体２４の
材質は、ＰＰＳなどの合成樹脂を採用しているが、弁体
２４そのものは金属材料を用い、この弁体２４と弁ベー
ス１４とが摺接する面に合成樹脂を介在させるか、どち
らか一方の面に合成樹脂をコーティングさせてもよい。

【０２４５】また、第１の実施形態では、図１０に示す
ように、ロータ５５に設けられる永久磁石６０，６１
は、保持部材５５，５７とヨーク５８，５９によって挟
持固定されているが、これに代えて、永久磁石を合成樹
脂からなるヨークと保持部材を一体に成形して、永久磁
石の全面を合成樹脂で覆った構成にしてもよい。

【０２４６】また、第１の実施形態では、複数個からな
る永久磁石を４５°のピッチで分割して円盤状に配置し
ているが、この永久磁石を一体成形して一個とし、等角
度に分割された扇形に磁化してもよい。

【０２４７】また、第１〜第１０の実施形態では、切換
弁がケース内に収容されているが、切換弁をケース外表
面に取付けてもよい。この場合には、ケース上端開口を
閉塞する蓋体の外側に切換弁を配設し、内側に第１の磁
気発生手段を配設するように構成すれば、蓋体をケース
上端開口に取付けた際に、第１及び第２の磁気発生手段
が対向して磁気的結合手段を構成することができる。

【０２４８】さらに、上記一実施例では、上記圧縮機構
２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。

【０２４９】

【発明の効果】この発明によれば、切換弁を備えた流体
圧縮機において、圧縮機構を駆動するための電動機を切
換弁の切換作動源とすることができるから、この切換弁
を駆動するための電磁弁等を設ける必要がなく、この流
体圧縮機をコンパクトに構成することができる。

【０２５０】また、電動機を制御するのみで、圧縮機構
の運転及び切換弁による流路の切り換えを行うことがで
きるから、切換弁を備えた流体圧縮機の制御系統を簡略
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示す縦断面図。

