JPH11167851A - 冷凍サイクル用圧力スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧縮機が停止している時の高圧冷媒液の圧力検
出を低コストの構成で行うことができる冷凍サイクル用
圧力スイッチを提供すること。 【解決手段】外表面が冷凍サイクルの高圧冷媒液に面す
るように配置された可撓性薄膜からなるダイアフラム１
５の裏側に、ダイアフラム１５が受ける圧力に対応して
反転動作する反転板機構２１，２２，２３，２４，２５
と、その反転板機構２１，２２，２３，２４，２５によ
って開閉される電気接点３０とが設けられた冷凍サイク
ル用圧力スイッチにおいて、受ける温度に対応して電気
抵抗値が変化するサーミスタ５０を、ダイアフラム１５
に近接して配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用空調装
置等の冷凍サイクル中において高圧冷媒液の圧力変化に
よって電気接点が開閉する冷凍サイクル用圧力スイッチ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧力スイッチは、例えば自動車用空調装
置の冷凍サイクルの高圧側に取り付けられて、冷凍サイ
クルの高圧冷媒の圧力が異常に上昇あるいは低下した場
合に、圧縮機に連なる電気接点をオン／オフさせるため
に用いられる。

【０００３】そこで一般に、圧力スイッチは、外表面が
冷凍サイクルの高圧冷媒液に面するように配置された可
撓性薄膜からなるダイアフラムの裏側に、ダイアフラム
が受ける圧力に対応して反転動作する反転板機構と、そ
の反転板機構によって開閉される電気接点とを設けて構
成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】圧力スイッチは冷凍サ
イクルが運転されている時に機能するものであるが、圧
縮機が停止しているときの高圧冷媒液の圧力を検出すれ
ば、次に圧縮機を動作させる際の動力負荷が判るので、
圧縮機を駆動するエンジンのアイドリング回転数をその
動力負荷に適合するように制御することができる。

【０００５】しかし、冷媒の圧力を検出するために一般
的な圧力センサーを用いると、相当のコスト高になって
しまう。そこで本発明は、圧縮機が停止している時の高
圧冷媒液の圧力検出を低コストの構成で行うことができ
る冷凍サイクル用圧力スイッチを提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の冷凍サイクル用圧力スイッチは、外表面が
冷凍サイクルの高圧冷媒液に面するように配置された可
撓性薄膜からなるダイアフラムの裏側に、上記ダイアフ
ラムが受ける圧力に対応して反転動作する反転板機構
と、その反転板機構によって開閉される電気接点とが設
けられた冷凍サイクル用圧力スイッチにおいて、受ける
温度に対応して電気抵抗値が変化するサーミスタを、上
記ダイアフラムに近接して配置したことを特徴とする。

【０００７】なお、上記サーミスタの電気抵抗値が、上
記電気スイッチの端子から取り出されるようにしてもよ
く、その場合、上記サーミスタが、上記電気スイッチに
並列に接続されていてもよい。

【０００８】また、上記サーミスタが、上記ダイアフラ
ムの外側に配置された基板に取り付けられていてもよ
く、上記サーミスタが、上記ダイアフラムにかかる冷媒
圧力を上記反転板機構に伝えるために上記ダイアフラム
の裏面に沿って配置された圧力伝達部材の間に配置され
ていてもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図８は、本発明の圧力スイッチが用いら
れる冷凍サイクルを示しており、自動車用空調装置（カ
ーエアコン）に利用されるものである。

【００１０】圧縮機１は自動車のエンジンによって回転
駆動され、圧縮機１から送り出された高圧冷媒ガスは凝
縮器２を通過して高圧冷媒液になり、リキッドタンク３
に一時的に貯留される。

【００１１】リキッドタンク３から送り出された高圧冷
媒液は膨張弁４において断熱膨張し、低圧冷媒液になっ
て蒸発器５へ送り込まれ、そこで低圧冷媒ガスになって
圧縮機１に戻される。

【００１２】本発明の圧力スイッチ１０は、リキッドタ
ンク３の冷媒出口部分に取り付けられている。図１は、
本発明の第１の実施の形態の圧力スイッチ１０の正面断
面図であり、図２はその側面断面図である。

