CN114962240A - 可变容量压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明能够在压缩机中，抑制使控制阀的螺线管断开时的控制压力的急速上升，并提高起动性能。压缩机(100)包括：第1控制阀(1)，其在供气通道具有第1阀部；第2控制阀(201)，其在抽气通道具有第2阀部；以及离合器(160)，其用于将外部驱动源的动力选择性地传递到旋转轴(130)。第2控制阀(201)包含第2阀体，该第2阀体与供气通道中的第1阀部的下游侧的中间压力和抽气通道中的控制压力的差压随动，使抽气通道的开度变化。第1控制阀(1)包含开闭第1阀部的第1阀体、将螺线管的驱动力传递到第1阀体的传递构件、以及根据吸入压力的大小来产生第1阀部的开闭方向的力的压敏构件，且在向螺线管的通电被断开时，第1阀体会沿闭阀方向动作。

Description

可变容量压缩机

技术领域

本发明涉及一种离合器式的可变容量压缩机。

背景技术

汽车用空调装置一般被构成为将压缩机、冷凝器、膨胀装置及蒸发器等配置于制冷循环。作为压缩机，使用可变容量压缩机(也简称为“压缩机”)，该可变容量压缩机能够使冷媒的排出容量可变，以不依赖于引擎的转速就维持一定的制冷能力。

压缩机具有由引擎驱动的旋转轴。在被安装于该旋转轴的斜板，连结有压缩用的活塞，通过使斜板的角度变化来改变活塞的行程，从而对冷媒的排出容量进行调整。通过向压缩机的控制室内导入排出冷媒的一部分，并使施加于活塞的两面的压力的平衡发生变化，斜板的角度被连续地改变。该控制室的压力(以下，称为“控制压力”)例如由控制阀(电磁阀)控制，该控制阀(电磁阀)被设置在压缩机的排出室与控制室之间。

在压缩机中，作为冷媒的循环路，除了用于使制冷循环进行循环的外部循环路之外，还设置有用于使压缩机内进行循环的内部循环路。该内部循环路包含：供气通道，其使排出室与控制室连通；以及抽气通道，其使控制室与吸入室连通。一般地，供气通道被构成为经过上述控制阀的通道，抽气通道由节流孔构成，该节流孔被设置于压缩机的外壳。

关于控制阀，通过从外部向作为驱动部的螺线管供给电流，其阀开度被调整。在空调装置起动时，通过使最大电流流过螺线管来将阀部置于闭状态，从而切断供气通道。此时，来自控制室的冷媒的排出介由抽气通道的节流孔来持续。因此，能够使压缩机的控制压力变低，使斜板相对于旋转轴而较大地倾斜，并能够使压缩机以最大容量来运转。由此，能够使空调装置迅速地发挥功能。

可是，压缩机可能会成为引擎的较大负荷。因此，例如在车辆急加速时或上坡行驶时等，欲将引擎的动力转为车辆的推进力的高负荷时，需要降低该压缩机的负荷扭矩。以往，采用了所谓的离合器式压缩机，该离合器式压缩机在旋转轴的一端设置有传递或切断引擎的驱动力的电磁离合器，以能够临时切断该负荷扭矩。但是，从成本等理由出发，近年来，不使用电磁离合器地将引擎与旋转轴直接连结的所谓的无离合器式压缩机正成为主流。

在采用无离合器式压缩机的情况下，压缩机与引擎始终被动作连结，因此需要使压缩机以最小容量来运转，以在空调装置断开时不对引擎施加无用的负荷。因此，对于控制阀，采用具有在使螺线管断开时将阀部置于全开状态的所谓的断开功能的控制阀(参照专利文献1)。通过以该断开功能来促进冷媒介由供气通道而向控制室的导入，使控制压力变高并使斜板相对于旋转轴而大致成直角，从而使压缩机以最小容量来运转。

[现有技术文献]

[非专利文献]

专利文献1:国际公开第2016/152959号

发明内容

[发明要解决的课题]

在专利文献1的压缩机中，以提高其起动性能为目的，提出了一种技术，该技术将开放通道与节流孔并列地设置于抽气通道，并使该开放通道能够开闭。在开放通道，设置有止回阀。在压缩机的控制运转时，通过关闭开放通道并使来自控制室的冷媒排出为最小限度，从而维持压缩机的运转效率。另一方面，在压缩机起动时，能够通过使开放通道开放来促进来自控制室的冷媒排出，并提高其起动性能。在供气通道的下游侧，设置有作为升压部件的止回阀。

更具体而言，在压缩机的外壳，设置有使供气通道与抽气通道连通的连通路，该连通路的一部分构成使控制室与吸入室连通的开放通道。开放通道上的止回阀根据供气通道的压力(以下，也称“中间压力”)与抽气通道的控制压力的差压来沿开闭方向动作。

在压缩机的稳定控制状态下，控制阀维持开阀状态，从而使冷媒介由供气通道而向控制室的导入持续，因此中间压力会比控制压力更高(中间压力＞控制压力)。因此，开放通道会关闭，能够防止来自控制室的必要以上的冷媒的排出。

在压缩机的驱动停止时，当螺线管被断开时，控制阀成为全开状态，因此能够促进冷媒向控制室的导入，并使压缩机转为最小容量运转。当压缩机长时间停止时，中间压力与控制压力会大致相等。当从该状态起使压缩机起动时，控制阀会立即成为闭阀状态，中间压力会低于控制压力(中间压力＜控制压力)，开放通道会因弹簧的施加力而打开。因此，来自控制室的冷媒的排出会被促进，能够使压缩机向最大容量运转转移。

