(57)【要約】【課題】圧縮機構の駆動停止時におけるロータの逆回転を防止すると共に圧縮機構の駆動停止直後であっても再起動させることが可能な気体圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング２内の低圧側部４と高圧側部５とを連通するバイパス通路８と、バイパス通路８の途中に設けられて低圧側部４と高圧側部５とを開閉する開閉弁９と、圧縮機構３の駆動を制御すると共に圧縮機構３の駆動を停止する直前に開閉弁９を開放状態とし、所定時間経過後に圧縮機構３の駆動を停止させる制御装置とを設けている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口（２３）から内部に吸入された低圧の冷媒が流入する低圧側部（４）と、この低圧側部（４）に流入した冷媒を圧縮機構（３）で圧縮して高圧の冷媒とするとともに高圧の冷媒を配管内へ吐出する高圧側部（５）とを内部に有するハウジング（２）を備えた気体圧縮機（１）であって、
前記低圧側部（４）と前記高圧側部（５）とを連通するバイパス通路（７）と、
このバイパス通路（７）の途中に設けられて前記低圧側部（４）と前記高圧側部（５）とを開閉する開閉弁（９）と、
前記圧縮機構（３）の駆動を制御すると共に前記圧縮機構（３）の駆動を停止する直前に前記開閉弁（９）を開放状態とし、所定時間経過後に前記圧縮機構（３）の駆動を停止させる制御装置（６）とを設けたことを特徴とする気体圧縮機（１）。
【請求項２】
請求項１記載の気体圧縮機（１）であって、
前記圧縮機構（３）は、前記ハウジング（２）内の低圧側部（４）に設けられたモータ部（１３）と、前記ハウジング（２）内の高圧側部（５）に設けられて前記モータ部（１３）の駆動で低圧の冷媒を圧縮し高圧の冷媒とするシリンダ（１４）及びこのシリンダ（１４）内で回転するロータ（１５）とからなり、
前記低圧側部（４）には、前記制御装置（６）と接続されて前記圧縮機構（３）のモータ部（１３）を駆動させる駆動回路部と、前記モータ部（１３）が配設されると共に低圧の冷媒が流入する吸入室（２１）とを備え、
前記高圧側部（５）には、前記シリンダ（１４）と前記ロータ（１５）が配設されてロータ（１５）の回転により圧縮されて高圧となる冷媒が流入すると共に、前記ハウジング（２）に設けられた吐出口（２９）から高圧の冷媒を前記配管内へ吐出する吐出室（２２）とを備えていることを特徴とする気体圧縮機（１）。
【請求項３】
吸入口（２３）から内部に吸入された低圧の冷媒が流入する低圧側部（４）と、低圧側部（４）に流入した冷媒を圧縮機構（３）で圧縮して高圧の冷媒とすると共に高圧の冷媒を配管内へ吐出する高圧側部（５）とを内部に有するハウジング（２）を備えた気体圧縮機（１）の制御方法であって、
前記圧縮機構（３）の駆動を停止する直前に前記低圧側部（４）と前記高圧側部（５）とを連通して前記ハウジング（２）内の冷媒の圧力差を小さくした後に、前記圧縮機構（３）の駆動を停止することを特徴とする気体圧縮機（１）の制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の気体圧縮機（１）の制御方法であって、
前記圧縮機構（３）の駆動を停止する直前に、前記低圧側部（４）と高圧側部（５）とを連通するバイパス通路（７）の途中に設けた開閉弁（９）を開放状態として、前記ハウジング（２）内の冷媒の圧力差を小さくした後に、圧縮機構（３）の駆動を停止することを特徴とする気体圧縮機（１）の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の空調装置に用いられる気体圧縮機及び気体圧縮機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載の空調装置に用いられる気体圧縮機は、熱交換器用の蒸発機からの低圧の冷媒を圧縮して高圧の冷媒とすることにより放熱用の凝縮器に送り出すように動作する。
【０００３】
このため気体圧縮機は、吸入口から低圧の冷媒が流入する低圧側部と、低圧の冷媒を圧縮して高圧の冷媒とする圧縮機構と、高圧の冷媒を高圧配管へ吐出する高圧側部とを有し、これらがハウジング内に配置されることにより形成されている。
【０００４】
圧縮機構はシリンダと、シリンダ内に回転可能に設けられたロータとを有しており、ロータが回転することによりシリンダとロータとの間で低圧側部からの低圧の冷媒を圧縮して高圧の冷媒として高圧側部に供給する。
【０００５】
