JP2006017087A - 電磁式制御弁および該電磁式制御弁を備えた可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 可変容量圧縮機のクランク室へ吐出冷媒ガスを供給できると共に、クランク室内に残留した冷媒ガスや冷媒液を排出できる電磁式制御弁の提供。
【解決手段】 ソレノイド５２および感圧部５３により制御される弁体５７と、吐出室３４の圧力領域とクランク室３２の圧力領域とを連通する弁孔５９と、クランク室３２と吸入室３３とを連通する排気通路５４と、この排気通路５４を開閉する開閉弁５５とを備えた。これにより、熱負荷が小さいとき、ソレノイド５２の停止時に開閉弁５５で排気通路５４を閉じ、弁孔５９を介し吐出室３４とクランク室３２とを連通する。また、ソレノイド５２の作動時に弁孔５９の開度を小さくし、排気通路５４を介して吸入圧領域とクランク室３２とを連通する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両空調装置などに用いられる電磁式制御弁および該電磁式制御弁を備えた可変容量圧縮機に関する。

従来、電磁式制御弁としては、ソレノイドおよび感圧部により制御される弁体と、可変容量圧縮機の吐出圧領域とクランク室の圧力領域とを連通する給気通路とを備え、この給気通路の開度を調整してクランク室内へ供給する吐出冷媒ガス量を制御しクランク室内のカムプレートの傾角を変更することによって吐出容量を変更するようにしたものが挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。

図５はこの種の従来の電磁式制御弁を示す斜視図で、この図５に示す電磁式制御弁は、バルブハウジング１と、このバルブハウジング１の一端側に配置されるソレノイド２と、バルブハウジング１の他端側に配置される感圧部３とにより主として構成されている。バルブハウジング１とソレノイド２との間には弁室４が形成され、この弁室４に、バルブハウジング１の軸線方向に移動可能な弁体５が収容されている。弁室４は弁室ポート６を介して図示しない圧縮機の吐出室に連通され、すなわち、弁室４は吐出圧力Ｐｄが及ぶ領域にある。また、弁室４より図５の上方へ向かってバルブハウジング１の軸線方向に弁孔（給気通路）７が延在し、この弁孔７はポート８を介して図示しない圧縮機のクランク室に連通されている。すなわち、弁孔７はクランク室の圧力Ｐｃが及ぶ領域にある。

バルブハウジング１と感圧部３との間には、弁孔７と連続する感圧ロッドガイド孔９が形成され、この感圧ロッドガイド孔９に、感圧ロッド１０がバルブハウジング１の軸線方向へ移動可能に挿入されている。感圧部３の内部には、吸入圧導入ポート１１を介して圧縮機の吸入室に連通し、吸入圧力Ｐｓが及ぶ領域にある感圧室１２が形成され、この感圧室１２に、感圧伸縮部材を構成してバルブハウジング１の軸線方向へ伸縮変位するベローズ１３が収容されている。このベローズ１３は、ストッパ１４および感圧ロッド受け部１５を介して感圧ロッド１０の一端に連結している。

そして、前記圧縮機の吐出室および吸入室は、図示しないエアコン（冷房機）用の外部冷媒回路で接続されており、この外部冷媒回路上に、凝縮器、膨張弁および蒸発器が介在している。このように外部冷媒回路を接続して閉回路を形成した状態で、圧縮機のピストンがシリンダボア内を往復動することにより、吐出冷媒ガスが吐出室を介して送出されて外部冷媒回路を循環した後、低圧になった冷媒ガスが吸入室を介して圧縮機のシリンダボア内に吸入される。

このように構成された電磁式制御弁では、弁孔（給気通路）７を開くことにより、圧縮機の吐出室−ポート弁室６−弁孔７−弁室４―ポート８―クランク室の連通路が形成されるので、弁孔７の開度を弁体５で調整して所定量の吐出冷媒ガスを供給することによりクランク室内の圧力Ｐｃを増減し、これによって、圧縮機の斜板（すなわちカムプレート）の傾角を変更して吐出容量を変更するようになっている。

