(57)【要約】【課題】部品点数の増加、生産性の低下、コストアップを防止しつつ、圧縮機再起動時における液圧縮を防止し圧縮機を効果的に保護できる圧縮機の保護方法および保護構造を提供する。【解決手段】電磁クラッチが取り付けられた圧縮機の停止時に、圧縮機温度が所定温度以下になると、電磁クラッチのコアに通電してヒータとして機能させ、圧縮機を昇温し所定温度以上にすることを特徴とする圧縮機の保護方法および保護構造。【選択図】　図１
2004011547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁クラッチが取り付けられた圧縮機の停止時に、圧縮機温度が所定温度以下になると、電磁クラッチのコアに通電してヒータとして機能させ、圧縮機を昇温し所定温度以上にすることを特徴とする圧縮機の保護方法。
【請求項２】
電磁クラッチが取り付けられた圧縮機に、温度を検知する手段と、検知された温度が所定値以下になったとき、電磁クラッチのコアに通電して圧縮機昇温用ヒータとして機能させるコア通電制御手段とを設けたことを特徴とする圧縮機の保護構造。
【請求項３】
前記コアと圧縮機本体との接合部に、コアから圧縮機本体への伝熱部材が配置されている、請求項２の保護構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置等への使用に好適な、電磁クラッチが取り付けられた圧縮機の保護方法および保護構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用空調装置の冷凍回路には、電磁クラッチが取り付けられた圧縮機が設けられている。そして圧縮機内で冷媒が圧縮された後、該冷媒が冷凍回路システムに送られるようになっている。上記圧縮機は電磁クラッチのオン、オフにより運転、停止されるようになっている。また、圧縮機の運転停止時には圧縮機内に多かれ少なかれ冷媒が残留する。しかし、圧縮機の運転が停止されたまま低温状態で長時間放置されると、圧縮機内に多量の液冷媒が溜まることがある（いわゆる、液冷媒の寝込み現象が生じる）。とくに、寒冷地あるいは冬期においては、圧縮機内の雰囲気温度が低下するため、液冷媒の寝込み現象が発生し易くなる。
【０００３】
圧縮機内において、温度が低下したり液冷媒の寝込み現象が発生すると、圧縮機内のシール性が低下するおそれがある。そして、圧縮機内に多量の液冷媒が存在する状態で圧縮機を再起動させると、液冷媒が圧縮され（いわゆる液圧縮により）圧縮機内の各部品に過大な圧力が加わるため、圧縮機が破損するおそれがある。
【０００４】
このため、従来から圧縮機に圧縮機の温度を検知する手段（たとえば、サーミスタ）とヒータと該ヒータ（たとえば、バンドヒータ）に通電するヒータ通電制御手段とを設け、圧縮機温度が所定値以下に低下するのを防止するような対策が講じられている。また、特開平５−３１２１５８号公報、特開平９−１１９３８９号公報においては、スクロールコンプレッサーの圧縮室に、リリーフ弁を有するリリーフ通路を設け、圧縮室内の過度の圧力上昇を防止する提案も既になされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧縮機にバンドヒータ等を装着する方法においては専用ヒータを装着する必要があるため、生産性の低下やコストアップをもたらすおそれがある。
【０００６】
一方、リリーフ弁を装着する方法においては構造が複雑化するため、同様に生産性の低下やコストの上昇、さらには性能低下を招くおそれがある。また、圧縮機内の減圧効果が十分に得られないおそれもある。さらに、既存の圧縮機に対しては簡単に適用できないおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、生産性の低下やコストの上昇、さらには性能低下を防止しつつ、圧縮機の信頼性低下を防ぎ、また、液圧縮を防止することにより圧縮機を保護し、しかも既存の圧縮機に対しても簡単に適用可能な圧縮機の保護方法および保護構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の圧縮機の保護方法は、電磁クラッチが取り付けられた圧縮機の停止時に、圧縮機温度が所定温度以下になると、電磁クラッチのコアに通電してヒータとして機能させ、圧縮機を昇温し所定温度以上にすることを特徴とする方法からなる。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の圧縮機の保護構造は、電磁クラッチが取り付けられた圧縮機に、温度を検知する手段と、検知された温度が所定値以下になったとき、電磁クラッチのコアに通電して圧縮機昇温用ヒータとして機能させるコア通電制御手段とを設けたことを特徴とするものからなる。