【００１３】圧力スイッチ１０は、高圧冷媒配管に接続
される冷媒導入口１１が形成された先側ハウジング１２
と、電気コネクタ１３が形成された裏側ハウジング１４
とをかしめ固定して、その内部に反転板機構と電気接点
等を内蔵して構成されている。

【００１４】冷媒導入口１１の奥には、可撓性薄膜から
なるダイアフラム１５がその表面全面で高圧冷媒液の圧
力を受けるように配置されており、そのダイアフラム１
５の裏側に、厚い第１の反転円板２１と薄い第２の反転
円板２２とが、間に支持輪２３を挟んで配置されてい
る。

【００１５】各反転円板２１，２２は、板バネ材によっ
て凸状態と凹状態とに反転自在に形成されていて、ダイ
アフラム１５の表面に圧力がかからないときに第１の反
転円板２１はダイアフラム１５側に向かって凸の状態に
セットされ、第２の反転円板２２は凹の状態にセットさ
れている。

【００１６】反転円板２１，２２は各々外縁部が支持輪
２３に当接支持され、第１の反転円板２１は表面部がダ
イアフラム１５の裏面に密着する状態に配置されてい
る。また、第２の反転円板２２の裏面の中間部分が、裏
側ハウジング１４に形成された環状突起部２４に当接支
持されている。

【００１７】そして、それらの軸線位置には、軸線方向
に進退自在に電気絶縁性材からなる作動筒２５が配置さ
れていて、第１の反転円板２１及び第２の反転円板２２
の反転動作によって軸線方向に移動させられる。

【００１８】作動筒２５は、奥側の端面が開閉接点３０
の一方の接点であるリーフスプリング３１に当接してお
り、そのリーフスプリング３１は、無負荷時には固定接
点３２から離れる状態に取り付けられている。したがっ
て、作動筒２５はリーフスプリング３１と反転円板２
１，２２とに弾力的に挟まれて支持された状態になって
いる。

【００１９】ただし、リーフスプリング３１の付勢力よ
り反転円板２１，２２の付勢力の方がはるかに強いの
で、反転円板２１，２２の反転状態によって作動筒２５
の位置が決まり、それによって開閉接点３０の開閉が行
われる。

【００２０】図３は、ダイアフラム１５の表面にかかる
冷媒圧力と開閉接点３０の開閉状態との関係を示してお
り、冷媒圧力が中程度の適正圧力範囲にあるときは開閉
接点３０は閉じてオンしており、冷媒圧力がそれより低
いときと高いときは開閉接点３０が開いてオフになる。
ただし、反転円板２１，２２の反転特性から、圧力上昇
時と降下時とではタイミングにずれがある。

【００２１】リーフスプリング３１と固定接点３２は、
図４の斜視図にも示されるように、各々導電部材３３，
３４に固着されており、その導電部材３３，３４の延長
部分に形成された接点ピン４１，４２が、電気コネクタ
１３内に突出している。

【００２２】ダイアフラム１５の外面側の冷媒導入口１
１に通じる空間部には、受ける温度によって電気抵抗値
が変化する特性を有するサーミスタ５０が、可撓性のあ
るポリイミド樹脂膜に電気配線を印刷して形成されたフ
レキシブル基板５１に取り付けて配置され、サーミスタ
５０の周囲には、電気絶縁性の接着剤５２が塗布されて
いる。

【００２３】フレキシブル基板５１は、環状の電気絶縁
材からなる一対のシールリング５３の間に外縁部を挟み
込まれて支持されており、図５に斜視図が示されるよう
に、環状部を横切って直線状に形成された部分の中央に
サーミスタ５０が取り付けられている。

【００２４】そして、１８０度対称の位置に環状部から
直角に折り曲げて形成された一対の足部５１ｂが、裏側
ハウジング１４に形成された溝に通されて、そこでフレ
キシブル基板５１の配線５１ａと導電部材３３，３４と
が接続されている。

【００２５】したがって、サーミスタ５０は開閉接点３
０に対して並列に接続されており、開閉接点３０が開の
ときに接点ピン４１，４２間にサーミスタ５０の電気抵
抗値が検出される。

