专利名称：流体压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有例如对空调机的工作流体(制冷剂)的流道进行切换的切换阀的流体压缩机。
一般在进行冷、暖两种空调的空调机中，设有对制冷时和供暖时流过室内侧热交换器和室外侧热交换器的工作流体(制冷剂)的流动进行切换的四通阀装置。
这种四通阀装置，通常被广泛使用的是如后面将介绍的图12中1所示装置。
该四通阀装置设有阀本体2及与该阀本体2连接的高压气体导入管3和低压气体排出管4，还设有通过设在阀本体2内的滑动阀5的切换而与上述低压气体排出管4或高压气体导入管3连通的第1、第2连接管6、7。
又，上述滑动阀5具有由与该滑动阀5连接的活塞8、9在上述阀本体2的长度方向两端部分隔开的第1、第2空间R1、R2，利用该第1、第2空间R1、R2的压力差进行动作。
作为将压力差导入该阀本体2内，使上述滑动阀5动作的装置，采用如图10所示的电磁阀装置。
在该阀本体10上连接着与上述第1、第2空间R1、R2连接的铜质的第1、第2毛细管11、12，并在该第1、第2毛细管11、12之间连接有从上述低压气体排出管4导出的同样铜质的第3毛细管13。
这样，通过图中15所示的电磁铁和弹簧16的作用使设在该电磁阀装置10内的阀体14进行切换，将低压气体排出管4内的压力(低压)导入上述四通阀装置1的阀本体2内的第1或第2空间R1、R2内。
在设于上述四通阀装置的上述活塞8、9上分别设有细小的通孔，上述第1、第2空间R1、R2内预先导入有上述阀本体2内的压力(高压)，所以，通过向上述第1、第2空间R1、R2中的任一方导入低压，两者之间即产生压力差，形成上述滑动阀5可切换的状态。
在空调机中，上述四通阀装置1的高压气体导入管3与图中18所示的压缩机的排出管连接，而上述低压气体排出管4与上述压缩机18的吸入管连接。
此外，上述第1连接管6与图中19所示的室外侧热交换器连接，上述第2连接管7与图中20所示的室内侧热交换器连接。
以下对该空调机的运行进行说明。
当进行供暖运转时，由于上述滑动阀5位于图12所示位置，使上述第2连接管7和上述高压气体导入管3连通，并使上述第1连接管6和上述低压气体排出管4连通。
因此，通过空调机的制冷剂配管内的工作流体边进行状态变化，边如图中箭头所示，依次流过压缩机18、室内侧热交换器20、膨胀阀21、室外侧热交换器19及压缩机18，使该空调机进行供暖运转。
当进行制冷空调时，通过用上述电磁阀装置10切换四通阀装置1的滑动阀5，使上述第1连接管6和上述高压气体导入管3连通，并使上述第2连接管7和上述低压气体排出管4连通。
由此，与上述情况相反，工作流体从室外侧热交换器19流向室内侧热交换器20，使该空调机进行制冷空调运转。
然而，具有上述四通阀装置的空调机存在如下的应解决课题。
具体是，上述的四通阀装置1及电磁阀装置10的结构复杂体积大，如上所述需要很多零部件。此外，配管复杂，尤其是，因为高压气体导入管3与上述压缩机18的排出管相连接，所以易于传递振动，故必需采取防振措施。
此外，作为空调机用制冷剂，传统使用由R-22所代表的HCFC系列制冷剂，但现在限制用氟利昂，作为可替代制冷剂，正在研究HFC系列制冷剂。
该HFC系列制冷剂与传统的HCFC系列制冷剂相比，较容易传播声音，尤其在采用往复式滑动阀5的上述四通阀装置1中，切换动作时的碰撞声会经制冷剂传入室内侧热交换器20，从而产生噪音(异常噪音)。
如图12所示连接上述阀本体2和电磁阀装置10的第1—第3毛细管11-13露出在壳体24之外，故存在很小的冲击即会变形而发生动作不良的缺点。
为了解决上述课题，已有如日本实用新型公开1985年124595号公报所公开的发明。
该发明的压缩机如图13所示，在内装压缩机部22和电动机部23的密封壳体24内充满从上述压缩机部22排出的高压排出气体，通过在该壳体内装入上述结构的四通阀装置1和电磁阀装置10，可省去高压气体导入管4的配管，并防止上述毛细管11-13因外力而破损。
但是，即使是上述那样的结构，也不能解决结构复杂体积大的问题，又因将这种四通阀装入壳体24内，故又产生了压缩机本身体积变大、不能适应近年来压缩机小形化趋势的新问题。
此外，因该四通阀装置1是以压力差动作的，故必需使上述滑动阀5始终紧贴在阀座上，并且停止时配管之间难于取得压力平衡(气体平衡)。
即在该情况下，要取得压力平衡需较长时间，故不能迅速进行停止后的再起动或制冷与供暖的运转切换。
此外，上述流体压缩机必须在上述壳体24内设上述四通阀装置1和电磁切换阀装置10这样两个装置，上述四通阀装置1是直动式的，上述阀本体2为一方向长的结构。
因此，上述四通阀装置1的设置位置自由度低，在上述壳体24内开口的高压气体导入管3有时会产生离开该壳体24的中心轴而在靠近该壳体24内周壁位置上开口的现象。
在上述壳体24内以喷雾状态飞散有上述驱动马达23等润滑用的润滑油，而在靠近上述壳体24内周壁处飞散的润滑油雾尤其多。
因此，上述润滑油被大量吸入上述高压气体导入管3内，致使该壳体24内的润滑油量减少，并且上述润滑油会进入上述室内或室外侧的热交换器内，使该热交换器的热交换性能下降。