【図２】同じく、上面図。

【図３】同じく、切換弁を示す縦断面図。

【図４】同じく、切換弁の組立順序を示す組立図。

【図５】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６】同じく、圧力導入シャフトを示す縦断面図。

【図７】同じく、弁体を示す平面図及び縦断面図。

【図８】同じく、カラーを示す一部断面を有する平面図
及び縦断面図。

【図９】同じく、切換弁の切り換え動作を示す工程図。

【図１０】同じく、磁気的カップリングの弁側ロータを
示す上面図、縦断面図及び下面図。

【図１１】同じく、駆動板を示す平面図及び縦断面図。

【図１２】同じく、スプリングを示す平面図及び側面
図。

【図１３】同じく、保持板を示す平面図及び縦断面図。

【図１４】同じく、圧力導入シャフトを駆動する駆動手
段の駆動工程を示す工程図。

【図１５】第２の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部分
を拡大して示す縦断面図。

【図１６】同じく、弁体を示す上面図。

【図１７】第３の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部分
を拡大して示す縦断面図。

【図１８】同じく、切換弁の切り換え動作を示す工程
図。

【図１９】第４の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部分
を拡大して示す縦断面図。

【図２０】同じく、切換弁の切り換え動作を示す工程
図。

【図２１】第５の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部分
を拡大して示す縦断面図。

【図２２】同じく、弁体を示す上面図。

【図２３】第６の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部分
を拡大して示す縦断面図。

【図２４】同じく、弁体を示す上面図。

【図２５】第７の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部分
を拡大して示す縦断面図。

【図２６】同じく、切換弁の切り換え動作を示す工程
図。

【図２７】第８の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部分
を拡大して示す縦断面図。

【図２８】同じく、切換弁の切り換え動作を示す工程
図。

【図２９】第９の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部分
を拡大して示す縦断面図。

【図３０】第１０の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部
分を拡大して示す縦断面図。

【図３１】第１１の実施形態の流体圧縮機の切換弁の部
分を拡大して示す縦断面図。

【符号の説明】

１…ケース、１ａ…蓋体、２…圧縮機構、３…切換弁、
１３…制御部（制御手段）、２４…弁体、２５…圧力導
入シャフト（仕切部材）、１４…弁ベース、２６…シャ
フト駆動機構（弁体駆動手段）、３１…第１の圧力導入
孔（低圧導入孔）、３８…第２の圧力導入孔（低圧導入
孔）、４５…第１の高圧導入用細孔（高圧導入孔）、４
６…第２の高圧導入孔（高圧導入孔）、４０…連通通
路、４４…圧力動作室、４４ａ…一方の部屋、４４ｂ…
他方の部屋、５０…磁気的カップリング、５２…規制機
構、５４…電動機側ロータ（磁気発生手段）、５５…弁
側ロータ（磁気発生手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２５Ｂ 41/04 Ｆ２５Ｂ 41/04 Ｂ (72)発明者 井手 伸一 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 笹原 豊 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 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