例えば、室内温度が所定の設定温度以上に上昇し、図示しない制御コンピュータからソレノイド２へ励磁指令が出力されたとき、ソレノイド２の作動により強制開放ばね１６に抗して弁体５が図５の上方へ付勢されて弁孔７の開度が減少する。一方、ベローズ１３は、吸入圧導入ポート１１を介して感圧室１２に導入される吸入圧力Ｐｓの変動に応じて伸縮変位し、この変位が感圧ロッド１０を介して弁体５に伝達される。このようにしてソレノイド２からの付勢力およびベローズ１３からの付勢力等のバランスによって弁体５による弁孔７の開度が決定される。

そして、室内温度と所定の設定温度との差が開いて熱負荷が大きい場合（吸入圧力Ｐｓが高い場合）、ベローズ１３が短縮して弁体５による弁孔７の開度がさらに小さくなる方向へ付勢されるので、圧縮機の吐出室から弁孔７を介してクランク室へ流入する吐出冷媒ガス量が少なくなり、クランク室内の圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧が小さくなる。その結果、斜板の傾角が大きくなるので圧縮機の吐出容量が大きくなる。

逆に、室内温度と所定の設定温度との差が少なく熱負荷が小さい場合（吸入圧力Ｐｓが低い場合）、ベローズ１３が伸長して弁体５による弁孔７の開度が大きくなるため、クランク室へ流入する吐出冷媒ガス量が多くなり、クランク室内の圧力Ｐｃが上昇して吸入圧力Ｐｓとの差圧が大きくなる。その結果、斜板の傾角が小さくなるので圧縮機の吐出容量が小さくなる。

また、ソレノイド２の励磁指令が解除されたとき、ソレノイド２の消磁により弁体５が強制開放ばね１６で図５の下方へ付勢されて弁孔７の開度が増大する。このため、弁孔７を介して吐出室から吐出冷媒ガスが多量にクランク室に供給され、このクランク室内の圧力Ｐｃが高くなる。その結果、斜板の傾角が最小となるので圧縮機の吐出容量が最小になる。
特許第３４３２９９５号公報（段落番号００３９〜段落番号００４５、図１）

ところで、上記した従来技術にあっては、圧縮機のクランク室内に給気通路である弁孔７を介して吐出冷媒ガスが常時流入しているので、このクランク室内に残留した冷媒ガスが液化して冷媒液が溜まりやすいという問題があった。そして、クランク室内に冷媒液が溜まった場合、圧縮機のシリンダボア内をピストンが往復動する際にフルストロークになりにくいため、この状態で圧縮機の作動を開始してからエアコンの冷却風が出るまでに時間がかかっていた。

本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その主な目的は、クランク室内へ吐出冷媒ガスを供給できると共に、クランク室内に残留する冷媒ガスや冷媒液を排出することのできる電磁式制御弁および該電磁式制御弁を備えた可変容量圧縮機を提供することにある。

また、その他の目的は、熱負荷が小さいときに外部冷媒回路の蒸発器の凍結を防止できると共に、圧縮機の作動を開始してからエアコンの冷却風が出るまでの時間を短縮することのできる電磁式制御弁を提供することにある。

上記主な目的を達成するために請求項１に記載の発明は、吐出圧領域とクランク室の圧力領域とを連通する給気通路と、この給気通路を開閉する弁体と、この弁体を強制開放ばねに抗して閉じる方向へ付勢するソレノイドと、吸入圧を感知して前記弁体を付勢する感圧部とを有し、前記弁体により前記給気通路の開度を調整するようにした電磁式制御弁において、前記クランク室の圧力領域と前記吸入圧の領域とを連通する排気通路と、この排気通路を開閉する開閉弁とを備えた構成にした。

このように構成した請求項１に記載の発明では、開閉弁で排気通路を閉じた状態で、給気通路を開いてクランク室の圧力領域と吐出圧領域とを連通することにより、前記給気通路を介して吐出圧領域から吐出冷媒ガスを送り込みクランク室内へ供給できる。また、開閉弁を開いて排気通路を介して吸入圧領域とクランク室の圧力領域とを連通することにより、クランク室内に残留した冷媒ガスや冷媒液を吸入圧領域へ排出することができる。

また、上記他の目的を達成するために請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記開閉弁は、熱負荷が小さく前記ソレノイドの停止状態で閉じた状態とし、前記ソレノイドの作動状態で開いた状態とする構成にした。