此外，传统的切换阀装置1采用耐热性差的塑料作为滑动阀5的材料。该切换阀装置1虽然设置在壳体24的外侧不存在问题，但将其安装在壳体24内部时，则该壳体24内被加热到相当高的温度，以及将该切换阀装置1焊接到壳体24上时，相当多的热量会沿阀本体2传至上述滑动阀5，故上述耐热性差的塑料会发生可靠性下降的问题。
即，因上述滑动阀5产生热变形而存在与阀本体2的密合性丧失的可能性，以及该滑动阀5会有可能发生龟裂使强度下降或漏气。
鉴于如上所述的情况，本发明的目的在于，提供一种能简化空调机的配管结构、停止时能方便且迅速地进行压力平衡，同时能防止润滑油流向壳体之外且对壳体内温度有高度可靠性的流体压缩机。
本发明提供的第1方案的流体压缩机，其特征在于，包括密封的壳体；设在该壳体内下部、对从壳体外吸入的低压流体进行压缩并把压缩后的高压流体排至壳体内的压缩机部；设于所述壳体内高度方向的中间部分、通过上下方向延伸的驱动轴与所述压缩机部连接、并通过该驱动轴转动而使该压缩机部动作的电动机部；设于该电动机部的驱动轴上端的油分离板；在所述壳体内上部与所述油分离板的上侧面相对设置、通过使阀体转动来对向壳体外排出高压流体的排出配管和流向所述压缩机部的低压流体的吸引配管进行切换的转动式切换阀。
本发明第2技术方案提供的流体压缩机，是在上述第1方案的基础上还具有如下特征，即上述切换阀包括安装在上述壳体上壁上的阀座；设于该阀座上、在该阀座的壳体内外两侧面开口且其中位于两端的至少两个通孔与所述油分离板相对的3个通孔；转动自由地设在所述阀座的开有所述3个通孔口的壳体内侧的阀体；设于该阀体的与所述阀座相对的面上、通过所述阀体转动规定角度而选择性地使所述3个通孔中的相邻两个相连通的连通槽；设于所述阀体上、使另一个通孔与壳体内连通的贯通孔；驱动所述阀体转动的致动元件。
本发明的第3技术方案是在所述第1方案的基础上进一步，充满所述壳体内的流体为HFC系列制冷剂。
本发明第4技术方案提供的流体压缩机，具有密封的壳体，设于该壳体内、对从壳体外吸入的低压流体进行压缩并把压缩后的高压流体排出到壳体内的压缩机部；以及安装在所述壳体的一端壁上的转动型切换阀，该阀通过使位于壳体内的圆板状的阀体绕其中心轴线转动，对流向壳体外的高压流体的排出配管及流入所述压缩机部的低压流体的吸引配管进行切换，该转动式切换阀设有安装在所述阀体上的永久磁铁，以及设在所述阀体的径向外侧、沿该阀体的外周面呈圆弧状、通过与所述永久磁铁的吸引、推斥而使所述阀体转动的致动元件。
根据本发明的第1技术方案，因为飞散在壳体内的润滑油的上升路径被油分离板阻断，且因该油分离板的离心力作用，所述润滑油与该壳体内的高压流体分离，被甩向该壳体的径向外侧。
根据本发明的第2技术方案，因为所述切换阀的成为高压流体吸入口的两个通孔口与所述油分离板的上侧面相对的位置连通，所以能减少所述润滑油的吸入。
根据本发明第3技术方案，当使用声音传播性强的HFC系列制冷剂时，油分离板还起遮音板的作用。
根据本发明第4技术方案，因为能做成小型紧凑的致动元件，故提高了转动式切换阀的设置自由度。
附图简介图1本发明流体压缩机一实施例的纵剖视图。
图2示出图1中切换阀部的图。其中图2(a)为俯视图，图2(b)为(a)的I-I剖视图，图3(c)为(a)的侧视图，图2(d)为(b)的III-III剖视图，图2(e)为(a)的II-II剖视图。
图3示出图1中切换阀部的阀座的俯视图、侧视图和仰视图。
图4示出图1中磁力切换部的俯视图、侧视图和主视图。
图5示出图1中阀体的俯视图、侧剖视图和仰视图。
图6示出图1中磁铁构件的俯视图和纵剖视图。
图7图1所示压缩机的俯视图。
图8示出图1中切换阀部的切换动作的工序图。
图9示出图1中控制电路的电路图。
图10示出本发明流体压缩机其它实施例的切换阀部的俯视图和横剖视图。
图11示出其他实施例的切换阀部的纵剖视图。
图12示出传统的四通阀的纵剖视图。
图13示出传统的流体压缩机的纵剖视图。
以下参照
本发明的一个实施例。
图1中25是密封壳体，该密封壳体25是下端封闭的圆筒形体，在上端开口处装有盖部25a。
该密封壳体25的下端壁为了提高耐压力而做成弯曲状(穹形)，但上述盖部25a的上壁大致为平坦状。因为在该盖部25a的上壁上安装有后面将介绍的多个部件(切换阀部，第1和第2密封端子)，为了保证与这些部件之间的紧密贴合，故将该盖部25a的上壁做成大致平坦状。
另一方面，在该密封壳体25内，在高度方向的下端部、中间部及上端部，分别设有压缩机部26、驱使该压缩机部26进行压缩的电动机部27和本发明的重要部分即切换阀部28(本发明的转动型切换阀)。
以下说明各部的结构。
上述电动机部27是由固定于上述密封壳体25内侧面上的定子30和设于该定子30内侧的转子31构成的DC无刷电动机。又，上述转子31热套在图中32所示的驱动轴的上部。
该驱动轴被设置成其转轴线与上述密封壳体的中心轴一致的状态，该驱动轴32的下端部延伸到上述压缩机部26内。
在该驱动轴32的下端部，按上下方向相隔规定尺寸设有互相错开180°的两个曲轴部32a。
上述压缩机部26由固定于壳体25的分隔部件33保持，并具有通过中间板34在上下方向连接的两个圆筒形气缸35、35。上述驱动轴32的两个曲轴部32a、32a分别位于该两个气缸35、35内。