【００１０】
上記電磁クラッチのコアと圧縮機本体との接合部には、コアから圧縮機本体への伝熱部材を配置することが好ましい。伝熱部材は高伝熱性を有する材料の中から任意に選定できる。たとえば、金属、樹脂等を挙げることができる。
【００１１】
上記のような圧縮機の保護方法および保護構造においては、圧縮機の停止時に圧縮機温度（たとえば、圧縮機本体の内部温度）を検知する手段により検知される圧縮機温度が、予め定められた所定温度以下になると、コア通電制御手段により電磁クラッチのコアに通電され該コアが加熱され該熱が圧縮機側に伝熱されるに伴い圧縮機温度が上昇する。つまり、圧縮機温度が低下し液冷媒が溜まる温度になると電磁クラッチのコアをヒータとして機能させることにより、圧縮機温度が所定温度以上に昇温されるので、液冷媒の溜まりが防止され圧縮機再起動時においていわゆる液圧縮が防止され、圧縮機を確実に保護することができる。
【００１２】
また、上記のような圧縮機の保護方法は、圧縮機の温度を検知する手段と、該検知された温度が予め定められた所定温度以下になったとき、電磁クラッチのコアに通電し該コアをヒータとして機能させるコア通電制御手段とを設けた保護構造を用いて実施することができる。つまり、電磁クラッチのコアにヒータとしての機能を付与することにより専用ヒータを廃止しつつ、上記温度を検知する手段としては、従来の圧縮機のバンドヒータ等に用いられていた温度を検知する手段を、また従来の圧縮機のヒータ通電制御手段をコア通電制御手段としてそのまま利用することができるので、部品点数の増加を防止でき生産性の低下やコストの上昇を防止できる。また、簡単な改造を施すだけで既存の圧縮機に対しても本発明を安易に適用することができる。
【００１３】
また、上記圧縮機の保護構造においては、ヒータとして機能する電磁クラッチのコアからの熱を効率よく圧縮機本体に伝達させる必要がある。したがって、コアと圧縮機本体との間に伝熱部材を配置することが好ましい。つまり、コアと圧縮機本体の接合面を微視的に観察すると、両者の接合面は完全な平坦面には形成されていないため、実際の接触面積は小さい。このため、両者の接触面の間に伝熱部材を配置すれば実際の接触面積を拡大することができるので、ヒータから圧縮機本体への伝熱効率を向上することができる。上記伝熱部材としては、金属を用いることができる。また、樹脂を用いても実際の接触面積を拡大できる。したがって、上記伝熱部材には樹脂（たとえば、シリコンゴム等）を用いることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の圧縮機の保護構造の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の一実施態様に係る保護構造を有する圧縮機（スクロール型圧縮機）を示している。図において、１はスクロール型の圧縮機を示している。圧縮機１は、フロントハウジング２とケーシング３とを有している。
【００１５】
フロントハウジング２には、ベアリング４ａと４ｂを介して駆動軸５が回転自在に内挿されている。駆動軸５の一方の先端にはクランク機構６が設けられており、クランク機構６のクランクピン６ａは、駆動軸５の回転中心（軸心）から偏心した位置に設けられた偏心ブッシュ７に挿入されている。
【００１６】
偏心ブッシュ７は、可動スクロール１０の環状の突起８内に固着（圧入）されたドライブベアリング９の内輪に回転自在に挿入されている。
【００１７】
可動スクロール１０は、底板１１と、該底板１１に固着されたうず巻体１２とを有している。うず巻体１２の先端面１３、即ち、固定スクロールの底板１７に対向する面には、うず巻体１２のうず巻形状に沿って延びる溝１４が刻設されており、該溝１４内にはシール部材としてチップシール１５が嵌着されている。
【００１８】
可動スクロール１０のうず巻体１２は、固定スクロール１６のうず巻体１８に角度をずらせてかみ合わされている。固定スクロール１６は、底板１７とうず巻体１８とを有しており、該うず巻体１８は底板１７に固着されている。うず巻体１８の可動スクロールの底板１１に対向する先端面１９には、うず巻体１８のうず巻形状に沿って延びる溝２０が刻設されており、溝２０にはチップシール２１が嵌着されている。