このように構成した請求項２に記載の発明では、熱負荷が小さくソレノイド停止時に開閉弁が排気通路を閉じるので、この状態で給気通路を介して吐出圧領域から吐出冷媒ガスを送り込み、クランク室内の圧力を高くして吐出容量を小さくする。これによって、熱負荷が小さいときに外部冷媒回路の蒸発器の凍結を防止することができる。また、ソレノイド作動時に開閉弁が開くので、排気通路を介して吸入圧領域とクランク室の圧力領域とを連通し、この排気通路を介してクランク室内の残留した冷媒ガスおよび冷媒液を排出する。これにより、ソレノイド作動時に圧縮機のピストンがフルストロークで稼動できるので、圧縮機の作動を開始してからエアコンの冷却風が出るまでの時間を短縮できる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記感圧部に設けられ前記弁体と連動する感圧ロッドに、前記開閉弁を接離可能に連結した構成にした。

このように構成した請求項３に記載の発明では、ソレノイド停止時に弁体が給気通路を開く方向に付勢された場合、この給気通路の開度が大きくなると共に、感圧ロッドが連動して、この感圧ロッドに連結した開閉弁が付勢されるので排気通路が閉じる。逆に、ソレノイド作動時に弁体が給気通路を閉じる方向に付勢された場合、この給気通路の開度が小さくなると共に、感圧ロッドが連動して、この感圧ロッドに連結した開閉弁が付勢されるので排気通路が開く。また、熱負荷の増減により吸入圧力が変化した場合、この圧力変化を感圧伸縮部材で感知して感圧ロッドが移動し、この感圧ロッドに連結した開閉弁が付勢されるので排気通路が開閉する。これによって、ソレノイドの付勢力および感圧部の付勢力により排気通路の開閉制御を自動的に行なうことができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記開閉弁を、前記感圧部の感圧伸縮部材および感圧ロッド受け部と一体化した構成にした。

このように構成した請求項４に記載の発明では、感圧伸縮部材自体の弾性を用いて開閉弁が閉じる方向へ付勢することにより、開閉弁を付勢するばねを特に設ける必要がなくて済むので、構造の簡素化を図り部品点数を少なくすることができる。

また、上記主な目的を達成するために請求項１に記載の発明は、請求項５に記載の発明は、吐出圧領域とクランク室の圧力領域とを連通する給気通路と、この給気通路を開閉する弁体と、この弁体を強制開放ばねに抗して閉じる方向へ付勢するソレノイドと、吸入圧を感知して前記弁体を付勢する感圧部とを有する電磁式制御弁を備え、前記弁体により前記給気通路の開度を調整して前記クランク室のカムプレートの傾角を変更することによって吐出容量を変更するようにした可変容量圧縮機において、前記クランク室の圧力領域と前記吸入圧の領域とを連通する排気通路と、この排気通路を開閉する開閉弁と、これらの給気通路および排気通路と前記クランク室の内部とを連通する連通孔とを具備する構成にした。

このように構成した請求項５に記載の発明では、排気通路を開閉弁で閉じた状態で、給気通路を開くことにより吐出圧領域−給気通路−連通孔−クランク室の内部の連通路が形成されるので、この連通路を介して吐出冷媒ガスをクランク室内へ供給できる。これにより、クランク室内のカムプレートの傾角を減少させた状態を保って吐出容量を小さくすることができる。また、排気通路を開くことによりクランク室の内部−連通孔−排気通路―吸入圧領域の連通路が形成されるので、この連通路を介してクランク室内に残留した冷媒ガスや冷媒液を吸入圧領域へ排出できる。

以上説明したように請求項１および５に記載の発明では、開閉弁で排気通路を閉じた状態で、給気通路を開いてクランク室の圧力領域と吐出圧領域とを連通することにより、給気通路を介して吐出圧領域から吐出冷媒ガスを送り込むことにより、クランク室へ吐出冷媒ガスを供給できる。また、開閉弁を開いて吸入室とクランク室とを排気通路を介して連通することにより、クランク室内に残留した冷媒ガスや冷媒液を吸入圧領域へ排出することができる。