然而，在这样的压缩机中，在起动停止时，会通过控制阀的断开功能来使控制压力急速上升，因此容易对控制室内的结构物，例如被设置在旋转轴的轴承附近的密封构件造成损害。此外，在压缩机被从驱动停止迅速地重新起动的情况下，会成为中间压力比控制压力更高的状态下的起动(中间压力＞控制压力)，因此开放通道不会打开，在得不到设置开放通道所带来的起动性能提高效果这一点上存在改善的余地。进而，在压缩机起动时，控制阀会从全开状态向闭阀状态动作，因此阀开度的变化较大。因此，供气压力的变动较大，在起动性能的稳定性方面存在改善的余地。

本发明鉴于这样的问题而完成，其目的在于在可变容量压缩机中抑制使控制阀的螺线管断开时的控制压力的急速上升，并提高起动性能。

[用于解决技术课题的技术方案]

本发明的一个方案为一种可变容量压缩机，其具有吸入室、排出室及控制室，一方面对被导入到吸入室的冷媒进行压缩并将其从排出室排出，另一方面通过调整控制室的控制压力来使来自排出室的冷媒的排出容量成为可变。该可变容量压缩机包括：第1控制阀，其在连接排出室与控制室的供气通道具有第1阀部，对从排出室向控制室导入的冷媒的流量进行调整；第2控制阀，其在连接控制室与吸入室的抽气通道具有第2阀部，对从控制室向吸入室导出的冷媒的流量进行调整；以及离合器，其用于将外部驱动源的动力选择性地传递到压缩机的旋转轴。

第2控制阀包含第2阀体，该第2阀体与供气通道中的第1阀部的下游侧的中间压力和抽气通道中的控制压力的差压随动，使抽气通道的开度发生变化。第1控制阀包含第1阀体、螺线管、传递构件、以及压敏构件，该第1阀体使第1阀部开闭，该螺线管产生与供给电流值相应的轴线方向的驱动力，该传递构件将螺线管的驱动力传递到第1阀体，该压敏构件对吸入室的吸入压力进行感知，并根据吸入压力的大小来产生第1阀部的开闭方向的力，在向螺线管的通电被断开时，第1阀体沿闭阀方向动作。

根据该方案，在离合器式压缩机，设置有第1控制阀，该第1控制阀对供气通道的开度进行调整。第1控制阀在螺线管被断开时，沿闭阀方向动作。因此，第1控制阀容易从压缩机起动前到起动时保持闭阀状态。因为能够从压缩机起动前起将中间压力抑制得较低，所以容易在起动时将第2控制阀保持为开阀状态。结果，无论压缩机的起动定时如何，都容易在其起动时迅速地使其转为最大运转。此外，能够抑制第1控制阀的螺线管被断开时的控制压力的急速上升。

发明效果

根据本发明，能够在可变容量压缩机中，抑制使控制阀的螺线管断开时的控制压力的急速上升，并提高起动性能。

附图说明

图1是概略性地表示包含实施方式的压缩机的制冷循环的图。

图2是表示第1控制阀的构成的剖视图。

图3是图2的A部放大图。

图4是表示第2控制阀及第3控制阀的构成的部分放大剖视图。

图5是表示压缩机的控制特性的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式详细进行说明。另外，在以下的说明中，为了方便，有时会以图示的状态为基准来表示各结构的位置关系。此外，针对以下的实施方式及其变形例，针对大致相同的构成要素标注相同的附图标记，并适当省略其说明。

(制冷循环)

图1是概略性地表示包含实施方式的压缩机的制冷循环的图。

压缩机100是被设置于汽车用空调装置的制冷循环的离合器式的可变容量压缩机。压缩机100对在制冷循环中流动的冷媒进行压缩，使其成为高温、高压的气体冷媒并排出。该气体冷媒在冷凝器111(外部热交换器)中被冷凝，再由膨胀装置113进行绝热膨胀，从而成为低温、低压的雾状的冷媒。该低温、低压的冷媒在蒸发器115中蒸发，并通过其蒸发潜热来对车厢内空气进行冷却。在蒸发器115中蒸发的冷媒再次返回到压缩机100，在制冷循环中进行循环。对于冷媒，例如使用氟利昂替代物(HFC－134a)，但也可以使用其他冷媒(HFO－1234yf等)。压缩机100在其外壳内，除了用于压缩冷媒的机构以外，还包括对冷媒的内部循环进行控制的控制阀1、201、203。

(压缩机)

压缩机100的外壳被构成为组装有：缸体102；前外壳104，其与缸体102的前端侧接合；以及后外壳106，其与缸体102的后端侧接合。在缸体102与后外壳106之间，夹装有阀板108。缸体102围绕其轴线具有多个缸110。在被缸体102和前外壳104包围的空间，形成有控制室112。

在后外壳106的内部，划分形成有吸入室114、排出室116及安装孔118。以被收容于安装孔118的方式，控制阀1被安装于压缩机100。控制阀1作为“第1控制阀”来发挥功能，该“第1控制阀”对从排出室116向控制室112导入的冷媒的流量进行调整。

在后外壳106，还设置有：冷媒入口120，其从蒸发器115侧向吸入室114导入冷媒；冷媒出口122，其从排出室116向冷凝器111侧导出排出冷媒；连通路124，其使吸入室114与安装孔118连通；连通路126，其使安装孔118与控制室112连通；以及连通路128，其使排出室116与安装孔118连通。在后外壳106，还设置有连通路127，该连通路127使连通路126与吸入室114连通。在连通路127，配设有控制阀201。控制阀201作为“第2控制阀”来发挥功能，该“第2控制阀”对从控制室112向吸入室114导出的冷媒的流量进行调整。

在缸体102，设置有：连通路180，其使连通路126与控制室112连通；以及连通路182，其使连通路127与控制室112连通。连通路128、控制阀1的内部通道、连通路126及连通路180构成“供气通道”。连通路127的一部分与连通路182构成“抽气通道”。在连通路180，配设有控制阀203。控制阀203作为“止回阀”来发挥功能，该“止回阀”供防止供气通道中的冷媒的逆流。另外，针对控制阀1、201、203及其周边的构成，在后面会详细叙述。