【００１９】
固定スクロール１６の底板１７には吐出室２２に連通する吐出孔２３が穿設されている。吐出孔２３には吐出弁２４が設けられており、吐出弁２４のリフト量はリテーナ２５に当接し規制されるようになっている。
【００２０】
圧縮機１のフロントハウジング２の先端部２８には、ベアリング２９を介して電磁クラッチ２６が取り付けられている。電磁クラッチ２６は、内部にコイル部３０が形成されたコア３１を有している。コア３１はコアカバー３２と該カバー３２に固着されたプレート３３とを有している。
【００２１】
圧縮機１には、圧縮機内部の温度を検知する手段としてサーミスタ３４が設けられている。サーミスタ３４はコア通電制御手段３５に電気的に接続されているる。そして、サーミスタ３４により検知される温度が所定値以下（たとえば、−１０℃以下）になったときは、コア通電制御手段３５によりコア３１に通電されるようになっている。コア通電制御手段３５とコア３１はリード線３６により接続されている。
【００２２】
コア３１のプレート３３は、圧縮機１のハウジング２に接触されている。プレート３３とハウジング２の接合面の間には図２に示すように伝熱部材３７が設けられている。伝熱部材３７には樹脂（たとえば、シリコンゴム）あるいは金属を用いることができる。プレート３３とハウジング２の接合面を微視的に見れば、図２に示すような微少な凹凸が無数に存在する。このため、実際の接触面積は小さくなるが、伝熱部材３７を介在させることにより、実際の接触面積を十分確保することができる。
【００２３】
そして、コア通電制御手段３５により通電されコア３１が加熱されると、該熱はプレート３３、伝熱部材３７を通ってハウジング２に伝熱され圧縮機内部が昇温されるようになっている。つまり、本実施態様においては、コア部３１が圧縮機昇温用ヒータとして機能するようになっている。なお、圧縮機内部が所定温度以上に昇温されたときには、この昇温がサーミスタ３４により検知されコア通電制御手段３５による通電は停止されるようになっている。
【００２４】
本実施態様に係る圧縮機においては、たとえば自動車用エンジンあるいは駆動モータ等の駆動源（図示略）からの駆動力が、クラッチ機構２６を介して、駆動軸５に伝達される。さらに、クランク機構６のクランクピン６ａにより偏心ブッシュ７が回転され、ボールカップリング２７により自転が阻止された可動スクロール１０に旋回運動が付与される。
【００２５】
吸入ポート（図示略）から、コンプレッサ１内に吸入された冷媒は、うず巻体１２、１８の先端部の空隙からうず巻体内部へ取り込まれる。そして、可動スクロール１０の旋回運動に伴い形成された流体ポケットが、その容量を減少しながら中央部に向かって移動され、圧縮流体が吐出孔２３から吐出室２２内へ吐出され、吐出ポート（図示略）から圧縮機外部へ送られるようになっている。
【００２６】
ところで、圧縮機１が停止した際には、圧縮機内部に多かれ少なかれ冷媒が残留する。とくに、外気温度が低温である寒冷地や冬期においては、圧縮機内部に液冷媒が溜まり易い。そして、このように、圧縮機内部に多量の液冷媒が存在する状態で圧縮機１の運転を再開すると液圧縮が生じ圧縮機１の内部部材（たとえば、うず巻体１２、１８、底板１１、１７等）に過大な圧力が加わり、時には圧縮機１の内部部材が破損するおそれもある。
【００２７】
しかし、本実施態様においては、圧縮機の停止時に圧縮機温度（本実施態様においては、圧縮機１の内部温度）が予め定められた所定温度（本実施態様では−１０℃）以下になると、コア通電制御手段３５により電磁クラッチ２６のコア３１に通電され、コア３１が加熱される。また、この熱はプレート３３、伝熱部材３７を介してハウジング２に伝熱される。そして、ハウジング２の加熱に伴い圧縮機温度が昇温される。したがって、液冷媒の溜まり込みが防止され、圧縮機内部の液冷媒の量を低減することができるので、液圧縮が防止され圧縮機１の内部部材を確実に保護することができる。
【００２８】
また、圧縮機１の温度を検知するサーミスタ３４は、従来の圧縮機のバンドヒータ等に用いられていたものをそのまま転用することができる。また、従来の圧縮機のヒータ通電制御手段はそのままコア通電制御手段３５として転用することができる。したがって、部品点数の増加を防止でき、生産性の低下やコストアップを防止できる。また、本発明の圧縮機の保護機構は既存の圧縮機に対して簡単な改良を施すだけで容易に適用することができる。
