JP2007263097A - 容量可変型圧縮機における流量検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本願発明は、コンパクトな構成で、低流量域から高流量域の流量検出を正確に行い、高流領域での冷房効率低下を抑制した流量検出装置を提供することにある。
【解決手段】流量零時で、可動体４２の突起部４８が内壁面４０ａに接触し、下端面４７との間に受圧用隙間４９が形成される。高圧冷媒ガスは下端面４７を加圧し、可動体４２を上方へ付勢する。低圧流体室５３の低圧冷媒ガスは分岐流路５５を通り、密封室４１内に流入する。このため、可動体４２は流量差圧によりスプリング４５の付勢力と釣り合う位置まで移動し、流通路４０が順次拡大する。高流量域では、可動体４２の下端面４７がバイパス通路５２を開放するため、高圧冷媒ガスは流通路４０及びバイパス通路５２の両通路を通って低圧流体室５３内に大量に流入し、流量差圧の変化が緩慢になる。この結果、低流量域から高流量域に至るまでの流量差圧の変化を図８の実線Ｎに近づけることができる。
【選択図】図３

Description

本願発明は、容量可変型圧縮機において冷媒ガスの吐出流量の変化に対応して移動する可動体を磁気的に検出する流量検出装置に関するものである。

容量可変型圧縮機（以下、単に圧縮機という）は、例えば特許文献１に開示されているように、制御弁ＣＶの開度を調整することによって斜板１５の傾斜角を変更し、吐出容量（本願明細書では、圧縮機の１回転毎の吐出流量をいう）を変更するように構成されている。

しかし、吐出容量の変更制御は制御弁ＣＶに流量変更指令を出すのみで、実際の吐出容量を知ることができないという問題がある。
また、吐出容量が変更されると圧縮機の動力も変化するが、圧縮機の動力は流量指令値に基づく計算値で推測しているのが現状である。

従って、流量変更指令後の吐出容量が指令値に達するまでの間、実際の圧縮機の動力は前記計算値と異なり、誤差が生じる。特に、車両エンジンの運転開始時に圧縮機を起動したような場合は誤差が大きくなる。このため、必要な車室内温度に達する時間が長くなったり、車両側のエンジンへの負担が増加するなど、適切な制御を行いにくい状態がある。

圧縮機において冷媒ガスの吐出流量を正確に検出できれば、実際の吐出容量や動力を計算によって知ることができ、極めて有用である。
そこで、例えば特許文献２の図２に開示されるような電子式流量計を利用し、圧縮機の吐出流量を検出する方法が考えられる。

特許文献２の電子式流量計は、箱体５ａの水平隔壁６ａに弁座２ａを備えた弁穴７ａを設け、水平隔壁６ａの上方空間を可動膜８ａと一体の駆動板９ａによって２つの空間に区画し、駆動板９ａにはばねによって弁穴７ａに嵌合する方向に付勢された弁体３ａが取り付けられている。水平隔壁６ａと駆動板９ａとの間の空間は高圧流体Ｐ１の流体通路１ａに連通し、弁穴７ａを通過後の低圧流体Ｐ２の一部は連通路１２ａを介して駆動板９ａ上方の空間に供給される。

従って、駆動板９ａの下方空間の高圧流体Ｐ１と上方空間の低圧流体Ｐ２との差圧により弁体３ａが弁穴７ａ内を上下動し、弁座２ａと弁体３ａの隙間が変化する可変絞りが構成される。また、差圧による弁体３ａの変位は変換器１３ａにより検出され、流量に対応する電気信号が発信される。
特開２００２−３３２９６２号公報 実願昭５９−４１６９０号全文明細書（実開昭６０−１５２９２６号公報）

しかし、特許文献２に開示された電子式流量計は、弁座２ａと弁体３ａによる可変絞りの構成や弁体３ａを支える可動膜８ａと駆動板９ａの構成及びそれらによる高圧流体Ｐ１と低圧流体Ｐ２の空間を区画する構成等が必要となり、必然的に大型化せざるを得ない構成である。このため、特許文献２の電子式流量計をそのままの構成で車両という制約された空間に設置されている圧縮機に取り付けることは困難であった。