在控制室112，贯穿其中心地，配置有旋转轴130。旋转轴130被轴承132和轴承134可自由旋转地支撑，该轴承132被设置于缸体102，该轴承134被设置于前外壳104。在旋转轴130，固定有凸耳板136，斜板140介由支撑臂138等而被支撑，该支撑臂138被突出设置于凸耳板136。

斜板140能够相对于旋转轴130的轴线而倾动，并介由滑块(shoe)144而被连结于活塞142，该活塞142被可自由滑动地配置于多个缸110。关于旋转轴130，其前端部分贯穿前外壳104而延伸到外部，且在其前端部分，螺接有托架146。此外，唇形密封件148(密封构件)被设置为从外侧密封旋转轴130与前外壳104的前端部分的间隙。唇形密封件148与旋转轴130的周面滑动接触，并防止冷媒气体沿其周面的泄漏。

在前外壳104的前端部分，设置有轴承150，带轮152被可自由旋转地支撑。带轮152构成电磁离合器160，将引擎170的驱动力传递到旋转轴130。即，旋转轴130的前端部介由电磁离合器160及省略图示的皮带而被动作连结于引擎170(外部驱动源)。

电磁离合器160具有带轮152、电磁线圈162、电枢164及板簧166。电枢164被支撑于托架146。由于电枢164因向电磁线圈162的通电而被接合于带轮152，因而引擎170的驱动力被传递到旋转轴130。当切断向电磁线圈162的通电时，电枢164因板簧166的施加力而从带轮152分离，动力传递被切断。如此，通过向电磁线圈162的通电控制，引擎170的驱动力被选择性地传递到旋转轴130。

吸入室114介由被设置于阀板108的吸入用安全阀154而与缸110连通，另一方面，也介由冷媒入口120而与蒸发器115的出口连通。排出室116介由被设置于阀板108的排出用安全阀156而与缸110连通，另一方面，也介由冷媒出口122而与冷凝器111的入口连通。

斜板140的角度被保持在如下这样的位置：在控制室112内对该斜板140施力的弹簧157、158的负荷及施加于与斜板140连接的活塞142的两面的压力所造成的负荷等平衡。关于该斜板140的角度，能够通过如下方式来使其连续地变化：将排出冷媒的一部分导入到控制室112内，使控制压力Pc发生变化，并使施加于活塞142两面的压力的平衡发生变化。通过利用该斜板140的角度变化来改变活塞142的行程，冷媒的排出容量被调整。稳定控制时的控制室112内的压力由控制阀1来控制。

被如上构成的压缩机100在连结有电磁离合器160的状态下进行容量控制。电磁离合器160在使用空调装置时被连接，在不使用空调装置时被切断。即使在使用空调装置中，在车辆急加速时或上坡行驶时等欲将引擎170的动力转为车辆的推进力的高负荷时，电磁离合器160被切断，压缩机100的负荷扭矩被临时切断。

压缩机100将被从蒸发器115侧导入到吸入室114的冷媒气体导入到缸110并进行压缩，并从排出室116向冷凝器111排出高温、高压的冷媒。该排出冷媒的一部分介由控制阀1而被导入到控制室112内，并被提供给压缩机100的容量控制。

在压缩机100中，作为冷媒的循环路，除了用于使制冷循环进行循环的外部循环路之外，还形成有用于使其在压缩机100内进行循环的内部循环路。被导入到压缩机100的缸110的冷媒的一部分作为所谓的窜气，通过缸110与活塞142的间隙(clearance)向控制室112泄漏。该窜气也有助于内部循环。另外，本实施方式的控制室112由曲轴箱构成，但在变形例中，也可以为被另行设置在曲轴箱内或曲轴箱外的压力室。

(第1控制阀)

图2是表示第1控制阀的构成的剖视图。

控制阀1被构成为Ps感知阀，该Ps感知阀对压缩机100的吸入压力Ps与大气压的差压(即吸入压力的表压)进行感知并动作，对从排出室116导入到控制室112的冷媒流量进行控制，以将吸入压力Ps保持为设定压力。控制阀1为所谓的接入控制的控制阀。

控制阀1被构成为将阀主体2和螺线管3介由隔膜4而沿轴线方向组装。阀主体2包含阀部(第1阀部)，该阀部(第1阀部)对用于在压缩机100的运转时将排出冷媒的一部分向控制室112导入的冷媒通道进行开闭。螺线管3沿开闭方向驱动阀部，对其开度进行调整。由此，对被向控制室112导入的冷媒流量进行控制。阀主体2包括带台阶的圆筒状的主体5、以及被设置于主体5的内部的阀部等。隔膜4被配置在阀主体2的主体5与螺线管3的主体7之间，对吸入压力Ps与大气压的差压进行感知，并沿轴线方向位移。主体5作为“阀主体”来发挥功能，主体7作为“螺线管主体”来发挥功能。隔膜4作为“压敏构件”来发挥功能。

主体5通过将由铝合金构成的材料切削加工为带台阶的圆筒状而得到，对腐蚀(erosion)等的耐性较高。在主体5的上端开口部，设置有口12，在侧部，从上方起设置有口14、16。口12作为“排出室连通口”来发挥功能，并与压缩机100的排出室116连通。口14作为“控制室连通口”来发挥功能，并与压缩机100的控制室112连通。口16作为“吸入室连通口”来发挥功能，并与压缩机100的吸入室114连通。主体5的下端部被扩径，该扩径部17被组装于主体7的上端部。在扩径部17的上半部，形成有锥面，由于主体7的上端部被朝向该锥面地铆接于内侧，因而阀主体2和螺线管3被固定。