また、請求項２に記載の発明では、熱負荷が小さいときにソレノイド停止状態で開閉弁が排気通路を閉じると共に、給気通路を介して吐出室からクランク室へ吐出冷媒ガスを送り込み、クランク室内の圧力を高くして吐出容量を小さくする。また、ソレノイド作動状態で開閉弁を開いて排気通路を介してクランク室内の冷媒ガスや冷媒液を排出する。したがって、熱負荷が小さいときに外部冷媒回路の蒸発器の凍結を防止することができると共に、クランク室内の冷媒液に妨げられることなく圧縮機のピストンがフルストロークで稼動できるので、圧縮機の作動開始からエアコンの冷却風が出るまでの時間を短縮できる。

また、請求項３に記載の発明では、弁体と連動する感圧ロッドを介して開閉弁が付勢されるので、ソレノイドの付勢力および感圧部の付勢力により排気通路の開閉制御を自動的に行なうことができる。

また、請求項４に記載の発明では、感圧伸縮部材自体の弾性を用いて開閉弁が閉じる方向へ付勢できるので、開閉弁を付勢する付勢ばねを特に設ける必要がなくて済み、部品点数を少なくすることができる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係わる電磁式制御弁を備えた可変容量圧縮機を示す断面図、図２は本実施形態に係わる電磁式制御弁の断面図である。

図１に示す本実施形態の可変容量圧縮機１７は、シリンダブロック１８と、このシリンダブロック１８の後端（図１の左側端）に接合されるリアハウジング１９と、これらのシリンダブロック１８とリアハウジング１９との間に介在するバルブプレート２０と、シリンダブロック１８の前端（図１の右側端）に接合されるフロントハウジング２１と、これらのシリンダブロック１８およびフロントハウジング２１に回転可能に支持される駆動シャフト２２と、この駆動シャフト２２の先端に連結され、外部動力源であるエンジン２３による回転駆動力を伝達する駆動力伝達部２４と、駆動シャフト２２に固設される回転支持体２５と、この回転支持体２５を介して支持される斜板（すなわちカムプレート）２６と、この斜板２６にピストンロッド２７を介して連結されるピストン２８とにより主として構成されている。

シリンダブロック１８の中心部には、駆動シャフト２２の他端が挿入される挿入孔２９が形成されると共に、この挿入孔２９の周囲に、駆動シャフト２２の軸線方向に延在する連通孔３０、およびピストン２８を収容するシリンダボア３１が形成されている。このシリンダブロック１８の前端側の内部およびフロントハウジング２１の内部には、クランク室３２が形成されている。

リアハウジング１９内の前端側には、図示しない外部冷媒回路と接続される吸入室３３および吐出室３４が形成されている。バルブプレート２０には、シリンダボア３１と吸入室３３とを連通する吸入ポート３５、およびシリンダボア３１と吐出室３４とを連通する吐出ポート３６がそれぞれ形成されており、吸入ポート３５は図示しない吸入弁により開閉可能であり、吐出ポート３６は吐出弁３７により開閉可能である。吸入室３３内の冷媒ガスは、ピストン２８の往復動作により吸入ポート３５を介してシリンダボア３１内に流入し、このシリンダボア３１内で所定の圧力まで圧縮された後、吐出冷媒ガスが吐出ポート３６を介して吐出室３４へ吐出される。

斜板２６は、駆動シャフト２２に挿入される支持筒体３８と、この支持筒体３８に取付けられる傾動支持軸３９により傾動可能に支持される回転板４０と、この回転板４０にスラストベアリング４１およびラジアルベアリング４２を介して回転可能に支持される取付板４３とからなっており、ピストンロッド２７の両端に一体形成されるボールジョイント４４が取付板４３およびピストン２８にそれぞれ回動可能に挿入されている。これによって、斜板２６が傾いた状態で駆動シャフト２２を中心として回転板４０が回転する際にピストンロッド２７を介してピストン２８の前後往復揺動に変換されるため、このピストン２８がシリンダボア３１内で前後方向（図1の左右方向）へ往復動する。このピストン２８のストロークは、クランク室３２の圧力Ｐｃとシリンダボア３１内の吸入圧力Ｐｓとの差圧に応じて変わり、すなわち、吐出容量を左右する斜板２６の傾角が変化する。