该驱动轴32通过固定于上述分隔部件33上的第1轴承部件37(主轴承)，以及与该第1轴承部件37一起将上述气缸35、35的上端和下端封闭的第2轴承部件38(副轴承)，可绕垂直轴线自由转动地被支承。
此外，在上述驱动轴32的两个曲轴部32a、32a上分别嵌装有圆筒状的辊40、40，该辊40被保持成与上述气缸35偏心且其外周面的一部分与该气缸35的内周面抵接的状态。
因此，在上述气缸35的内周面与上述偏心辊40的外周面之间，分隔出横截面为月牙形的压缩空间41。
又，上述气缸35内设有将上述压缩空间41分隔成高压侧和低压侧的叶片42(上侧的气缸35中未图示)。该叶片42由弹簧43而产生向着上述辊40侧(气缸35的中心方向)的作用力，并通过沿着设于上述气缸35的未图示的叶片槽作进出动作，使其顶端始终与上述辊40的外周面接触。
此外，在上述气缸35的、中间夹着上述叶片42的两侧，分别设有将制冷剂气体吸入上述压缩空间41内的吸入通道44，以及将压缩后的制冷剂气体(排出气体)排出的排出通道。又，仅在上侧气缸35上对吸入通道44作了图示。
上述吸入通道44上分别连接着用45所示的吸入管，该吸入管45延伸到该密封壳体11之外，并与图中46所示的气液分离器连接。
另一方面，上述排出通道包括从设于上述第1轴承部件的凸缘部的第1排出阀47通过消音器48向上述壳体25的上部开口的第1通道，以及从设于第2轴承部件38的凸缘部的第2排出阀49与消音器50连通，再从该消音器50贯穿上述气缸35、中间板34、第1轴承部件37后也向该壳体上部开口的第2通道。
因此，制冷剂配管中的工作流体通过上述吸入管45被吸入上述气缸35内，通过上述辊40的旋转而被压缩，通过由上述第1、第2通道组成的排出通道被排出到上述壳体25的上部内。即，上述壳体25内，形成由高压排出气体保持的高压状态。
另一方面，在该密封底体25的下端部存积有润滑油。上述驱动轴32内形成有上下方向的未图示的细孔，并在该轴32的下端设有将上述润滑油向上吸入该细孔内的未图示的泵吸机构。
被吸入到上述轴32内的润滑油从上述细孔被排出到上述压缩机部26内，对该压缩机部26的各滑动部分进行润滑。
在上述轴32的上端固定安装有圆盘状的油分离板51。被排出到该壳体25内的润滑油与上述油分离板51的下侧面碰撞后向该壳体25内飞散。
此外，由于该油分离板51旋转引起的离心力，润滑油向该壳体25的内周壁侧飞溅，与该壳体25内的高压流体分离，同时对上述电动机部27的各滑动部进行润滑。
完成对各滑动部的润滑的润滑油被回收到上述壳体25的下端部，再次对上述电动机和压缩机部26的各滑动部进行润滑。
另一方面，与该润滑油分离后的高压流体通过上述切换阀部28被导出到壳体25之外。
以下参照图1—8时上述切换阀部28进行说明。
该切换阀28是四通切换阀，具有如图1所示，贯穿固定在密封壳体25的盖部25a的上壁上的阀座52；转动自如地设于该阀座52的壳体内侧、对工作流体的流道进行切换的阀体53；固定在该阀体53的径向外缘部上的磁铁部件54，通过使磁场作用于该磁铁部件54而驱动上述阀体53、将流道切换的磁力切换部(致动元件)；覆盖该切换阀部28的阀架56。
上述阀座52如图3所示俯视呈圆形，下端部有比上端部直径大的凸缘部52a。该阀座52如图1所示，贯穿固定在封闭上述密封壳体25上端的盖部25a的上壁上。
具体是，在该盖部25a的上壁部开设有贯穿该密封壳体25的图中57所示的第1安装孔。该阀座52其上端侧插入在该第1安装孔57内而装在该盖部25a上，例如通过焊接被固定，并将上述第1安装孔57气密性封闭。
此外如图3所示，该阀座52上固定有设于该阀52的中心轴线L上且其下端侧向上述壳体25内伸出的中心轴58。在该阀座52上，沿该中心轴58的圆周方向并以90°间隔，设有轴向贯穿该阀座52的3个通孔59—61。
该3个通孔59—61中的位于中央的通孔60如图1所示，是与从上述压缩机部26延伸出的吸引管45连接的低压气体排出孔(相当于传统例的图12、图13中的4)，而位于该低压气体排出口60左右两侧的其他两个通孔59、61分别是与图62、63所示的室内用热交换器和室外用热交换器连接的第1、第2连接用孔(相当于传统例子中的6和7)。
又，如图3所示，在该阀座52的、在圆周方向与上述低压气体排出孔60相距180°的位置处，设置有其下端部从该阀座52的底面稍许凸出的挡块64(图中用网格表示)该挡块64如图1和图2(b)所示，通过将其上端部拧紧而被安装固定在上述阀座52上。另外，该挡块64的从上述阀座52的底面凸出部位的外径要比上述3个通孔59—61宽度稍小一些。
在如上结构的上述阀座52的下面，如图2(b)所示，安装有上述阀体53。该阀体由铝、黄铜、锌等具有耐热性的非磁性金属所制成。
将从上述阀座52伸出的上述中心轴58穿插在设于阀体53中央部的中心孔53a内，使阀体53的上侧面与上述阀座52的下侧面抵接，安装后的阀体53相对该阀座52可自由转动。
在该阀体53的上侧面上，如图5所示，设有使上述3个通孔59—61中以90°间隔相邻的两个通孔(59、60或60、61)相连通的凹槽66。
如图所示，该凹槽66是具有纵剖为半圆形的内侧面的通道，通过使上述阀体53转动90°，可如图9的(a)—(b)所示，对相邻通孔的连通状况进行切换，即，使上述低压气体排出孔60与第1连接孔59之间，或者，使低压气体排出孔60和第2连接孔61之间相连通。