在主体5，形成有：流通路18(内部通道)，其使口14与口12连通；以及压力室20，其与口16连通。在流通路18的中途，设置有阀孔22，在阀孔22的上游侧端部，设置有阀座24。口12作为从排出室116导入排出压力Pd的冷媒的“导入口”来发挥功能。口14作为“导出口”来发挥功能，该“导出口”将经由阀部的中间压力Pce的冷媒向控制室112导出。另外，通过在供气通道的下游侧从控制阀203经过，中间压力Pce的冷媒被减压，成为控制压力Pc，并被导入到控制室112。口16作为“导入口”来发挥功能，该“导入口”从吸入室114导入吸入压力Ps的冷媒。在口12，安装有有底圆筒状的过滤器构件15。过滤器构件15包含筛网，该筛网用于抑制异物向主体5的内部的侵入。

引导孔28被设置为：在主体5中，贯穿流通路18与压力室20的分隔壁。阀孔22及引导孔28被沿着主体5的轴线同轴状地形成。压力室20向主体5的下方较大地开口，该下端开口部由隔膜4及O形圈37(后述)密封。在压力室20，有底圆筒状的连结构件30被与主体5同轴状地配置。此外，在引导孔28的外侧，设置有连通路32。连通路32与引导孔28平行地延伸，使口16与压力室20连通。

在口12与阀孔22之间，形成有阀室34，在该阀室34，配置有球状的阀体36(第1阀体)。阀座24被形成为锥形，使得阀体36的拆装变得容易。通过从上游侧对阀体36在阀座24上进行拆装来开闭阀部。在主体5的上端部，固定有弹簧座38，在阀体36与弹簧座38之间，夹装有弹簧40(作为“第1施力构件”来发挥功能)。弹簧40沿闭阀方向对阀体36进行施力。弹簧40的负荷通过主体5中的弹簧座38的固定位置来进行调整。

轴42被设置为沿轴线方向贯穿阀孔22及引导孔28。轴42为由不锈钢构成的圆柱状的构件，通过氮化处理等表面处理来提高硬度。轴42被引导孔28可滑动地支撑。轴42的上端部被插过阀孔22，并从下游侧支撑阀体36。轴42的下端部向压力室20突出。连结构件30同轴状地收容轴42的下端部，并被夹装在轴42与隔膜4之间。另外，轴42及连结构件30作为“传递构件”来发挥功能。

在主体5的外周面，安装有多个密封圈，该多个密封圈用于在控制阀1被安装于压缩机100的安装孔118时限制冷媒的泄漏。即，在口14的上方位置，环设有环状槽21，并嵌接有O形圈31。在口14与口16的中间位置，环设有环状槽23，并嵌接有O形圈33。在口16的下方位置，环设有环状槽25，并嵌接有O形圈35。

另一方面，螺线管3被构成为在主体7的内侧收容驱动机构。即，主体7包括：带台阶的圆筒状的外壳50，其上端部被缩径；带台阶的筒状的连接构件51，其被同轴状地压入到外壳50的上端部；圆筒状的绕线管52，其被收容在外壳50内；电磁线圈54，其被卷绕于绕线管52；圆筒状的套筒56，其被插过绕线管52的内侧；端构件58，其被设置为大致密封外壳50的下端开口部；以及套管59，其在绕线管52的下方被埋设于端构件58。套筒56由非磁性材料构成。外壳50、连接构件51及套管59由磁性材料构成，并构成螺线管3的“轭(yoke)”。

在动作空间60，配设有柱塞62及芯64，该动作空间60被形成于主体7的内侧。套筒56被相对于连接构件51而从下方插入，并被同轴状地固定。芯64呈上部的外径略被小径化的带台阶的圆筒状，并被以其上部被插过套筒56的下部的方式组装。芯64被与套筒56同轴状地固定。两者的固定通过压入和铆接来进行。即，在芯64中的与套筒56的压入面65，环设有环状的嵌合槽67。并且，通过将嵌合槽67所对应的套筒56的外周面沿半径方向铆接，从而使套筒56与芯64的固定更为可靠。

芯64具有轴线方向的贯通孔66。贯通孔66由上半部略被扩径的带台阶的孔构成，在其大径部，收容有弹簧68(作为“第2施力构件”来发挥功能)。芯64作为支撑柱塞62的构件，仅插过弹簧68。弹簧68会被配置在由电磁线圈54生成的磁路中。

柱塞62呈圆柱状，被套筒56可滑动地支撑。柱塞62被以位于芯64与隔膜4之间的方式配置于动作空间60，与芯64沿轴线方向相对。在芯64与柱塞62之间，配置有圆板状的间隔件70。间隔件70由非磁性材料构成。

更详细而言，在柱塞62的下表面，设置有圆形状的凹部82，并收容有间隔件70。间隔件70的外径与凹部82的内径大致相等。另一方面，在芯64的上表面，设置有环状的凸部84。凸部84与凹部82大致被设为互补形状，但其外径略小于间隔件70的外径。凸部84的高度略大于凹部82的深度。因此，即使螺线管3被接通，柱塞62与芯64成为最接近的状态，两者也不会直接接触。

弹簧68被夹装在台阶部与间隔件70之间，该台阶部被设置于贯通孔66。弹簧68介由间隔件70来沿轴线方向支撑柱塞62，并向远离芯64的方向对柱塞62施力。

在本实施方式中，未设置支撑柱塞62的轴及该轴的轴承部，柱塞62由弹簧68支撑。因此，会担心柱塞62的动作稳定性。关于该点，贯通孔66的大径部的内径被设为与弹簧68的外径大致相等。由此，能够防止或抑制芯64中的弹簧68的晃动，结果，能够确保柱塞62的动作稳定性。

在主体5的下端面，设置有环状槽27，并安装有O形圈37。在连接构件51的上表面与主体5的下表面之间，主体5被以夹着隔膜4的外周缘部及O形圈37的方式固定于连接构件51。由此，隔膜4被以隔开阀主体2侧的压力室20与螺线管3侧的动作空间60的方式，夹装在主体5与主体7之间。通过对隔膜4与主体5之间进行密封，O形圈37会防止冷媒的外部泄漏。