支持筒体３８は、駆動シャフト２２の後端側（図１の右側）に装着される傾角増加ばね４５により図１の左方向へ付勢されると共に、駆動シャフト２２の前端側（図１の左側）に装着される傾角減少ばね４６により図１の右方向へ付勢される。傾動支持軸３９は駆動シャフト２２の軸線方向と直交する方向に延在する。回転板４０の一端にはガイドピン４７が取付けられ、このガイドピン４７の両端は、回転支持体２５の一端に形成される長孔４８に移動可能に挿入される。回転板４０は傾動支持軸３９を中心として傾動可能に支持されると共に、回転板４０の一端のガイドピン４７が長孔４８に沿って移動可能である。すなわち、傾動支持軸３９を中心として回転板４０が傾動する際に、支持筒体３８が駆動シャフト２２の軸線方向へスライドすると共にガイドピン４７が長孔４８内を移動する。これによって、回転板４０が駆動シャフト２２の軸線方向へ傾動可能であり、かつ駆動シャフト２２と一体に回転可能となっている。一方、回転板４０の回転力がベアリング４１、４２によって遮断されるため取付板４３は駆動シャフト２２を中心として回転しないが、この取付板４３は回転板４０とともに傾動可能である。なお、これらの回転板４０および取付板４３からなる斜板２６の傾角は、図１に示すようにガイドピン４７が長孔４８の一端（図1の上端）まで移動したときに最大となり、また、ガイドピン４７が長孔４８の他端側へ移動するときに減少する。

この実施形態の可変容量圧縮機１７では、シリンダブロック１８の連通孔３０を介してクランク室３２へ吐出冷媒ガスが送り込まれたとき、クランク室３２の圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧が大きくなるので、斜板２６は傾動支持軸３９を中心として図１の反時計方向へ傾動する。その結果、回転板４０は傾角の小さい状態で回転するため、ピストン２８の往復動ストロークが小さくなり吐出容量が減少する。逆に、クランク室３２の圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧が小さくなった場合、回転板４０は傾動支持軸３９を中心として図１の時計方向へ傾動する。その結果、回転板４０は傾角の大きな状態で回転するため、ピストン２８の往復動ストロークが大きく吐出容量が増加する。

そして、本実施形態の電磁式制御弁４９は、リアハウジング１９の後端側に形成される挿入孔５０に挿入されており、バルブハウジング５１と、このバルブハウジング５１の一端側に配置されるソレノイド５２と、バルブハウジング５１の他端側に配置される感圧部５３とを備えている。この電磁式制御弁４９は、前述した図５に示すものと比べて、バルブハウジング５１の内部を軸線方向に貫通する排気通路５４と、この排気通路５４を開閉する開閉弁５５とを備えたことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。

バルブハウジング５１とソレノイド５２との間には弁室５６が形成され、この弁室５６に、バルブハウジング５１の軸線方向に移動可能な弁体５７が収容されている。弁室５６は、弁室ポート５８よりシリンダブロック１８の連通孔３０を介してクランク室３２の内部に連通されており、すなわち、弁室５６はクランク室の圧力Ｐｃが及ぶ領域にある。また、弁室５６より図１の上方へ向かってバルブハウジング５１の中心部に弁孔（すなわち給気通路）５９が延在し、この弁孔５９は吐出圧ポート６０を介して吐出室３４に連通されており、すなわち、弁孔５９は吐出圧力Ｐｄが及ぶ領域にある。図2に示すように弁室５６の内壁部と弁体５７の段差部５７ａとの間には、弁孔５９を開放する方向へ弁体５７を付勢する強制開放ばね６１が介装されている。