如图5所示，在上述阀体53的上侧面上，沿上述凹槽66的周围，设置有与阀体53形成一体的对该阀体53和上述阀座52之间进行气密性密封的密封件66a。
此外，在该阀体53的、相对上述中心孔53a与上述凹槽66中心对称的位置，设有从该阀体53的上表面贯穿到下表面的贯穿孔67。该贯穿孔67设置成与上述凹槽66俯视相似的形状。
又如图2(b)所示，在将阀体53安装在阀座52的状态下，设于上述阀座52的挡块64的下端凸出部位于该贯穿孔67内。
该挡块64如图2(d)所示，与上述贯穿孔67周向的一端或另一端抵靠，将上述阀体53的转动方向的运动限制在90°的范围之内。通过使该阀体53在该90°的范围内转动，上述贯穿孔67可切换成或与上述第1连接孔59或与上述第2连接孔61相连通。
此外，由于上述凹槽66和上述贯穿孔67的位置关系，如图9(a)、9(b)所示，当上述第1连接孔59与上述贯穿孔67连通时，上述第2连接孔61和上述低压气体排出孔60通过上述凹槽66相互连通。
又如图9(c)、(d)所示，当上述第2连接孔61与上述贯穿孔67连通时，上述第1连接孔59和上述低压气压排出孔60通过上述凹槽66相连通。
另外，因为上述贯穿孔67是在上述壳体25内开口的，所以可与传统例中的高压气体导入管3(如图12、图13所示)起同样的作用。
此外如图5所示，该阀体53的上端部是向阀体53的径向外侧稍许凸出的锷状凸缘部53b。在该凸缘部53b的沿下表面圆周方向的规定位置，设有与上述磁铁部件54配合的定位用凸起68。
该磁铁部件54如图2(b)所示，具有外插在上述阀体53的下端一侧的薄壁筒状套环69，以及固定在该套环69外侧面上的永久磁铁70。
在上述套环69的周向的局部设有用图6中的69a所示的狭缝，通过使该狭缝69a和设于上述阀体53上的上述凸起68对拢后嵌合，上述阀体53与上述磁铁部件54形成不能作相对转动的组合状态。
又如图6所示，上述永久磁铁70以180°的间隔被一分为二，两部分分别为N极部70a和S极部70b，由于上述磁力切换部55(本发明的致动元件)的吸引，推斥力而被驱动。
上述磁力切换部55如图2(d)和图4所示，包括平行隔开设置的板条状铁制的一对撑条72，架设在该撑条72基端部之间的铁心73，以及在该铁心73上绕成线圈的电磁铁74。
上述撑条72的顶端部被弯曲成沿着固定于上述阀体53的永久磁铁70的外周面的形状，其弯曲半径设定为比上述永久磁铁70的外径稍大，以使其内表面与上述永久磁铁70的外周面存在规定的微小间隙。
又，两个撑条72顶端之间，设定为沿该撑条72的弯曲方向相隔约90°的角度。
通过向该磁力切换部55的上述电磁铁74通直流电，能使上述撑条72的顶端部磁化成规定的极性，通过改变其极性，并利用与上述永久磁铁70的吸引、推斥作用，驱使上述阀体53转动。
此外，在该撑条72的顶端部外侧，设有如图2(b)—(e)中56所示的阀架。该阀架56是薄壁圆筒状的部件，上端部固着在上述阀座52的凸缘部52a的外缘下表面上。
在该阀架56上，如图2(c)、(d)所示，设有把上述撑条72的基端侧(电磁铁74侧)导出到该阀架56之外用的缺口部56a。上述阀架56通过该缺口部56a进行上述磁力发生部55的定位和起防止转动的作用。
另一方面，在上述阀架56的下端以及从上述阀座52穿过上述阀体53向下延伸的上述中心轴58的下端，如图2(b)和图2(e)所示，固定有推压构件77。
该推压构件77为板条状，其长度方向的两端部通过焊接固定在上述阀架56的下端，并且其中央部固定在上述中心轴58的下端。
此外，在该推压构件77的中央部和上述阀体53的下表面之间，以轴向被压缩的状态插入弹簧78，将上述阀体53和磁铁构件54推压在上述阀座52的下表面上。
该弹簧78的作用力大小调整到如下程度，在该压缩机不动作的状态下，即，在压力不作用于该切换阀部28的状态下，允许因上述阀体53的自重，在上述阀体53的上表面和上述阀座52的下表面之间产生微小的间隙。
此外，当装配如上所述的切换阀部28时，首先把上述阀架56固定在上述阀座52上，另一方面，把上述磁铁部件54粘接在上述阀体53的外周面上。
接着，把上述阀座52的上端部插入设于上述密封壳体25的盖部25a上的上述第1安装孔57内并焊接、固定。
然后，把粘接有上述磁铁部件54的上述阀体53安装在阀座52的中心轴58上，并装上上述磁力切换部55，最后，边推压上述弹簧78边将上述推压构件77固定在上述中心轴58和上述阀架56的下端。
另一方面，在上述盖部25a上，如图1和图7所示，在装有上述切换阀部28的阀座52的第1安装孔57的侧旁，设有第2、第3安装孔90a、90b。在该第2、第3安装孔90a、90b上，以气密性封闭该第2、第3安装孔90a、90b的形态安装有图中91a、91b所示的第1、第2密封端子(驱动电动机用的供电端子和切换阀部用的供电端子)。
以下利用该图，对设于上述阀座52的第1、第2连接孔59、61与设于上述轴上端的油分离板的关系作出说明。
上述第1、第2连接孔59、61设置成位于以上述壳体25的中心轴A为中心的同心圆上，即，上述第1、第2连接孔59、61比设于该阀座52上的另一个通孔60(低压气体导入孔)配置得更靠近上述中心轴A。