另外，隔膜4在本实施方式中由金属薄板构成，但也可以由聚酰亚胺膜等薄膜状的树脂材料构成。树脂膜在可得到大于金属膜的变形行程这一点上是优选的。尤其是在实现控制阀1的小型化上，在需要使隔膜4的受压径变小或使螺线管3变小的情况下，优选的是，选择可使隔膜4的行程相对变大的树脂材料。

连接于电磁线圈54的一对连接端子74从绕线管52延伸，分别贯穿端构件58并被引出到外部。在同一附图中，为了便于说明，仅显示该一对中的一者。端构件58被以如下方式安装：从下方对被内包于外壳50的螺线管3内的整个结构物进行密封。端构件58通过具有耐腐蚀性的树脂材料的模制成形(射出成形)来形成，该树脂材料被设置为从外侧覆盖电磁线圈54。端构件58的前端部被设为连接器连接部76，连接端子74的前端部被从该连接器连接部76引出。在该连接器连接部76，连接有与外部电源连接的未图示的连接器。

在端构件58，设置有通气通道78，该通气通道78使动作空间60的内外连通。通气通道78的一端向动作空间60开口，另一端向连接器连接部76开口。外部的大气介由该通气通道78而被导入到动作空间60。在端构件58的下部外周面，环设有环状槽29，并安装有O形圈39。在控制阀1被安装于压缩机100的安装孔118时，O形圈39会抑制外部气氛侵入到该安装孔118中的情况。

图3是图2的A部放大图。

通过连接构件51的上端开口部53被向扩径部17的锥面19铆接，主体5与连接构件51被牢牢地固定。在连接构件51的上表面与扩径部17的下表面之间，夹持并固定有隔膜4。

隔膜4密封螺线管3的上端开口部，并在主体7的内侧形成动作空间60。连接构件51的上表面在其外周缘附近具有与轴线垂直的平坦面190，并具有两级锥面192、194，该锥面192、194沿从该平坦面190的内端向半径方向内侧远离隔膜4的方向倾斜。在主体5的下表面与平坦面190之间，夹持有隔膜4的外周缘部。

在连接构件51的内周面上部，设置有台阶，在该台阶下侧的嵌合部196，游嵌有套筒56的上端部。柱塞62被可滑动地支撑于套筒56，并介由隔膜4而被动作连结于连结构件30。连接构件51的上部内周面向动作空间60露出。因此，柱塞62在上部无需介由套筒56地与连接构件51(轭)在径向上相对。

因为在连接构件51的上部存在锥面194，所以柱塞62与连接构件51的间隙在锥面194的下方且套筒56的上方位置处最小。以下，也将形成有该最小间隙的区域称为“最小间隙区域Rmin”。在最小间隙区域Rmin中，能够有效地降低柱塞62与连接构件51之间的磁损耗。如此，能够通过不使套筒56介入到连接构件51与柱塞62之间地，设置使轭与柱塞直接相对的区域，从而提高螺线管3的磁效率。

图4是表示第2控制阀及第3控制阀的构成的部分放大剖视图。

(第2控制阀)

在阀板108，贯穿形成有连通孔202，该连通孔202使连通路182与连通路127连通。连通路127在与连通孔202相对的一侧，即连通路126的相反侧具有扩径部，该扩径部构成阀室204。阀室204的内周面构成引导孔206。

控制阀201具有有底圆筒状的阀体210(第2阀体)。阀体210被沿着引导孔206可沿轴线方向滑动地支撑。阀体210以包围连通孔202的方式在阀板108上拆装，从而开闭阀部(第2阀部)。即，阀板108作为控制阀201的阀座212来发挥功能。控制压力Pc的冷媒被导入到阀体210的内侧。在阀室204的底部205与阀体210的底部之间，形成有背压室214。中间压力Pce的冷媒被导入到背压室214。

阀体210与中间压力Pce和控制压力Pc的差压随动地，沿轴线方向，即阀部的开闭方向位移。在本实施方式中，未设置对阀体210向开阀方向施力的弹簧等施力构件。因此，控制阀201实质上作为仅根据中间压力Pce与控制压力Pc的差压来开闭阀部的“开闭阀”来发挥功能。在像压缩机100的稳定控制状态那样，中间压力Pce高于控制压力Pc时(Pce＞Pc)，控制阀201会成为闭阀状态。另一方面，在像压缩机100起动时那样，中间压力Pce低于控制压力Pc时(Pce＜Pc)，控制阀201会成为全开状态(详情后述)。

此外，在阀室204与吸入室114的分界部，设置有连通路216，而在阀体210的开口端部，形成有狭缝218(切口)。狭缝218与连通路216连通，并与该连通路216一同形成抽气通道。如图所示，在控制阀201处于闭阀状态时，被形成在狭缝218与阀板108之间的流路截面小于连通路216的流路截面，抽气通道的开度最小。即，控制阀201的阀部中的抽气通道的开口面积为狭缝218的流路截面本身。

另一方面，虽然省略图示，但在控制阀201处于全开状态时，被形成在狭缝218与阀板108之间的流路截面会大于连通路216的流路截面，抽气通道的开度会成为最大。即，控制阀201的阀部中的抽气通道的开口面积会成为连通路216的流路截面本身。另外，由于被卡止于阀室204的底部205，因而阀体210向其开阀方向的移动被限制。抽气通道的开度会变化为控制阀201的阀部处于闭阀状态时的最小开度、以及阀部处于全开状态时的最大开度这两个阶段。

(第3控制阀)

在阀板108，还贯穿形成有连通孔220，该连通孔220使连通路126与连通路180连通。连通路180的下游侧端部被扩径，该扩径部构成阀室222。在阀室222的上游侧开口端，形成有阀座224。控制阀203具有球状的阀体226(第3阀体)。阀体226被配置于阀室222。