バルブハウジング５１と感圧部５３との間には、弁孔５９と連続する感圧ロッドガイド孔６２が形成され、この感圧ロッドガイド孔６２に、感圧ロッド６３がバルブハウジング５１の軸線方向へ移動可能に挿入されて、その先端が弁体５７の一端に当接している。感圧部５３の内部には、吸入圧導入ポート６４を介して吸入室３３に連通し、吸入圧力Ｐｓが及ぶ領域にある感圧室６５が形成され、この感圧室６５に、感圧伸縮部材を構成してバルブハウジング５１の軸線方向へ伸縮変位するベローズ６６が収容されている。このベローズ６６は、感圧ロッド受け部６７を介して感圧ロッド６３の一端に連結している。感圧ロッド受け部６７と開閉弁５５との間には、この開閉弁５５を感圧室６５の端部に当接する方向へ付勢する付勢ばね６８が介在しており、開閉弁５５は感圧ロッド６３を挿通した状態でこの感圧ロッド６３に接離可能に連結している。これにより、ソレノイド５２の作動時に弁体５７が弁孔５９を閉じると共に、感圧ロッド６３を介して付勢ばね６８に抗して開閉弁５５が付勢されるので開閉弁５５が排気通路５４を開く。一方、ソレノイド５２の停止時に強制開放ばね６１の付勢力により弁体５７が弁孔５９を開くと共に、感圧ロッド６３を介して開閉弁５５が付勢された状態が解除されるので、付勢ばね６８の付勢力により開閉弁５５が排気通路５４を閉じる。また、感圧室６５内の吸入圧力Ｐｓが増減してベローズ６６が伸縮変位すると、感圧ロッド６３を介して弁体５７が連動する。なお、前記排気通路５４は、バルブハウジング５１内部を貫通すると共に、この排気通路５４の一端側が弁室５６、弁室ポート５８および連通孔３０を介してクランク室３２に接続し、他端側が感圧室６５および吸入圧導入ポート６４を介して吸入室３３に接続している。

ソレノイド５２は、固定鉄心６９と、バルブハウジング５１の軸線方向へ移動可能な可動鉄心７０と、この可動鉄心７０の一端が当接し、弁体５７と一体形成されるソレノイドロッド７１と、このソレノイドロッド７１を移動可能に収納するロッドガイド７２とを備えている。

このように構成した本実施形態では、まず準備工程として、ソレノイド５２の作動時に吸入圧力Ｐｓが高い状態で、弁体５７が排気通路５４を開くように付勢ばね６８の付勢力を調整する。また、吸入圧力Ｐｓが低くベローズ６６が伸長すると共にソレノイド５２が停止した状態で、弁体５７が排気通路５４を閉じるように付勢ばね６８の付勢力を調整する。

そして、例えば室内温度が所定の設定温度以上に上昇し、図示しない制御コンピュータからソレノイド５２へ励磁指令が出力されたとき、固定鉄心６９および可動鉄心７０間に入力電流値に応じた吸引力が生じる。この吸引力はソレノイドロッド７１を介して弁体５７に伝達され、強制開放ばね６１の付勢力に抗して弁孔５９を閉じる方向、すなわち給気通路の開度が減少する方向へ付勢される。一方、ベローズ６６は、吸入圧導入ポート６４を介して感圧室６５に導入される吸入圧力Ｐｓの変動に応じて伸縮変位し、この変位が感圧ロッド６３を介して弁体５７に伝達される。このようにしてソレノイド５２からの付勢力およびベローズ６６からの付勢力等のバランスにより弁体５７による給気通路の開度が決定される。

また、室内温度と所定の設定温度との差が開いて熱負荷が大きい場合、ソレノイド５２の付勢力の増加やベローズ６６が短縮変位により、弁体５７による給気通路の開度がさらに小さくなる方向へ付勢される。これに伴い、吐出室３４から給気通路を介してクランク室３２へ流入する吐出冷媒ガス量が少なくなり、クランク室３２の圧力Ｐｃが低下する。そして、弁体５７により感圧ロッド６３を介して開閉弁５５が付勢ばね６８に抗して付勢されるので、この開閉弁５５が感圧室６５の端部から離間して排気通路５４が開く。その結果、クランク室３２−連通孔３０−弁室ポート５８−弁室５６−排気通路５４−感圧室６５−吸入圧導入ポート６４−吸入室３３の連通路が形成されるので、この連通路を介してクランク室３２内から冷媒ガスや冷媒液を吸入室３３へ排出する。

逆に、室内温度と所定の設定温度との差が少なく熱負荷が小さい場合、ソレノイド５２の付勢力の減少やベローズ６６の伸長変位により、弁体５７による給気通路の開度が大きくなるため、吐出室３４から給気通路を介してクランク室３２へ流入する吐出冷媒ガス量が多くなり、クランク室３２の圧力Ｐｃが上昇して吸入圧力Ｐｓとの差圧が大きくなるので斜板２６の傾角が小さくなり、その結果、吐出容量が小さくなる。このとき、感圧ロッド６３を介して開閉弁５５が付勢された状態が解除されるので、付勢ばね６８の付勢力により開閉弁５５が感圧室６５の端部に当接し、排気通路５４が閉じてクランク室３２の圧力Ｐｃが保たれる。

