(57)【要約】【課題】大きなスペースを必要とせず、起動時の液冷媒の圧縮を回避して、異音や振動の発生を防止し得る車両用空調装置の圧縮機を提供する。【解決手段】車両用空調装置の冷凍サイクルに使用され、冷媒を圧縮する圧縮機である。ペルチェ素子１１，１２と放熱フィン１３を有したペルチェ素子複合体１０が、圧縮機のケーシング１内に残留した液冷媒を加熱して蒸発させるために、その放熱フィン１３をケーシング１に固着して取り付けられる。圧縮機を起動する際に、所定時間だけペルチェ素子１１，１２に通電するためのコントローラ１５がペルチェ素子複合体１０に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置の冷凍サイクルに使用され、冷媒を圧縮する圧縮機において、ペルチェ素子と放熱フィンを有したペルチェ素子複合体が、圧縮機のケーシング内に残留した液冷媒を加熱して蒸発させるために、該放熱フィンを該ケーシングに固着して取り付けられ、圧縮機を起動する際に、所定時間だけ該ペルチェ素子に通電するためのコントローラが該ペルチェ素子複合体に接続されたことを特徴とする車両用空調装置の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置の冷凍サイクルに使用され、冷媒を圧縮する圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置の冷凍サイクルに使用される圧縮機では、自動車を長時間駐車して使用しないような場合、圧縮機内に残留した冷媒が凝縮して液化するため、圧縮機内には多くの量の液冷媒が溜まった状態となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような液冷媒が圧縮機に多量に溜まった状態で、自動車を始動し、車両用空調装置を起動して、その冷凍サイクルの圧縮機を起動させた場合、起動時には液体を圧縮することになるため、起動圧縮時、その圧縮室内の圧縮部材に大きな反発力が発生し、起動時の圧縮機に異音や振動が発生する課題があった。
【０００４】
そのような課題を解決するために、従来では、内燃機関の始動時にクランキングを行なう際に、圧縮機の駆動用のマグネットクラッチを接続するように制御して、機関のクランキング時に圧縮機の圧縮部材を低速で作動させ、圧縮室内に残留して凝縮している液冷媒を押し出すようにする装置が提案され、或いは冷凍サイクルの停止時に圧縮機とは別個に設けた滞留タンクに残留液冷媒を溜めるようにした装置が提案されている。しかし、前者の装置は、クランキング時にやはり圧縮機に異音や振動が発生する問題があり、また、後者の装置では、冷凍サイクルの停止時に液冷媒を溜めるための滞留タンクを別個に設ける必要があり、そのためのスペースを必要とするなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、大きなスペースを必要とせず、起動時の液冷媒の圧縮を回避して、異音や振動の発生を防止し得る車両用空調装置の圧縮機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】
上記目的を達成するために、本発明の車両用空調装置の圧縮機は、車両用空調装置の冷凍サイクルに使用され、冷媒を圧縮する圧縮機において、ペルチェ素子と放熱フィンを有したペルチェ素子複合体が、圧縮機のケーシング内に残留した液冷媒を加熱して蒸発させるために、その放熱フィンをケーシングに固着して取り付けられ、圧縮機を起動する際に、所定時間だけペルチェ素子に通電するためのコントローラがペルチェ素子複合体に接続されて構成される。
【０００７】
【作用】
上記構成の車両用空調装置の圧縮機は、車両が長時間駐車された後で、車両を使用する際には、予めコントローラをセットして、車両用空調装置の起動前に所定時間だけペルチェ素子複合体を加熱動作させるようにする。
【０００８】
車両用空調装置の起動前、所定時刻になると、コントローラが作動してペルチェ素子複合体に通電し、その放熱用の電極に放熱作用を生じさせ、その吸熱用の電極に吸熱作用を発生させる。これにより、ケーシングの底部に固着した放熱用の電極の放熱フィンが高温となって、ケーシングの例えば底部を加熱し、この加熱作用によって、ケーシング内の温度が上昇する。このため、ケーシング内に残留した液冷媒は蒸発し、ガス冷媒となる。したがって、液冷媒が蒸発した後に、圧縮機を起動すれば、圧縮機は起動時、ガス冷媒を圧縮することになるため、異音や振動を発生せずに良好に起動することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は車両用空調装置の冷凍サイクルに使用される圧縮機の概略側面図を示している。この圧縮機は、例えばベーンロータ式の回転式圧縮機として構成され、ケーシング１内に圧縮室２が形成され、圧縮室２内にはベーンを備えたロータが回転軸３を軸に回転可能に配設される。
【００１０】