又如该图7所示，从俯视看，设于上述阀座52的第1、第2通孔59、61位于该油分离板外形的内侧。
另外，如图8的示意图所示，即使阀体53在90°的范围内转动，设于该阀体53上的贯穿孔67其开口处也始终位于与上述油分离板51重叠的位置，有选择地使上述第1或第2连接孔59、61与上述壳体25内相通。
因此，位于该油分离板51正上方的高压流体被吸入上述第1、第2连接孔59、61内。
接着对上述第1、第2密封端子91a、91b进行说明。该第1、第2密封端子91a、91b是将向上述电动机部27和上述切换阀部28的磁力切换部55供电用的配线引出上述壳体之外用的。
上述第1密封端子91a具有伸向壳体25内的3根第1—第3内侧端子92—94，以及与各端子连接、伸出该壳体25之外的3根第1—第3外侧端子96—98。
又，上述第2密封端子91b具有同样伸向壳体25内的一对内侧端子95、95，以及与各端子连接、伸出该壳体25之外的一对外侧端子99、99。
上述第1密封端子91a的上述第1—第3内侧端子92—94通过一对第1连接器100与从上述电动机部27的三相绕组引出的3根导线相连接，此外，上述第2密封端子91b的上述一对内侧端子95、95通过一对第2连接器101与从上述切换阀部28引出的2根导线分别连接。
具体是，组装该压缩机时，把上述切换阀部28和上述第1、第2密封端子91a、91b装配到上述盖部25a上，首先，把从上述第2密封端子91b的一对内侧端子95、95延伸出的第2连接器101和从上述切换阀部28延伸出的同样的第2连接器101相连接。
接着，当将上述盖部25a安装在上述壳体25上时，把从上述第1密封端子91a的第1—第3内侧端子92—94引出的第1连接器100与从上述电动机部27引出的相同的第1连接器100相连接。
另一方面，上述第1、第2密封端子91a、91b的各外部端子96—99与图中103所示的控制部相连接。
该控制部103包括驱动压缩机的电动机部27的倒相(ィンバ-タ)电路105和驱动切换阀部28的控制电路108。
因此，上述倒相电路105上连接着从上述第1密封端子91a的上述第1—第3外侧端子引出的各配线。
此外，上述控制电路108上连接着上述第2密封端子91b的外侧端子99。该控制电路108的构成例如图9所示。
具体是，从交流电源107向上述磁力切换部55的电磁铁74的供电，是通过进行半波控制的光电三端双向可控硅开关元件110进行的。此时，通过微型电子计算机111和检测交流的OV(零交叉)的光电晶体管112，对于上述零交叉，判别是否向上述光电三端双向可控硅开关元件110通电并进行输出。
因此，上述磁力切换部28能将上述一对撑条72的磁性切换成N极或S极(图9中的(a)—(c))，并能停止磁力产生(图9中的(b)(d))。
此外，在上述控制部103上，设有检测上述壳体25内温度的壳体内温度检测部113。
该温度检测部113例如与上述密封端子的第3、第4外部端子99、99连接，检测上述磁力切换部55的电磁铁74线圈绕组的电阻值，根据该值检测上述壳体25内的温度。
以下对具有上述压缩机的空调机的控制(动作)进行说明。
首先对制冷运转时的控制进行说明。
制冷运行时，按图9(a)的波形图所示对加于上述切换阀部28的电磁铁74的电压进行控制。于是，位于图中上侧的撑条72被磁化为N极，而位于下侧的撑条72被磁化为S极。
因此，固定于上述阀体53上的磁铁部件54的S极部70b被位于图中上侧的撑条72吸引，而N极部70a被位于图中下侧的撑条72吸引，因而上述阀体53作逆时针转动。
转动了规定角度时，如图9(a)所示，上述阀座52的向下伸出的挡块64与上述阀座52的贯穿孔67的周向一端抵靠，上述阀体53停止。于是，上述第2连接孔61与低压气体排出通孔60由上述凹槽66相连通，而上述第1连接孔59通过上述贯穿孔67向上述密封壳体25内敞开。
在该状态使图1所示的电动机部27工作。
由于该电动机部27工作，驱动上述压缩机部26运转，对工作流体进行压缩。被压缩后的高压流体排放到上述密封壳体25内。充满在密封壳体25内的高压流体通过设于上述壳体53上的通孔67流入上述第1连接孔59内。
此时，在上述壳体之内，供给上述压缩机部26和电动机部27的润滑油与上述高压流体一起，呈喷雾状飞散。但因为有上述油分离板51，故可防止该润滑油上升到该油分离板51之上，又因该油分离板51的转动，润滑油与上述高压流体分离。
因为如上所述，上述第1连接孔59和上述贯穿孔67位于与该油分离板51的上侧面相对的位置(图8(a))，故流入上述第1连接通孔59内的高压流体为几乎不含上述润滑油的状态。
流入该第1连接孔59内的高温高压流体边作状态变化边依次通过室外侧热交换器62、膨胀阀、室内侧热交换器63，进行室内制冷。
通过上述室内侧热交换器63后的流体流入第1连接孔61内，通过设于上述阀体53上的凹槽66而流入上述低压气体排出通孔60，再从该低压气体排出通孔60经压缩机的吸入管45，被导入上述壳体25内的压缩机部26内。
被导入压缩机部26内的流体再次被压缩机部26压缩后排出到上述壳体25内。然后，再次通过上述切换阀部28的贯穿孔67，从上述第1连接孔59导入室外侧热交换器62，在该空调机配管内循环。