【００２９】
また、コア３１のプレート３３とハウジング２との間には伝熱部材３４が配置されているので、両者の実際の接触面積を拡大することができる。したがって、コア３１側からハウジング２側への伝熱効率を向上でき、圧縮機１の昇温効率を向上できる。
【００３０】
なお、本実施態様においては、サーミスタ３４により圧縮機１の内部温度を検知し、該検知温度によりコア通電制御手段３５によりコア３１に通電されるようになっているが、たとえば外気温度、冷媒の流通を検知するセンサの信号に基づき通電制御するようにしてもよい。また、温度スイッチとタイマーの組み合わせにより通電制御することも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧縮機の保護方法および保護構造によるときは、部品点数の増加や生産性の低下、コストアップを防止しつつ、圧縮機内に溜まる液冷媒の増加を防止できるので、圧縮機再起動時における液圧縮が防止され効果的に圧縮機を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る保護構造を設けたスクロール型圧縮機の断面図である。
【図２】電磁クラッチのコアと圧縮機のハウジングとの接触状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１　コンプレッサ
２　フロントハウジング
３　ケーシング
４ａ、４ｂ　ベアリング
５　駆動軸
６　クランク機構
６ａ　クランクピン
７　偏心ブッシュ
８　環状の突起
９　ドライブベアリング
１０　可動スクロール
１１　底板
１２　うず巻体
１３　先端面
１４　溝
１５　チップシール
１６　固定スクロール
１７　底板
１８　うず巻体
１９　先端面
２０　溝
２１　チップシール
２２　吐出室
２３　吐出孔
２４　吐出弁
２５　リテーナ
２６　電磁クラッチ
２７　ボールカップリング
２８　先端部
２９　ベアリング
３０　コイル部
３１　コア
３２　コアカバー
３３　プレート
３４　サーミスタ
３５　コア通電制御手段
３６　リート線
３７　伝熱部材
【図１】
2004011547.tif 000003
【図２】
2004011547.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月26日(2002.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置等への使用に好適な、電磁クラッチが取り付けられた圧縮機の保護方法及び保護構造に関する。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空調装置の冷凍回路には、電磁クラッチが取り付けられた圧縮機が設けられている。そして圧縮機内で冷媒が圧縮された後、該冷媒が冷凍回路システムに送られるようになっている。上記圧縮機は電磁クラッチのオン、オフにより運転、停止されるようになっている。また、圧縮機の運転停止時には圧縮機内に多かれ少なかれ冷媒が残留する。しかし、圧縮機の運転が停止されたまま低温状態で長時間放置されると、圧縮機内に多量の液冷媒が溜まることがある（いわゆる、液冷媒の寝込み現象が生じる）。とくに、寒冷地あるいは冬期においては、圧縮機内の雰囲気温度が低下するため、液冷媒の寝込み現象が発生し易くなる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本実施態様に係る圧縮機においては、たとえばエンジンあるいは駆動モータ等の駆動源（図示略）からの駆動力が、クラッチ機構２６を介して、駆動軸５に伝達される。さらに、クランク機構６のクランクピン６ａにより偏心ブッシュ７が回転され、ボールカップリング２７により自転が阻止された可動スクロール１０に旋回運動が付与される。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧縮機の保護方法および保護構造によるときは、部品点数の増加や生産性の低下、コストアップを防止しつつ、圧縮機内に溜まる液冷媒の増加を防止できるので、シール性の低下を防止できるだけでなく、圧縮機再起動時における液圧縮が防止され効果的に圧縮機を保護することができる。