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースと、このケース内に収納された圧
   縮機構と、この圧縮機構を駆動する電動機と、上記ケー
   スに流入あるいは流出する流体の流路を切り換える切換
   弁とを有する流体圧縮機において、 上記切換弁に設けられ、流体の流路を切り換える弁体
   と、 上記電動機の駆動力を上記切換弁に伝達する磁気的結合
   手段と、 この磁気的結合手段の駆動力を上記弁体に伝達する弁体
   駆動手段を備えたことを特徴とする流体圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の流体圧縮機において、 上記磁気的結合手段は、切換弁に接続された第１の磁気
   発生手段と、電動機のロータに接続された第２の磁気発
   生手段とを回転可能に対向させたことを特徴とする流体
   圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項２記載の流体圧縮機において、 上記第２の磁気発生手段は、電動機のロータに配設され
   た永久磁石を兼用するものであることを特徴とする流体
   圧縮機。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の流体圧縮機におい
   て、 上記第１の磁気発生手段と第２の磁気発生手段との間に
   吸引力又は反発力を、第２の磁気発生手段とこの磁気発
   生手段に接続された電動機の回転軸及びロータとの合計
   質量よりも小さい値に設定したことを特徴とする流体圧
   縮機。
5. 【請求項５】 請求項２又は３記載の流体圧縮機におい
   て、 上記第１の磁気発生手段は、その外径寸法が電動機のス
   テータのコイルエンドの内周径寸法よりも小さく設定さ
   れ、且つ上記コイルエンドの内側に入り込んで配設され
   てい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、 上記弁体駆動手段は、上記切換弁に設けられ、上記圧縮
   機構によって圧縮された高圧流体を導く圧力動作室と、
   この圧力動作室を２つの部屋に区画する仕切手段と、こ
   の区画された圧力動作室の一方に高圧流体の圧力よりも
   低い低圧を導入し部屋間に生じる圧力差によって弁体を
   移動自在に駆動する圧力導入切換手段とを備えたことを
   特徴とする流体圧縮機。
7. 【請求項７】 請求項６記載の流体圧縮機において、 上記圧力導入切換手段は、回動自在に保持され、回動す
   ることによって上記圧力動作室の一方の部屋あるいは他
   方の部屋に選択的に低圧を導入し、圧力差によって上記
   弁体を駆動する圧力導入部材であることを特徴とする流
   体圧縮機。
8. 【請求項８】 請求項６記載の流体圧縮機において、 上記弁体駆動手段は、上記圧力動作室の上記弁体の駆動
   方向に沿う両端部に設けられ、上記圧力動作室の低圧が
   導入されていない部屋にケース内の高圧を導入する高圧
   導入孔を備えたことを特徴とする流体圧縮機。
9. 【請求項９】 請求項６記載の流体圧縮機において、 上記圧力動作室は、弁体に設けられ、上記仕切手段は弁
   体の駆動方向に移動不能に保持されていることを特徴と
   する流体圧縮機。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の流体圧縮機において、 上記仕切手段は、上記圧力動作室内に挿入された上記圧
    力導入部材であることを特徴とする流体圧縮機。
11. 【請求項１１】 請求項６又は７記載の流体圧縮機にお
    いて、 上記切換弁は、上記圧縮機構に配管接続される低圧流体
    用ポートと、この低圧流体用ポートに流通する低圧流体
    から低圧を取り出し上記圧力導入切換手段へ導入する低
    圧導入孔とを備えたことを特徴とする流体圧縮機。
12. 【請求項１２】 請求項１又は６記載の流体圧縮機にお
    いて、 上記切換弁は、上記ケースに取付けられ、ゲート外へ通
    じる３つのポートが形成されてなる弁ベースを有し、こ
    の弁ベースの３つのポートの開口面に摺接する状態で移
    動自在に保持され、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てなる連通通路を有す弁体
    を備えたことを特徴とする流体圧縮機。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の流体圧縮機におい
    て、 上記切換弁は、弁体の回動により弁ベースに形成された
    ポートの流路を切り換えるものであることを特徴とする
    流体圧縮機。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載の流体圧縮機におい
    て、 上記切換弁は、弁体の往復動により弁ベースに形成され
    たポートの流路を切り換えるものであることを特徴とす
    る流体圧縮機。
15. 【請求項１５】 請求項１２記載の流体圧縮機におい
    て、 上記弁ベースを金属材料とし、この弁ベースに当接する
    弁体を、合成樹脂材としたことを特徴とする流体圧縮
    機。
16. 【請求項１６】 請求項１２記載の流体圧縮機におい
    て、 上記弁ベースあるいは上記弁体が互いに摺接するどちら
    か一方の面に合成樹脂材を形成したことを特徴とする流
    体圧縮機。
17. 【請求項１７】 請求項１記載の流体圧縮機において、 上記弁体駆動手段には、電動機が正回転する場合には上
    記電動機から弁体への駆動力を規制し、電動機が逆回転
    する場合には上記電動機から弁体への駆動力を伝達する
    駆動力制御手段とを備えた流体圧縮機。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の流体圧縮機におい
    て、 上記駆動力制御手段には、電動機が正回転する場合には
    上記圧力導入切換手段の駆動を規制し、電動機が逆回転
    する場合には上記圧力導入切換手段の駆動を行い上記流
    体の流路を切り換える回動規制機構とを備えたことを特
    徴とする流体圧縮機。
19. 【請求項１９】 電動機により駆動される圧縮機構を有
    し流体を吸い込み圧縮し圧縮流体を吐出する流体圧縮機
    と、圧縮前の低圧流体及び圧縮後の高圧流体の流路を切
    り換える切換弁と、この切換弁に接続され流体の熱交換
    を行う第１の熱交換器及び第２の熱交換器を有するヒー
    トポンプ式冷凍サイクルにおいて、 上記切換弁は、上記流体圧縮機のケースに設けられ、流
    体の流路を切り換える弁体と、上記電動機の駆動力を上
    記切換弁に伝達する磁気的結合手段と、この磁気的結合
    手段の駆動力を上記弁体に伝達する弁体駆動手段を備え
    たことを特徴とするヒートポンプ式冷凍サイクル。
20. 【請求項２０】 請求項１２記載の流体圧縮機と、第１
    の熱交換器及び第２の熱交換器を有するヒートポンプ式
    冷凍サイクルにおいて、 上記切換弁は、ケース内に収容されてケースに設けられ
    るとともに、流体圧縮機のケース内は上記圧縮機構から
    吐出された高圧流体あるいは圧縮機構に吸い込まれる低
    圧流体によって満たされていることを特徴とするヒート
    ポンプ式冷凍サイクル。