その後、ソレノイド５２の励磁指令が解除されたとき、ソレノイド５２の消磁により弁体５７が給気通路の開度を増大する方向へ付勢される。同時に、感圧ロッド６３を介して開閉弁５５が付勢された状態が解除されるので、付勢ばね６８の付勢力により開閉弁５５が感圧室６５の端部に当接して排気通路５４を閉じる。

このように構成した本実施形態では、ソレノイド５２の作動時、およびソレノイド５２の停止時で熱負荷が大きい場合、排気通路５４を開いてクランク室３２内に残留した冷媒ガスや冷媒液を排出するので、ピストン２８のフルストローク往復動作が可能となり、圧縮機１７の作動を開始してからエアコンの冷却風が出るまでに時間を短縮できる。

また、本実施形態では、ソレノイド５２の停止時で熱負荷が小さい場合、開閉弁５５が排気通路５４を閉じると共に、吐出室３４から給気通路を介してクランク室３２へ吐出冷媒ガスを送り込み、クランク室３２の圧力Ｐｃを高くして吐出容量を小さくすることによって、外部冷媒回路の蒸発器の凍結を防止することができる。

また、上記実施形態では、電磁式制御弁４９側にクランク室３２の圧力領域と吸入室３３の圧力領域とを連結する排気通路５４を設け、この排気通路５４および弁孔（給気通路）５９とクランク室３２の内部とを連通孔３０で連通したので、可変容量圧縮機１７側に同様の排気通路を別に設ける必要がない。しかしながら、補助的に同様の排気通路を可変容量圧縮機１７側に設けてもよい。

図３は本発明の他の実施形態に係わる電磁式制御弁を示す断面図、図４は本実施形態に設けられる排気通路が開いた状態を示す断面図である。なお、図３、図４において前述した図１、図２に示すものと同等のものには同一符号を付してある。

図３および図４に示す本実施形態の電磁式制御弁７３は、前述した図１および図２に示すものと比べて、ベローズ７４、感圧ロッド受け部７５および開閉弁７６を一体化して図１、図２の付勢ばね６８を省略したことと、排気通路７７を段付き孔により構成したことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。

この実施形態の電磁式制御弁７３にあっては、図３に示すようにソレノイド５２が停止した場合、強制開放ばね６１によって弁体５７が図３の左方向に付勢されるので、この弁体５７による給気通路の開度が大きくなる。同時に、弁体５７により感圧ロッド６３が図３の右方向に付勢された状態が解除されているので、開閉弁７６が感圧室６５の端部に当接して排気通路７７が閉じている。逆に、図４に示すようにソレノイド５２が作動した場合、可動鉄心７０が吸引されるので、ソレノイドロッド７１で強制開放ばね６１に抗して弁体５７が図４の右方向に付勢され、この弁体５７による給気通路の開度が小さくなる。同時に、弁体５７により感圧ロッド６３が付勢されるので、開閉弁７６が感圧室６５の端部から離間して排気通路７７が開く。

例えば、室内温度と所定の設定温度との差が少なく熱負荷が小さい場合、ソレノイド５２の付勢力が減少すると、図３に示すように、弁体５７による給気通路の開度が大きくなると共に、弁体５７により感圧ロッド６３が付勢された状態が解除されるので、開閉弁７６が感圧室６５の端部に当接して排気通路７７が閉じる。逆に、室内温度と所定の設定温度との差が開いて熱負荷が大きい場合、ソレノイド５２により弁体５７による給気通路の開度が小さくなる方向へ付勢されると共に、弁体５７により感圧ロッド６３を介してベローズ７４、感圧ロッド受け部７５および開閉弁７６が押圧され、開閉弁７６が感圧室６５の端部から離間して排気通路７７が開く。その結果、クランク室内に残留した冷媒ガスや冷媒液が弁室ポート５８−排気通路７７−感圧室６５−吸入圧導入ポート６４の連通路を介して吸入室へ排出される。

また、熱負荷が大きくなり吸入圧力Ｐｃが高くなった場合、ベローズ７４が短縮変位するので、このベローズ７４と一体化した感圧ロッド受け部７５および開閉弁７６が移動して開閉弁７６が感圧室６５の端部から離間して排気通路７７が開く。