阀座224被形成为锥状，以使阀体226的拆装变得容易。通过从下游侧在阀座224上拆装阀体226来开闭阀部(第3阀部)。在阀室222的下游侧端部，固定有弹簧座228，在阀体226与弹簧座228之间，夹装有弹簧230(作为“施力构件”来发挥功能)。弹簧230向闭阀方向对阀体226施力。通过阀体226中的弹簧座228的固定位置，弹簧230的负荷被调整。

在中间压力Pce高于控制压力Pc，且该差压(Pce－Pc)为预定的开阀差压以上时，控制阀203成为开阀状态。在该差压(Pce－Pc)小于开阀差压时，控制阀203成为闭阀状态。通过控制阀203(止回阀)，供气通道中的冷媒的逆流被防止。

(压缩机的动作)

接着，参照图1～图4，针对压缩机100的动作进行说明。

在压缩机100起动中，在控制阀1中，控制电流被供给到螺线管3，且吸引力作用于芯64与柱塞62之间。当控制电流根据空调的设定温度而变化时，阀体36会向排出压力Pd与中间压力Pce的差压所产生的力(即作用于阀体36的差压所产生的力)、中间压力Pce与吸入压力Ps的差压所产生的力(即作用于轴42的差压所产生的力)、吸入压力Ps与大气的差压所产生的力(即，因隔膜4感知到吸入压力Ps与大气压的差压而产生的力：也称“压敏驱动力”)、弹簧40、68的合力、以及螺线管3的吸引力平衡的位置位移。由此，阀部的开度被调整，与该开度相应的流量的冷媒被导入到控制室。即，压缩机100会成为与控制电流对应的容量运转状态。

在压缩机100的稳定控制状态下，在被供给到控制阀1的螺线管3的控制电流恒定的情况下，隔膜4对吸入压力Ps与大气压的差压进行感知，从而控制阀开度。例如，在制冷负荷变大，且吸入压力Ps与大气的差压变大的情况下，阀体36会与轴42、连结构件30、隔膜4及柱塞62一体地向下方位移。因此，阀开度会变小，压缩机100会以增加排出容量的方式进行动作。结果，吸入压力Ps会降低，从而接近设定压力。相反地，在制冷负荷变小，吸入压力Ps与大气压的差压变小的情况下，阀体36会向上方位移，从而使阀开度变大，因此，压缩机100会以减少排出容量的方式进行动作。结果，吸入压力Ps上升，从而接近设定压力。通过这样去做，控制阀1对压缩机100的排出容量进行控制，使得吸入压力Ps成为由螺线管3设定的设定压力Pset。

此时，与控制压力Pc相比，中间压力Pce会足够地高(Pce＞Pc)，因此控制阀203(止回阀)会保持开阀状态，供气通道被开放。另一方面，控制阀201维持闭阀状态，并将抽气通道的开度置于最小状态，容许介由抽气通道的必要最小限度的冷媒的排出(泄漏)。

当向压缩机100的动力传递因电磁离合器160的切断而被切断时，向螺线管3的通电也会被断开。此时，控制阀1没有断开功能，因此阀体36会因受到吸入压力Ps而沿闭阀方向动作。更详细而言，在电磁离合器160切断时，在向螺线管3的通电被断开时，弹簧40及68的负荷被设定为：36沿闭阀方向动作。

结果，中间压力Pce会降低，控制阀203关闭。另一方面，即使电磁离合器160被切断，压缩机100也会因惯性力而继续动作一会，因此窜气会向控制室112侵入，控制压力Pc会比中间压力Pce更慢地降低。此时，控制阀203保持闭阀状态，因此中间压力Pcs也不会受到控制压力Pc的影响而上升。因此，中间压力Pce会低于控制压力Pc(Pce＜Pc)，控制阀201会成为全开状态，并将其维持。

从该状态起，当电磁离合器160被连结，压缩机100再次被起动时，控制电流被供给到控制阀1的螺线管3。此时，芯64对抗弹簧68的施加力地吸引柱塞62。因此，相对地，闭阀方向的力会作用于阀体36，但因为控制阀1从压缩机100起动前起即为闭阀状态，所以即使在压缩机10起动时，也会维持其闭阀状态。

即，控制阀1从压缩机100起动前到起动时保持闭阀状态，能够将起动时的中间压力Pce抑制得较低，因此能够将控制阀201保持为全开状态。即使在压缩机100被从驱动停止起迅速再起动的情况下，也能够将控制阀201维持在全开状态。结果，无论压缩机100的起动定时如何，都能够从刚起动后使抽气通道的开度变大，从控制室112向吸入室114释放冷媒的冷媒排出性能会提高。由此，能够迅速地发挥空调功能。

在压缩机100的控制运转中，如上所述，因为中间压力Pce高于控制压力Pc(Pce＞Pc)，所以控制阀201会关闭，并能够在压缩机100中进行稳定的容量控制。

图5是表示压缩机100的控制特性的图。

在本实施方式中，制作了模拟图1的压缩机100的测定装置，并对伴随排出压力Pd的变化的控制压力Pc及吸入压力Ps的变化进行了测定。同一附图的横轴表示排出压力Pd(MpaG)，纵轴表示控制压力Pc及吸入压力Ps(MpaG)。图中的点划线表示控制压力Pc，实线表示吸入压力Ps。另外，在同一附图中，示出了压缩机100的稳定控制状态下的各压力的变化。

如图所示，压缩机100具有吸入压力Ps伴随排出压力Pd的上升而下降的、所谓的右肩下降的特性。其原因在于，控制阀1具有如下动作特性：在其控制状态下，阀部的开度会伴随排出压力Pd的上升而变小。换言之，是因为控制阀1具有在其控制状态下，吸入压力Ps会伴随排出压力Pd的上升而降低的控制特性。

如以上说明的那样，在本实施方式中，设置有控制阀1，该控制阀1对压缩机100的供气通道进行开闭。控制阀1被构成为：在螺线管3被断开时，接受吸入压力，并沿闭阀方向进行动作。因此，能够在使空调装置断开时，防止控制室112中的控制压力Pc的急速上升，并能够抑制对被设置于压缩机100的内部的唇形密封件148等的损害。