このため、圧縮機構の作動時には、冷媒の圧力差が低圧側部と高圧側部との間で生じている。
【０００６】
この状態で、気体圧縮機の運転停止により圧縮機構が非作動となりロータの回転が停止すると、低圧側部と高圧側部の圧力差でロータが逆回転して異音が発生することがある。このロータの逆回転はハウジングの内部の低圧側部と高圧側部の圧力差が小さくなるまで行われる。
【０００７】
運転停止時の異音の発生を防止するため、特許文献１には、低圧側部と高圧側部とを連通する連通路を形成すると共に連通路を開閉する開閉弁を設けることが記載されている。
【０００８】
開閉弁は気体圧縮機の運転中は閉じているが、気体圧縮機が運転停止して圧縮機構が停止すると、開放状態となって低圧側部と高圧側部とを連通させ、低圧側部と高圧側部との圧力差を減じるように作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２４８８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の構造では、気体圧縮機の運転が停止した後に開閉弁が開放するため、気体圧縮機の運転停止後に高圧側部と低圧側部との間に圧力差が存在し、これにより高圧側部から冷媒が逆流して圧縮機構内に戻り、この逆流によってロータが逆回転し、依然として異音が発生する問題がある。
【００１１】
また、運転を停止した直後に気体圧縮機を再起動させると、高圧側部の高圧の冷媒が圧縮機構内に戻って圧縮機構のロータの正規な回転を妨げる方向に圧力が加わるため、すぐに再起動することができない問題も有している。
【００１２】
そこで、本発明は圧縮機構の駆動停止時におけるロータの逆回転を防止すると共に圧縮機構の駆動停止直後であっても再起動させることが可能な気体圧縮機及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の気体圧縮機は、吸入口から内部に吸入された低圧の冷媒が流入する低圧側部と、この低圧側部に流入した冷媒を圧縮機構で圧縮して高圧の冷媒とするとともに高圧の冷媒を配管内へ吐出する高圧側部とを内部に有するハウジングを備えた気体圧縮機であって、前記低圧側部と前記高圧側部とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路の途中に設けられて前記低圧側部と前記高圧側部とを開閉する開閉弁と、前記圧縮機構の駆動を制御すると共に前記圧縮機構の駆動を停止する直前に前記開閉弁を開放状態とし、所定時間経過後に前記圧縮機構の駆動を停止させる制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の気体圧縮機の制御方法は、吸入口から内部に吸入された低圧の冷媒が流入する低圧側部と、低圧側部に流入した冷媒を圧縮機構で圧縮して高圧の冷媒とすると共に高圧の冷媒を配管内へ吐出する高圧側部とを内部に有するハウジングを備えた気体圧縮機の制御方法であって、前記圧縮機構の駆動を停止する直前に前記低圧側部と前記高圧側部とを連通して前記ハウジング内の冷媒の圧力差を小さくした後に、前記圧縮機構の駆動を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御装置が圧縮機構の駆動を制御すると共に圧縮機構の駆動を停止する直前に開閉弁を開放状態とし、所定時間経過後に圧縮機構の駆動を停止させるため、圧縮機構の駆動停止直前にハウジング内の低圧側部と高圧側部の圧力差が小さくなる。
【００１６】
このため、高圧の冷媒によるロータの逆回転を防止でき、ロータの逆回転による異音の発生を防止することができる。
【００１７】
また圧縮機構の駆動停止直後に圧縮機構を再起動してもロータの回転を妨げる圧力が作用することがなく、圧縮機構の再起動を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の気体圧縮機の運転時の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の気体圧縮機の運転停止直前の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の気体圧縮機の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１及び図２は、本発明の一実施形態の気体圧縮機を示し、図１は運転時の断面図、図２は運転停止直前の断面図である。図３はこの実施形態の制御を示すフローチャートである。