このように構成した本実施形態でも、前述した図１、図２に示すものと同様の効果が得られる。さらに、本実施形態では、ベローズ７４、感圧ロッド受け部７５および開閉弁７６を一体化し、ベローズ６６自体の弾性を用いて開閉弁が閉じる方向へ付勢するので、開閉弁７６を付勢する付勢ばねを省略して部品点数を少なくすることができると共に、感圧ロッド受け部７５および開閉弁７６間に前記付勢ばねが介在していないのでベローズ７４の曲りを防止することもできる。

本発明の一実施形態に係わる電磁式制御弁を備えた可変容量圧縮機を示す断面図である。 本実施形態に係わる電磁式制御弁の断面図である。 本発明の他の実施形態に係わる電磁式制御弁を示す断面図である。 本実施形態に設けられる排気通路が開いた状態を示す断面図である。 従来の電磁式制御弁を示す斜視図である。

符号の説明

１７ 可変容量圧縮機
２６ 斜板（カムプレート）
３０ 連通孔
３２ クランク室
３４ 吐出室
４９ 電磁式制御弁
５０ 挿入孔
５１ バルブハウジング
５２ ソレノイド
５３ 感圧部
５４ 排気通路
５５ 開閉弁
５６ 弁室
５７ 弁体
５９ 弁孔（給気通路）
５８ 弁室ポート
６０ 吐出圧ポート
６１ 強制開放ばね
６２ 感圧ロッドガイド孔
６３ 感圧ロッド
６４ 吸入圧導入ポート
６５ 感圧室
６６ ベローズ（感圧伸縮部材）
６７ 感圧ロッド受け部
６８ コイルばね
６９ 固定鉄心
７０ 可動鉄心
７１ ソレノイドロッド
７２ ロッドガイド

Claims (5)

1. 吐出圧領域とクランク室（３２）の圧力領域とを連通する給気通路（５９）と、この給気通路（５９）を開閉する弁体（５７）と、この弁体（５７）を強制開放ばね（６１）に抗して閉じる方向へ付勢するソレノイド（５２）と、吸入圧を感知して前記弁体（５７）を付勢する感圧部（５３）とを有し、前記弁体（５７）により前記給気通路（５９）の開度を調整するようにした電磁式制御弁（４９）において、
   前記クランク室（３２）の圧力領域と前記吸入圧の領域とを連通する排気通路（５４）と、この排気通路（５４）を開閉する開閉弁（５５）とを備えたことを特徴とする電磁式制御弁（４９）。
2. 前記開閉弁（５５）は、熱負荷が小さく前記ソレノイド（５２）の停止状態で閉じた状態とし、前記ソレノイド（５２）の作動状態で開いた状態とすることを特徴とする請求項１に記載の電磁式制御弁（４９）。
3. 前記感圧部（５３）に設けられ前記弁体（５７）と連動する感圧ロッド（６３）に、前記開閉弁（５５）を接離可能に連結したことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁式制御弁（４９）。
4. 前記開閉弁（５５）を、前記感圧部（５３）の感圧伸縮部材（６６）および感圧ロッド受け部（６７）と一体化したことを特徴とする請求項３に記載の電磁式制御弁（４９）。
5. 吐出圧領域とクランク室（３２）の圧力領域とを連通する給気通路（５９）と、この給気通路（５９）を開閉する弁体（５７）と、この弁体（５７）を強制開放ばね（６１）に抗して閉じる方向へ付勢するソレノイド（５２）と、吸入圧を感知して前記弁体（５７）を付勢する感圧部（５３）とを有する電磁式制御弁（４９）を備え、前記弁体（５７）により前記給気通路（５９）の開度を調整して前記クランク室（３２）のカムプレート（２６）の傾角を変更することによって吐出容量を変更するようにした可変容量圧縮機（１７）において、
   前記クランク室（３２）の圧力領域と前記吸入圧の領域とを連通する排気通路（５４）と、この排気通路（５４）を前記ソレノイド（５２）の作動時に開閉制御する開閉弁（５５）と、これらの給気通路（５９）および排気通路（５４）と前記クランク室（３２）の内部とを連通する連通孔（３０）とを具備することを特徴とする可変容量圧縮機（１７）。

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