当通过图9(a)所示的控制将上述阀体53切换成制冷侧的切换工作完成后进行上述制冷运行期间，上述控制电路108按图9(b)所示的波形图进行控制，即，上述施加电压控制为0，上述一对撑条72未被磁化。
即使在该状态，因上述撑条72是铁制成的(磁性体)，由于与磁铁部件54的吸引力，故也能保持上述图9(a)的状态。此外，因此时上述凹槽66内的压力比壳体25的内部低，由于壳体25内的压力，故上述阀体53和阀座52气密性紧密贴合，不会轻易发生变位。
另一方面，当制冷运行停止时，使上述电动机27停止。于是，上述壳体25内的压力下降，故上述阀体53和阀座52的紧密贴合状态解除。又由于上述阀体53的自重，上述弹簧78被稍许压缩，上述阀体53和上述阀座52之间产生微小间隙，从而使上述第1、第2连接孔59、61和低压气体排出通孔60内的压力相平衡。
因此，当切换成以下介绍的供暖运行时，能以低转矩方便地驱动上述阀体53。
以下对供暖运行时的控制和动作进行说明。
供暖运行时，按图9(c)的波形图所示对施加于上述切换阀部28的电磁铁74进行控制。因此，与图9(a)所示情况相反，位于图中上侧的撑条72被磁化为S极，而位于下侧的撑条72被磁化为N极。
于是，固定于上述阀体53的磁铁部件54的N极部70a被位于图中上侧的撑条72所吸引，而S极部70b被位于下侧的撑条72所吸引，因此上述阀体53向顺时针方向转动。
当转动了规定角度时，如图9(c)所示，上述阀体53的向下面伸出的挡块64与上述阀座52的贯穿孔67的周向另一端抵靠，上述阀体53停止。
于是与上述制冷时相反，通过上述凹槽66，上述第1连接孔59和低压气体排出通孔60相通，而上述第2连接孔61经上述贯穿孔67向上述密封壳体25内开放。
若在该状态上述电动机部27开始运转，则因上述压缩机部26的工作可使高压流体充满上述壳体25之内，并通过这一压力，使上述阀体53紧密贴在上述阀座52的下表面上。
该壳体25内的高压流体从上述第2连接孔61流向室内侧热交换器63、膨胀阀(减压装置)、室外侧热交换器62并依次变换状态，进行室内供暖。
流过上述室外侧热交换器62后的流体流入上述第1连接孔59内，通过上述凹槽66，从上述低压气体排出通孔60被导向上述壳体25内的压缩机部27。
又，在进行该供暖运行时，与制冷运行时一样，对上述电磁铁74施加的电压控制为0(图9(d))。但是，即使在该状态，因上述撑条72是铁制成的(磁性体)，故通过与磁铁部件54的相吸引，也能维持上述图9(c)的状态。此外，因此时上述凹槽66内压力比壳体25内部低，由于壳体25内的压力，故上述阀体53和阀座52气密性紧密贴合，不能轻易移动。
此外，飞散在上述壳体25内的喷雾状的润滑油与上述制冷运行时一样，被上述油分离板阻隔并与高压流体分离，使流入上述第2连接孔61内的油量很少。
根据如上所述的实施例的结构，有以下所述的效果。
首先，能有效的防止飞散在壳体25内的喷雾状的润滑油通过上述切换阀装置28向壳体25外漏油。
也就是说，以传统例的结构(图13)，因切换阀装置1是大型的，故设置自由度低，有时高压气体导入管3的开口位置较低，或靠近壳体24的内壁面，所以，容易将充满该壳体24的喷雾状润滑油吸入切换阀装置1内，并通过该四通阀装置1造成上述润滑油向壳体24外漏油。
在本发明中，用油分离板阻断了润滑油的上升，并且，使制冷运行或供暖运行时成为高压气体吸入口的第1或第2连接孔59、61，在与设于上述电动机部27的驱动轴32上端的油分离板51的上表面相对的位置处开口。
即如图8所示，不管是在制冷运行时(图8(a))还是在供暖运行时(图8(b))，都能使上述第1、第2连接孔59、61与上述壳体25内连通用的上述贯穿孔67始终在与上述油分离板51重叠的位置开口，所以，能减少通过上述第1、第2连接孔59、61排出到壳体之外的润滑油的量。
因此，能使该流体压缩机内的润滑油量保持一定，并能防止热交换器热交换能力的下降。
切换阀部28做成转动式，能减低传统的往复式时产生的切换撞击声。又因为该切换阀部28装在壳体25内，故即使产生噪音，也由于壳体的消音效果(容量大且与外部隔断)，故能有效防止该音漏到外部。又因油分离板51和上述切换阀部28设在重叠位置，故上述油分离板51也起遮音板作用，能有效防止在上述压缩机部26或电动机部27处产生的噪音沿配管漏到外部。
因此，本发明在使用上述替代制冷剂HFC系列制冷剂时能收到特别显著的效果。
本发明还有如下的其他效果。
第1能简化空调机的配管。
即，因为设于上述阀体53上的贯穿孔67在上述壳体25内开口，所以不需要高压气体用配管。也不需传统高压气体用配管所必需的防振措施。
还有，该切换阀55与传统的导向式的不同，未采用动作用的电磁阀装置，故不需要传统切换阀所必需的毛细管(图12和图13所示的11、12)。
因此，内装切换阀的压缩机的组装较方便，且能获得结构简单振动小的空调机。
第2，具有能使压缩机小型化的效果。
即，因内装在该压缩机壳体25内的切换阀部28与传统例不同，是转动式的，不具有动作用的电磁阀装置，故能缩短其全长。
此外，上述压缩机停止时，上述阀体53因其自重而稍许下降，故与上述阀座53的紧密贴合状态被解除，能以低转矩驱动该阀体53。
而在这一点上，在传统例中，上述滑动阀始终紧密贴附在阀座上，必需大的驱动转矩。
因此，在本发明中，通过这一部分的改进，可相应地使上述磁力切换部55小型化。