此外，因为从压缩机100起动前到起动时，控制阀1因受到吸入压力而保持闭阀状态，所以能够将中间压力Pce抑制得较低。因此，能够容易地在压缩机100起动时将控制阀201保持在开阀状态，并提高来自控制室112的冷媒的排出性能。结果，无论压缩机100的起动定时如何，都易于在其起动时，使其快速地转为最大运转。进而，在压缩机100起动时，控制阀1保持闭阀状态，即难以进行开闭动作，因此压缩机100的起动性能的稳定性会提高。这样的效果以具有在螺线管被断开时阀部成为全开状态的、所谓的断开功能的控制阀是得不到的。

以上，虽然说明了本发明的优选的实施方式，但是本发明并不被限定于该特定实施方式，当然能够在本发明的技术思想的范围内进行各种变形。

在上述实施方式中，作为在螺线管3被断开时沿闭阀方向动作的构成，对控制阀1进行了说明，但也能够改述为如下构成。即，也可以是，不具有在螺线管3被断开时使阀部始终全开的功能。也可以是，为压敏构件(隔膜)和传递构件不与开阀侧分离的构成。

在上述实施方式中，示出了将控制阀201设置于压缩机100的后外壳106的例子。在变形例中，也可以是，将一体地设置有控制阀201与控制阀1的复合阀组装于压缩机100的后外壳。

在上述实施方式中，作为控制阀1，例示了可得到吸入压力Ps会伴随控制中的排出压力Pd的上升而下降的、所谓的右肩下降的特性的构成。通过采用这样的控制阀1，从而就算在压缩机100的控制运转中负荷变大，排出压力Pd急速上升，也能够抑制控制压力Pc的急速上升。即，即使压缩机100的负荷急速改变，也能够将其控制性能维持稳定。

换言之，假设在控制阀1(第1控制阀)具有吸入压力Ps伴随控制中的排出压力Pd的上升而上升的、所谓的右肩上升的特性的情况下，当排出压力Pd急速上升时，控制压力Pc也会急速上升。其原因在于，在对控制阀1进行控制中，控制阀201(第2控制阀)的开度为最小的状态，即冷媒难以从控制室112向吸入室114逸出。即，担心在负荷急速上升时，压缩机100因控制波动等而变得不稳定。根据上述实施方式，能够应对这样的问题，即使压缩机的负荷急速改变，也能够抑制其控制性能的降低。这样的控制阀能够如下这样地表示。

一种控制阀，其适于可变容量压缩机，该可变容量压缩机一方面对被导入到吸入室的冷媒进行压缩，并将其从排出室排出，另一方面通过对控制室的控制压力进行调整，从而使来自上述排出室的冷媒的排出容量成为可变；

该控制阀的特征在于，包括：

阀体，其对连接上述排出室与上述控制室的供气通道进行开闭，

螺线管，其产生与供给电流值相应的轴线方向的驱动力，

传递构件，其将上述螺线管的驱动力传递到上述阀体，以及

压敏构件，其对上述吸入室的吸入压力进行感知，并根据上述吸入压力的大小来产生上述阀部的开闭方向的力；

上述阀部的开度被控制为：上述吸入压力为与向上述螺线管的供给电流值对应的设定压力；

具有在基于上述设定压力的上述第1阀部的控制状态下，上述阀部的开度会伴随上述排出室的排出压力的上升而变小的动作特性。

或者，也能够以如下方式来表示。

一种控制阀，其适于可变容量压缩机，该可变容量压缩机一方面对被导入到吸入室的冷媒进行压缩，并将其从排出室排出，另一方面通过对控制室的控制压力进行调整，从而使来自上述排出室的冷媒的排出容量成为可变；

该控制阀的特征在于，包括：

阀体，其对连接上述排出室与上述控制室的供气通道进行开闭，

螺线管，其产生与供给电流值相应的轴线方向的驱动力，

传递构件，其将上述螺线管的驱动力传递到上述阀体，以及

压敏构件，其对上述吸入室的吸入压力进行感知，并根据上述吸入压力的大小来产生上述阀部的开闭方向的力；

上述阀部的开度被控制为：上述吸入压力为与向上述螺线管的供给电流值对应的设定压力；

具有在基于上述设定压力的上述阀部的控制状态下，上述吸入压力会伴随上述排出室的排出压力的上升而降低的控制特性。

在上述实施方式中，作为对芯64与套筒56的压入部追加实施的固定处理，例示了铆接处理。在变形例中，也可以是，实施焊接或钎焊及其他固定处理。或者也可以是，采用粘接等。

在上述实施方式中，作为控制阀，例示了对作为冷媒压力的吸入压力Ps与大气压的差压进行感知并进行动作的、所谓的Ps感知阀。在变形例中，也可以是，设为对作为冷媒压力的控制压力Pc与大气压的差压进行感知并进行动作的、所谓的Pc感知阀。在该情况下，可以向压力室20导入控制压力Pc。此外，也可以是，将动作空间60设为密闭空间，并将其置于真空状态，使其感知吸入压力Ps的绝对压。或者也可以是，使其感知控制压力Pc的绝对压。

在上述实施方式中，示出了使轴42及连结构件30作为“传递构件”来发挥功能的例子。在变形例中，也可以是，阀体被与压敏构件直接连结。在该情况下，阀体的一部分作为“传递构件”来发挥功能。

在上述实施方式中，作为压敏构件，例示了隔膜，但也可以设为波纹管及其他压敏构件。但是，在实现控制阀的小型化上，优选采用薄膜状的隔膜。

在上述实施方式中，作为主体的材质，采用了铝合金，但也可以采用黄铜等铜合金及其他材质。

另外，本发明并不被限定于上述实施方式或变形例，能够在不脱离主旨的范围内使构成要素变形并将其具体化。也可以是，通过对上述实施方式或变形例所公开的多个构成要素进行适当组合，从而形成各种发明。此外，也可以是，从上述实施方式或变形例所示出的全部构成要素中删除一些构成要素。