【００２０】
気体圧縮機１は、車両用空調装置の冷却部である蒸発機から低圧の冷媒を取り入れて圧縮することにより高圧の冷媒とし、この高圧の冷媒を車両用空調装置の熱放出部である凝縮器に供給する。このため気体圧縮機１は蒸発機からの低圧配管と、凝縮器への高圧配管との間に配置される。
【００２１】
図１及び図２に示すように、気体圧縮機１は上述した低圧配管及び高圧配管との間に設けられるハウジング２と、ハウジング２内に設けられた圧縮機構３と、ハウジング２内に設けられた低圧側部４及び高圧側部５とを備えている。
【００２２】
低圧側部４は低圧の冷媒が流入する吸入室２１を有し、高圧側部５は圧縮によって高圧となった高圧の冷媒を吐出するための吐出室２２を有している。
【００２３】
ハウジング２は一側が開口したハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の一側の開口を封鎖するフロントハウジング１２とを組み付けることにより形成されている。
【００２４】
フロントハウジング１２は吸入室２１へ低圧の冷媒を供給する吸入口２３が形成されており、この状態でハウジング本体１１に組み付けられる。
【００２５】
このフロントハウジング１２にはモータ部１３を駆動するための駆動回路部を備えたインバータ部６が取り付けられている。
【００２６】
圧縮機構３は低圧の冷媒を圧縮して高圧の冷媒とするものであり、圧縮のための駆動力を生成するモータ部１３と、冷媒を圧縮するためのシリンダ１４及びロータ１５とによって形成されている。
【００２７】
モータ部１３はハウジング２の低圧側部４に設けられ、シリンダ１４及びロータ１５はハウジング２の高圧側部５に設けられている。
【００２８】
モータ部１３はハウジング本体１１における高圧側部５の内周壁に沿って複数配置されたコイルからなるモータステータ１７と、モータステータ１７のコイルに発生する磁気によって回転するモータロータ１８と、モータロータ１８の回転中心となる回転軸１９とによって形成されている。
【００２９】
モータステータ１７のコイルは、インバータ部６の駆動回路部によって通電され、この通電によりモータロータ１８及び回転軸１９が一体に回転する。
【００３０】
圧縮機構３のシリンダ１４はハウジング本体１１の内壁の内側に設けられ、フロントサイドブロック２７及びリヤサイドブロック２８に挟まれることにより固定されている。
【００３１】
シリンダ１４は内壁が楕円状となったシリンダ室２４に形成されており、このシリンダ室２４内にロータ１５が回転可能に設けられている。
【００３２】
ロータ１５は外形が円形となっており、モータ部１３の回転軸１９と一体形成されている。ロータ１５は回転軸１９の回転によりシリンダ室２４内を回転するものであり、ロータ１５はモータ部１３の駆動力を受けて回転する。
【００３３】
ロータ１５には図示を省略した複数のベーン溝が外周から内部に向けて形成されており、それぞれのベーン溝に板状のベーンが出没自在に収納されている。ロータ１５が回転することによりベーンがベーン溝から突出してシリンダ室２４の内壁に当接する。
【００３４】
これによりシリンダ室２４が複数の圧縮室に仕切られ、低圧の冷媒が圧縮室で圧縮されて高圧の冷媒となり、シリンダ室２４から吐出室２２に吐出する。ハウジング本体１１の高圧側部５には、吐出室２２と連通した吐出口２９が形成されており、吐出室２２に吐出された高圧の冷媒が吐出口２９から高圧配管に供給される。
【００３５】
この実施形態の気体圧縮機１においては、ハウジング本体１１の外側にバイパス通路７が設けられ、このバイパス室７に開閉弁９が設けられている。
【００３６】
バイパス通路７はハウジング本体１１の外側にバイパス蓋３１を被せることによりハウジング本体１１の外面とバイパス蓋３１との間に形成されており、高圧側部５と低圧側部４とを連通する。
【００３７】
すなわちバイパス通路７はハウジング本体１１の低圧側部４に開口された冷媒通過孔３２を介して低圧側部４の吸入室２１と連通している。
【００３８】
また、ハウジング本体１１における高圧側部５にはバイパス孔８が貫通するように形成されており、バイパス通路７はバイパス孔８を介して高圧側部５の吐出室２２と連通している。この場合、バイパス孔８の穴径としては、Φ０．５〜Φ５ｍｍ程度の直径に設定されることが好ましい。
【００３９】
開閉弁９はバイパス蓋３１に取り付けられることによりバイパス通路７の途中に形成されている。開閉弁９は電磁弁によって形成されており、バイパス蓋３１に取り付けられた弁ケース３３と、弁ケース３３の内部に設けられた電磁石からなる電磁スイッチ３４と、バイパス通路７に対して進退自在となっている弁体３５とによって形成されている。