由于上述原因，不必加大上述壳体25，就能将上述切换阀部28装入上述压缩机的壳体25之内，故具有能充分适应近年来压缩机小型化趋势的效果。
第3，能使将切换阀部28安装在壳体25上用的焊接部位缩小，提高防漏气的可靠性和焊接作业的操作性。
因为，传统例子的结构为，连接在上述吸入管、室内侧热交换器、室外侧热交换器上的配管(4、6、7)分别被引出壳体24之外。又因为上述四通阀装置1是直动式，故上述各配管呈直线状配置。因此，与上述壳体24间的焊接长度较长，气密性方面也有问题。
但在本发明中，上述各配管圆周状地安装在上部凸出在壳体25之外的圆形的阀座52上。因此，将该切换阀部28安装在壳体25上时，只要将上述阀座28焊接在壳体25上即可，焊接长度较短，具有可提高对漏气的可靠性和焊接作业性的效果。
第4，具有停止时可迅速且方便地取得气体平衡的效果。
因为传统的往复式滑动阀为了防止该压缩气体泄漏，必须使上述滑动阀始终紧密贴附在阀座上，故在该切换阀部分不能进行气体平衡，而必须长时间等待，直到从压缩机内或膨胀机构部分进行气体平衡为止。
但在本发明中，停止时，上述阀体53因自重而稍许下降，与上述阀座间的间隙变大。因此，设于上述阀座52的所有通孔59—61通过与上述阀体53的上表面间产生的间隙而相连通，故能迅速取得气体平衡。
而在运转时，上述阀体53因上述壳体25内的压力而被推压贴紧在上述阀座52上，故不会产生压缩气体的漏气，且在转动方向不会轻易移动，可保持这一状态。
因此，停止后能迅速方便地取得气体平衡，能迅速进行停止后的再起动及制冷供暖的切换，并且，灌入制冷剂等时也不必为气体平衡而长时间等候而可迅速进行。
第5，具有可减少为控制切换阀28耗用电力的效果。
具体是，因为上述撑条72是铁制成的，故在不驱动阀体52时，即使不磁化上述撑条72，利用该撑条72与上述磁铁部件54间的吸引力，也能维持切换位置。
因此，本发明与通过弹簧和电磁铁来维持滑动阀位置的传统例不同，在运行中不必向上述磁力切换部55施加电压，故可减少电力消耗。
第6，可获得内装有对于壳体内温度可靠性高的四通阀的流体压缩机。
在传统的往复式压缩机中，上述滑动阀是耐热性低的塑料制成的。该切换阀设在压缩机壳体之外时无问题，但如本发明那样把上述切换阀部28设在壳体25内时，由于壳体25内会升到相当高的高温，此外，将该切换阀28焊接在壳体25上时焊接温度会传递到该切换阀28，故用耐热性低的塑料便存在可靠性差的问题。
但在本发明中，上述阀体53是用耐热性高的锌、黄铜、铝等非磁性金属制成的，并利用壳体内的高压将上述阀体53推压在上述阀座52上以保持气密性，故在防漏气方面问题很少。
因此具有能进行对壳体25内温度高可靠性运转的效果。
以下参照图10说明本发明的第2实施例。其中，对与上述第1实施例相同的结构部分，标上相同符号并不再重复说明。
该第2实施例涉及上述切换阀部28的致动元件即上述磁力切换部55的改进。
因为本发明把上述切换阀部28设置在俯视时与上述油分离板51重叠的位置，故可预料到会产生该切换阀28和油分离板51相互干涉而不能降低压缩机高度的问题。
当希望缩小该壳体25的外径以使压缩机小型化时，上述切换阀部28的磁力切换部55和壳体25的内壁面间的干涉又会成为问题。
因此，在本实施例中，将上述切换阀部做成如图10(a)、(b)所示的形状。
具体是，在上述第1实施例中，磁力切换部的撑条72、72的基端部是设置成互相平行的，但在该第2实施例中，使上述撑条72、72的基端部以上述阀座52的中心轴58为中心呈扇状地打开，在两撑条之间沿上述阀座52和阀体53的外径设置圆弧状的电磁铁115。
该电磁铁115由具有圆弧状中心线的铁心116和卷绕在该铁心116上的、与上述第1实施例同样匝数的线圈117所组成。因该电磁铁115具有与第1实施例的电磁铁74同样匝数的线圈117，故产生与第1实施例的电磁铁74大致相同的磁力。
若做成如此结构，因为可增加铁心116的长度，当卷绕相同匝数的线圈时，能减小电磁铁115的外径。因此，能降低切换阀部28的高度。
此外，因为沿着阀座52的外形设置电磁铁115，故可实现该切换阀部28的小型化。
由于上述原因，所以既可防止切换阀28和油分离板51间的干涉，又可降低该压缩机的高度，并可使切换阀部28小型紧凑，故具有能实现壳体25的小型化的效果。
以下参照图11(a)，说明本发明的第3实施例。
第3实施例与上述第2实施例不同，上述撑条72的基端部是互相平行设置的。在撑条72的基端部之间，设有电磁铁118。
该电磁铁118包括直线状设置的铁心119和卷绕在该铁心上的线圈120。上述铁心119的纵剖面为水平方向较长的长圆形，该铁心119的外周长度与上述第1实施例的铁心73的周长基本相同，上述线圈120的匝数与上述第1实施例相同。
因此，上述电磁铁118产生与上述第1实施例相同的磁力，但因上述铁心119为长圆形，故该电磁铁118的厚度可相应减薄。
因此可降低该切换阀部28的高度，故与上述第2实施例一样，能防止与油分离板接近，能降低该压缩机的高度。
以下参照图11(b)，说明本发明的第4实施例。
在本发明的第4实施例中，将图中122所示的电磁铁外形做成稍呈长圆形，并使该电磁铁122的高度靠近上述盖部25a的上壁。即，将从上述盖部25a的上壁至该电磁铁122铁心123中心的距离h1设定为小于从上述盖部25a的上壁至该切换阀部28下端的距离h2的 。