回転軸３の先端は外部に突出し、その突出した回転軸３の先端部に駆動用のプーリ４が固定される。プーリ４は図示しないベルトを介して内燃機関の回転軸に連係される。ロータには複数枚のベーンがラジアル方向に摺動可能に装着され、各ベーンの先端を圧縮室２の内周面に摺動当接させながら、ロータは回転し、ベーンによって仕切られた空間の容積を回転に伴って変化させ、圧縮室内への冷媒の吸入、圧縮、吐出を行なうように動作する。
【００１１】
圧縮室２には冷媒を吸入する箇所に吸入ポートが設けられ、吸入ポート５には吸入口６が開口し、圧縮した冷媒を吐出する部分には吐出ポート７が設けられ、吐出ポート７には吐出口８が開口し、その吸入口６と吐出口８には冷媒の管路が接続される。圧縮室２内のロータは、その回転に伴って、冷媒を吸入する吸入行程、吸入した冷媒を圧縮する圧縮行程、そして圧縮した冷媒を吐出する吐出行程を繰り返すように動作する。
【００１２】
さらに、この圧縮機のケーシング１の底部には、ペルチェ素子複合体１０が固定されている。ペルチェ素子複合体１０は、ｐ型半導体のペルチェ素子１１とｎ型半導体のペルチェ素子１２とを電極を介して直列に接続したモデュールを、矩形の絶縁基板で上下から挟むように構成され、絶縁基板の上部に放熱を行なう放熱フィン１３が固定され、絶縁基板の下部に吸熱を行なう吸熱フィン１４が固定される。
【００１３】
ｐ型半導体のペルチェ素子１１からｎ型半導体のペルチェ素子１２へ電流が流れる部分の電極に吸熱作用が生じ、ｎ型半導体のペルチェ素子１２からｐ型半導体のペルチェ素子１１へ電流が流れる部分の電極に放熱作用が発生する。吸熱作用の生じる電極に固定された絶縁基板に吸熱フィン１４が固定され、放熱作用の生じる電極に固定された絶縁基板に放熱フィン１３が固定される。
【００１４】
このようなペルチェ素子複合体１０の放熱側の放熱フィン１３が、図１に示すように、圧縮機のケーシング１の底部に固定され、ペルチェ素子複合体１０には通電制御用にタイマー１６付きのコントローラ１５が接続される。コントローラ１５は、スイッチ１７がオンされたとき、直ちに或いは予め設定された時間後にペルチェ素子複合体１０への通電を開始し、放熱側の電極を加熱して、そこに固定された放熱フィン１３を予め設定された時間だけ放熱動作させるように構成される。
【００１５】
上記構成の圧縮機は、車両用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機として使用され、冷媒用の管路により、その吸入口６が冷凍サイクルの蒸発器に接続され、その吐出口８が凝縮器に接続され、車両の内燃機関によりベルト及びプーリ４を介して回転駆動される。
【００１６】
図示しないマグネットクラッチが動作して圧縮機が駆動されると、蒸発器を通過した過熱蒸気冷媒が吸入され、圧縮機の圧縮作用により断熱圧縮されて高温高圧の気体となり、吐出口８から凝縮器に送られる。凝縮器では外部に熱を放出して液冷媒となり、膨張弁を通過することにより、断熱膨張を行ない、冷媒の圧力と温度が低下し、霧状となって蒸発器に送られる。蒸発器では、外部より熱を吸収して冷媒が蒸発し、等温膨張を続け、冷却作用を行なって、再び圧縮機に吸入される。
【００１７】
一方、車両が長時間されずに駐車されて、車両用空調装置が長時間停止している場合、その冷凍サイクルの圧縮機のケーシング１の圧縮室内に残留した冷媒は、凝縮して液化し、圧縮機内には多くの量の液冷媒が溜まった状態となる。
【００１８】
そこで、長時間駐車した後で、自動車を使用する際には、予めコントローラ１５のタイマー１６をセットして、車両用空調装置の起動前に所定時間だけペルチェ素子複合体１０を加熱動作させるようにする。
【００１９】
車両用空調装置の起動前、所定時刻になると、コントローラ１５が作動してペルチェ素子複合体１０に通電し、その放熱用の電極に放熱作用を生じさせ、その吸熱用の電極に吸熱作用を発生させる。これにより、ケーシング１の底部に固着した放熱用の電極側の放熱フィン１３が高温となって、ケーシング１の底部を加熱し、この加熱作用によって、ケーシング１内の温度が上昇する。このため、ケーシング１内に残留した液冷媒は蒸発し、ガス冷媒となる。したがって、液冷媒が蒸発した後に、圧縮機を起動すれば、圧縮機は起動時、ガス冷媒を圧縮することになるため、異音や振動を発生せずに良好に起動することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用空調装置の圧縮機によれば、ペルチェ素子と放熱フィンを有したペルチェ素子複合体が、その放熱フィンをケーシングに固着して取り付けられ、圧縮機を起動する際に、所定時間だけペルチェ素子に通電し、その電極を加熱して放熱フィンを介してケーシング内を加熱するから、ケーシング内に残留していた液冷媒は蒸発してガス冷媒となり、液冷媒が蒸発した後に、圧縮機を起動すれば、圧縮機はガス冷媒を圧縮することになって、異音や振動を発生せずに良好に起動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施形態を示す車両用空調装置の圧縮機の概略側面図である。
【符号の説明】
１−ケーシング
２−圧縮室
１０−ペルチェ素子複合体
１１，１２−ペルチェ素子
１３−放熱フィン
１５−コントローラ
【図１】
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