【００４０】
弁体３５はバイパス孔８の方向に移動して当接することによりバイパス孔８を閉鎖し、バイパス孔８から離れる方向に移動してバイパス孔８から離隔することによりバイパス孔８を開放する。
【００４１】
弁体３５のバイパス孔８への当接及び離隔作動は電磁スイッチ３４への通電によって制御される。インバータ部６はこの電磁スイッチ３４への通電を制御することにより制御装置となっている。
【００４２】
制御装置はモータ部１３の駆動を制御するインバータ部６の駆動回路部と接続されており、圧縮機構３の駆動を停止する直前に開閉弁９を開放状態とし、すなわち弁体３５をバイパス孔８から離隔させる状態とし、この状態から所定時間経過後に圧縮機構３の駆動を停止させる制御を行う。
【００４３】
図３は制御装置による制御のフローチャートを示す。
【００４４】
ステップＳ１で気体圧縮機１が起動されると、制御装置は電磁スイッチ３４をＯＦＦとする。これにより弁体３５がバイパス孔８に当接して開閉弁９が閉じた状態となる（ステップＳ２）。
【００４５】
図１は開閉弁９が閉じた状態を示し、この状態で圧縮機構３が駆動する。すなわち、モータ部１３が駆動して回転軸１９が回転し、圧縮機構３のロータ１５が回転する。
【００４６】
このロータ１５の回転により、低圧側部４の吸入口２３から吸入室２１に流入した低圧の冷媒が圧縮機構３によって圧縮され、高圧の冷媒となって高圧側部５の吐出室２２に吐出し、吐出口２９から高圧配管に供給される。このとき、開閉弁９は閉じているため、高圧の冷媒が低圧側部４に流入することがない。
【００４７】
図１の状態に続いてステップＳ４では圧縮機構３の駆動が停止する。制御装置はこの圧縮機構３の駆動停止の直前に制御装置は電磁スイッチ３４をＯＮとする。
【００４８】
これにより圧縮機構３の駆動停止の直前では、弁体３５がバイパス孔８から離隔するため開閉弁９が開放する（ステップＳ５）。開閉弁９の開放によりバイパス通路７が高圧側部５と低圧側部４とを連通する。
【００４９】
図２は開閉弁９が開放した状態を示す。開閉弁９が開放することによりバイパス室７を介して高圧側部５の吐出室２２と低圧側部４の吸入室２１とが連通する。
【００５０】
この連通により高圧配管から吐出口２９を介して高圧の冷媒が逆流し、吐出室２２、バイパス孔８、バイパス室７、冷媒通過孔３２を通って低圧側部４の吸入室２１に流入する。
【００５１】
これにより高圧側部５と低圧側部４における冷媒の圧力差が小さくなる。かかる開閉弁９の開放状態は、０．１〜２ｓｅｃ程度の所定時間継続するように制御装置が制御する。そして制御装置は所定時間経過後、圧縮機構３の駆動を停止する（ステップＳ６）。
【００５２】
このような制御では、圧縮機構３の駆動停止直前に開閉弁９が開放して高圧の冷媒が低圧側部４に戻ってハウジング２内の低圧側部と高圧側部の圧力差が小さくなる。このため圧縮機構３の駆動停止直前において、高圧の冷媒による圧縮機構３のロータの逆転を防止でき、ロータの逆転による異音の発生を防止することができる。
【００５３】
また、圧縮機構３の駆動停止直前には、開閉弁９の開放によって高圧側部５と低圧側部４との圧力差が小さくなる。このため圧縮機構３の駆動停止直後に圧縮機構３を再起動しても圧縮機構３のロータの回転を妨げる圧力が作用することがなく、再起動を円滑に行うことができる。
【００５４】
また、圧縮機構３の再起動時には、高圧側部５の吐出室２２及び吐出口２９が高圧となっていないため、高圧の冷媒の逆流を防止するための逆流防止弁を吐出口２９に設ける必要がなく、構造を簡単にすることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  気体圧縮機
２  ハウジング
３  圧縮機構
４  低圧側部
５  高圧側部
７  バイパス通路
８  バイパス孔
９  開閉弁
１３  モータ部
１４  シリンダ
１５  ロータ
２１  吸入室
２２  吐出室
２３  吸入口
２９  吐出口
３２  冷媒通過孔
３４  電磁スイッチ
３５  弁体
【図１】
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【図２】
2014231782.tif 000004
【図３】
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