若采用这种结构，通过使上述电磁铁122靠近上述盖部25a的上壁，可减小该切换阀部28的高度。因此与上述第3实施例一样，具有既能防止该切换阀部28和上述油分离板51接近，又能实现该压缩机高度降低的效果。
本发明并不限于上述第1—第4实施例所述，在不改变本发明要点的范围内可作种种变动。
例如在上述实施例中，是通过磁力切换部55的磁力切换来驱使转动自如地设置的阀体53转动的，但实际上并不受此限制，也可以使用其他的转动驱动机构(致动元件)。
例如，可以不用上述磁铁部件54而在上述阀体53的外周面上固定从动齿轮，或直接在该阀体53上形成从动齿，用设有驱动齿轮的伺服马达来驱动之。
此外，在上述实施例中，把上述磁铁部件54粘接在阀体53上，用弹簧78对该阀体53施加向着阀座方向的作用力，但本发明并不受此限。
例如，也可以通过设置对不相粘接而组合的上述阀体53和上述磁铁部件54的下面进行保持用的保持部件，并使该保持部件向上方施力，即能使上述阀体53和磁铁部件54成为一体并将上述阀体53推压到上述阀座52上。
在上述一个实施例中，作为电动机采用了直流无刷电机，但不受此限，也可以是单相马达。
此外，在上述一实施例中，上述流体压缩机是具有两个气缸35和辊40的双缸旋转式压缩机，但不受此限，例如也可以是仅一个辊40的单缸旋转式压缩机。
此外，所述压缩机也可以是由旋转涡旋件和固定涡旋件组合形成压缩空间，使旋转涡施件相对固定涡施件旋转来压缩上述压缩空间内的流体的涡施式压缩机，只要壳体内充满压缩后的高压流体就行。
再有，在上述实施例中，本发明的转动型切换阀是四通切换阀，但不受此限，可以根据该流体压缩机所采用设备的情况，相应采用三通切换阀、五通切换阀或六通切换阀。
本发明提供的流体压缩机，设在使压缩机部动作的电动机部的驱动轴上端的油分离板是被设置在与通过阀体转动来对高压流体的排出或低压流体的吸入进行切换的转动式切换阀相对的位置上的，所以通过该油分离板可阻断润滑油的上升。
又因为在阀座的开口于壳体内外侧的3个通孔中，制冷时或供暖时向壳体内开放的两个通孔能在与上述油分离板的上表面相对的位置相连通，所以具有能有效防止飞散在壳体内的润滑油通过上述两个通孔向壳体之外漏出的效果。
此外，即使在使用液态下声音传播性高的FHC系列制冷剂的情况下，因油分离板也起遮音板的作用，故具有能降低噪音的效果。
又因能将驱使阀体转动的致动元件做得小型紧凑，故具有可提高切换阀设置自由度的效果。
权利要求
1.一种流体压缩机，其特征在于，包括密封的壳体；设在该壳体内下部、对从壳体外吸入的低压流体进行压缩并将压缩后的高压流体排出到壳体内的压缩机部；设在所述壳体内高度方向的中间部分、通过上下方向延伸的驱动轴与所述压缩机部连接、通过驱使该驱动轴转动来使该压缩机部动作的电动机部；设在所述驱动轴上端的油分离板；在所述壳体内上部与所述油分离板的上表面相对设置、通过使阀体转动来对流向壳体外的高压流体的排出配管和流向所述压缩机部的低压流体的吸引配管进行切换的转动式切换阀。
2.如权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于，上述转动式切换阀包括安装在上述壳体的上壁上的阀座；设在该阀座上、在该阀座的壳体内外侧面开口且其中位于两端的至少两个通孔与所述油分离板相对的3个通孔；转动自由地设在所述阀座的开有所述3个通孔口的壳体内侧的阀体；设在该阀体的与所述阀座相对的面上、通过所述阀体转动规定角度而有选择地使所述3个通孔中的相邻两个相连通的连通槽；设在所述阀体上、使另一个通孔与壳体内相通的贯穿孔；驱使所述阀体转动的致动元件。
3.如权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于，充满在所述壳体内的流体是HFC系列制冷剂。
4.一种流体压缩机，其特征在于，具有密封的壳体；设于该壳体内、对从壳体外吸入的低压流体进行压缩并将压缩后的高压流体排出到壳体内的压缩机部；安装在所述壳体的一端壁上、通过使位于壳体内的圆板状阀体绕其中心轴线转动而对流向壳体之外的高压流体的排出配管和流向所述压缩机部的低压流体的吸引配管进行切换的转动式切换阀，所述转动式切换阀具有安装在所述阀体上的永久磁铁；设在所述阀体的径向外侧并沿该阀体的外周面形成圆弧状、通过与所述永久磁铁的吸引、推斥使所述阀体转动的致动元件。
全文摘要
一种流体压缩机，包括密封壳体25，设于该壳体25下部、将压缩后的高压流体排至壳体25内的压缩机部26，使压缩机部26动作的电动机部27，设于电动机部26的驱动轴32上端的油分离板51，与油分离板51相对地设于壳体25上部、通过阀体53转动来对流向设于壳体25外的高压流体排出配管以及流入压缩机部26的低压流体吸引配管进行切换的转动式四通切换阀28，可简化配管结构，停止时能方便迅速地取得气体压力平衡，并能防止向壳体外排油。
文档编号F25B1/00GK1115376SQ9510561
公开日1996年1月24日 申请日期1995年5月12日 优先权日1994年5月13日
发明者大村正, 加藤久尊, 土山英明, 水野弘之, 船仓敏彦 申请人:东芝株式会社