【００２６】開閉接点３０が閉のときには、サーミスタ
５０の存在は他の何らに影響を及ぼさない。また、フレ
キシブル基板５１とサーミスタ５０部分に接触不良等が
発生しても、開閉接点３０のオン／オフ出力には影響を
及ぼさない。

【００２７】このようにして、開閉接点３０が開のとき
に接点ピン４１，４２から高圧冷媒液の温度を検出する
ことができ、高圧冷媒液の温度と圧力とは一定の関係に
あるので、それに基づいて高圧冷媒液の圧力を検出する
ことができる。

【００２８】その結果、圧縮機１が停止している時の高
圧冷媒液の圧力を検出し、それに基づいて、自動車のエ
ンジンのアイドリング回転数の制御等を、次に圧縮機１
の駆動開始時にかかる動力負荷に対応して適正に行うこ
とができる。

【００２９】図６は本発明の第２の実施の形態の圧力ス
イッチ１０を示しており、ダイアフラム１５の裏面と第
１の反転円板２１との間に剛性の圧力伝達部材２８，２
９が介在するタイプの圧力スイッチ１０において、サー
ミスタ５０をダイアフラム１５の裏面に密着させて配置
したものである。

【００３０】この実施の形態においては、図７にも示さ
れるように、圧力伝達部材２８，２９の間に挟み込まれ
る状態に配置された一対の端子５５，５６にサーミスタ
５０が取り付けられていて、その端子５５，５６が導電
部材３３，３４に接続されている。圧力スイッチ１０の
動作等は、第１の実施の形態の圧力スイッチ１０と同様
である。

【００３１】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば上記の各実施の形態における
圧力スイッチ１０は圧力変化に対応してオン／オフが２
回行われるいわゆる２動作型のものであるが、１動作又
は３動作以上の圧力スイッチに本発明を適用してもよ
い。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、受ける温度に対応して
電気抵抗値が変化するサーミスタをダイアフラムに近接
して配置したことにより、低コストの構成で、圧縮機が
停止している時の高圧冷媒液の圧力検出を行うことがで
きるので、自動車のアイドリング回転数の制御等を動力
負荷に応じて適正に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の圧力スイッチの正
面断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の圧力スイッチの側
面断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の圧力スイッチのオ
ン／オフ動作特性を示す線図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態の圧力スイッチの部
分斜視図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態の圧力スイッチの部
分斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の圧力スイッチの正
面断面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態の圧力スイッチの部
分斜視図である。

【図８】本発明が採用された冷凍サイクルの略示図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧縮機 １０ 圧力スイッチ １５ ダイアフラム ２１，２２ 反転円板 ３０ 開閉接点 ３１ リーフスプリング ３２ 固定接点 ４１，４２ 接点ピン ５０ サーミスタ ５１ フレキシブル基板 ５５，５６ 端子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外表面が冷凍サイクルの高圧冷媒液に面す
   るように配置された可撓性薄膜からなるダイアフラムの
   裏側に、上記ダイアフラムが受ける圧力に対応して反転
   動作する反転板機構と、その反転板機構によって開閉さ
   れる電気接点とが設けられた冷凍サイクル用圧力スイッ
   チにおいて、 受ける温度に対応して電気抵抗値が変化するサーミスタ
   を、上記ダイアフラムに近接して配置したことを特徴と
   する冷凍サイクル用圧力スイッチ。
2. 【請求項２】上記サーミスタの電気抵抗値が、上記電気
   スイッチの端子から取り出される請求項１記載の冷凍サ
   イクル用圧力スイッチ。
3. 【請求項３】上記サーミスタが、上記電気スイッチに並
   列に接続されている請求項２記載の冷凍サイクル用圧力
   スイッチ。
4. 【請求項４】上記サーミスタが、上記ダイアフラムの外
   側に配置された基板に取り付けられている請求項１、２
   又は３記載の冷凍サイクル用圧力スイッチ。
5. 【請求項５】上記サーミスタが、上記ダイアフラムにか
   かる冷媒圧力を上記反転板機構に伝えるために上記ダイ
   アフラムの裏面に沿って配置された圧力伝達部材の間に
   配置されている請求項１、２又は３記載の冷凍サイクル
   用圧力スイッチ。