[附图标记说明]

1控制阀、2阀主体、3螺线管、4隔膜、18流通路、20压力室、22阀孔、24阀座、28引导孔、30连结构件、32连通路、34阀室、36阀体、37O形圈、40弹簧、42轴、50外壳、51连接构件、54电磁线圈、56套筒、60动作空间、62柱塞、64芯、68弹簧、100压缩机、102缸体、104前外壳、106后外壳、108阀板、110缸、111冷凝器、112控制室、113膨胀装置、114吸入室、115蒸发器、116排出室、118安装孔、120冷媒入口、122冷媒出口、124连通路、126连通路、127连通路、128连通路、130旋转轴、140斜板、142活塞、148唇形密封件、152带轮、160电磁离合器、170引擎、180连通路、182连通路、201控制阀、202连通孔、203控制阀、204阀室、206引导孔、210阀体、212阀座、214背压室、216连通路、218狭缝、220连通孔、222阀室、224阀座、226阀体、228弹簧座、230弹簧。

Claims (7)

1.一种可变容量压缩机，其具有吸入室、排出室及控制室，一方面对被导入到上述吸入室的冷媒进行压缩，并将其从上述排出室排出，另一方面通过对上述控制室的控制压力进行调整，从而使来自上述排出室的冷媒的排出容量成为可变；

该可变容量压缩机的特征在于，包括：

第1控制阀，其在连接上述排出室与上述控制室的供气通道具有第1阀部，对从上述排出室向上述控制室导入的冷媒的流量进行调整，

第2控制阀，其在连接上述控制室与上述吸入室的抽气通道具有第2阀部，对从上述控制室向上述吸入室导出的冷媒的流量进行调整，以及

离合器，其用于将外部驱动源的动力选择性地传递到该压缩机的旋转轴；

上述第2控制阀包含第2阀体，该第2阀体与上述供气通道中的上述第1阀部的下游侧的中间压力和上述抽气通道中的上述控制压力的差压随动，使上述抽气通道的开度变化；

上述第1控制阀包含：

第1阀体，其开闭上述第1阀部，

螺线管，其产生与供给电流值相应的轴线方向的驱动力，

传递构件，其将上述螺线管的驱动力传递到上述第1阀体，以及

压敏构件，其对上述吸入室的吸入压力进行感知，并根据上述吸入压力的大小来产生上述第1阀部的开闭方向的力；

在向上述螺线管的通电被断开时，上述第1阀体沿闭阀方向动作。

2.如权利要求1所述的可变容量压缩机，其特征在于，

上述第1控制阀

对上述第1阀部的开度进行控制，使得上述吸入压力接近与向上述螺线管的供给电流值对应的设定压力，并

具有在上述第1阀部的控制状态下，上述第1阀部的开度会伴随上述排出室的排出压力的上升而变小的动作特性。

3.如权利要求1所述的可变容量压缩机，其特征在于，

上述第1控制阀

对上述第1阀部的开度进行控制，使得上述吸入压力接近与向上述螺线管的供给电流值对应的设定压力，并

具有在上述第1阀部的控制状态下，上述吸入压力会伴随上述排出室的排出压力的上升而降低的控制特性。

4.如权利要求2或3所述的可变容量压缩机，其特征在于，

上述第1控制阀被构成为将阀主体和上述螺线管沿轴线方向组装；

上述阀主体包含主体，该主体具有形成上述供气通道的内部通道、以及与上述吸入室连通的压力室；

上述螺线管包含：

电磁线圈，

轭，其从外侧包围上述电磁线圈，

芯，其被配置于电磁线圈的内侧，

非磁性的套筒，其被与上述芯同轴状地固定，以及

柱塞，其被插过上述套筒，并与上述芯被沿轴线方向相对配置，能够与上述传递构件沿轴线方向一体位移；

上述压敏构件被设置为分隔上述套筒内的动作空间与上述压力室；

在上述动作空间中，上述柱塞被配置在上述压敏构件与上述芯之间；

上述压敏构件将上述吸入压力与上述动作空间的压力的差压所产生的压敏驱动力赋予到上述柱塞。

5.如权利要求1～4的任意一项所述的可变容量压缩机，其特征在于，

具有连通路，该连通路连接比上述供气通道的上述第1阀部靠下游侧处与上述抽气通道；

上述第2阀体被配设于上述连通路；

在比上述供气通道中的与上述连通路的连接点靠下游侧处，设置有止回阀；

上述止回阀包含：

阀座，其被设置于上述供气通道，

第3阀体，其从下游侧在上述阀座上拆装，从而开闭第3阀部，以及

施力构件，其对上述第3阀体沿闭阀方向施力，且

在上述第1控制阀的开阀状态下，根据上述中间压力与上述控制压力的差压来开阀。

6.如权利要求1～5的任意一项所述的可变容量压缩机，其特征在于，

上述第2控制阀不具有向上述第2阀部的开阀方向对上述第2阀体进行施力的构件，为根据上述中间压力与上述控制压力的差压来开闭的开闭阀；

上述抽气通道的开度会变化为上述第2阀部处于闭阀状态时的最小开度、以及上述第2阀部处于全开状态时的最大开度这两个阶段。

7.如权利要求1～6的任意一项所述的可变容量压缩机，其特征在于，

上述第1控制阀还包含：

第1施力构件，其针对上述第1阀体赋予上述第1阀部的闭阀方向的施加力，以及

第2施力构件，其能够针对上述第1阀体赋予上述第1阀部的开阀方向的施加力；

上述第1施力构件及上述第2施力构件的负荷被设定为：在上述离合器切断时，在向上述螺线管的通电被断开时，上述第1阀体沿闭阀方向动作。

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