装置の小型化という観点のみで考えれば、冷媒ガスの流通路にスプール等の可動体を組み合わせた可変絞り機構を構成し、この可変絞り機構で発生させた２点間の流量差圧によって前記可動体を摺動させる方式を採用することで、前記特許文献２の問題を解消することが可能と考えられる。

しかし、前記した可動体を摺動させる方式では、冷媒ガスの流通路に下動体の摺動部の隙間が含まれることになる。このため、設定にもよるが、実際には摺動部の隙間から流体の漏れが生じ易くなり、特に圧縮機の起動直後の低流量域での流量差圧を大きく取れず、流量差圧の変化を線形に近づける機能を低下する恐れがある。

そこで、冷媒ガスの流通路における流通路径を可能な限り小さくすることにより、流体の漏れによる影響を低減して２点間の流量差圧を大きくし、低流量域での機能を向上することができる。しかし、低流量域で流体の流れを大きく絞るために、逆に高流量域における流量差圧の変化量の拡大は抑制することができず、高流量域での流量差圧の変化を線形に近づける機能を得ることができなかった。このため、従来の流量検出装置では装置がコンパクト化されても本来の目的である正確な流量検出が行えないという問題があった。

また、圧縮機において流通路径を小さくし、絞り効果をあげようとすると、その分流体抵抗が大きくなり、冷房効率の低下につながるため好ましくない。特に大きな冷房能力を必要とする高負荷運転時は高流量を必要とするため、流体抵抗による冷房効率の低下は無視することができない。
逆に高流量域での冷房能力の確保を優先して流通路径を大きくした場合、流通路の閉鎖状態を形成するために可動体の径も流通路よりも必ず大きくとる必要があることから、流量検出装置の大型化を招くことになる。

本願発明の目的は、圧縮機に利用可能なコンパクトな構成で、低流量域から高流量域における流量検出を正確に行うとともに高流量域における冷房効率の低下を抑制した流量検出装置を提供することにある。

請求項１に記載の本願発明は、容量可変型圧縮機において、前記シリンダボアから吐出される冷媒ガスの流通路に対し直角に交差する密封室を形成し、前記密封室に可動体を収容し、前記可動体を付勢部材によって前記流通路内に突出するように付勢するとともに最大突出時の前記可動体と前記流通路の内壁との間に反付勢方向の受圧用隙間を形成し、前記流通路とは別に前記可動体の移動によって開閉されるバイパス通路を形成し、前記可動体の下流側流通路の冷媒ガスを前記密封室に導入する連通路を設けたことを特徴とする。

請求項１記載の本願発明によれば、冷媒ガスの流通路の一部を可動体の移動経路の一部として利用する構成であるため、流量検出装置全体をコンパクト化することが可能となり、車両用圧縮機の流量検出装置に十分利用することが可能である。また、バイパス通路により特に高流量域での流量差圧の変化を線形に近づける機能が向上するとともに圧縮機が必要とする流量を十分に確保して冷房効率を高めることができ、車両空調を適切に行うことができる。

請求項２に記載の本願発明は、前記バイパス通路が前記可動体の軸線方向に複数形成されていることを特徴とするため、流量差圧の増加に伴う可動体の移動により複数のバイパス通路が順次開放されるので、低圧流体室へ流れる冷媒ガスの流量増加の変化を種々に設定することが可能となり、高流量域における流量差圧の変化を線形に近づける機能をより高めることができる。

請求項３に記載の本願発明は、前記可動体の周面に前記バイパス通路を構成する隔壁によって開閉される環状溝を設けたことを特徴とするため、中間的な流量増加を図ることができ、流量差圧の検出感度を損なうこと無く、必要な冷媒能力の確保が可能となる。

本願発明における流量検出装置は、圧縮機に利用できるコンパクトな構成で、低流量域から高流量域において正確な流量検出を行うことができるとともに特に高流量域における冷房効率を高めることができる。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
図１は本願発明を実施した圧縮機の概要を示す。ハウジング１内には、制御室としてのクランク室２が区画されている。クランク室２内には、駆動軸３が回転可能に配設されている。駆動軸３は、車両に積載されたエンジン４に作動連結され、エンジン４からの動力供給によって回転駆動される。

クランク室２において、駆動軸３上にはラグプレート５が一体回転可能に固定されている。また、クランク室２内には斜板６が収容されている。斜板６は設定された傾斜角で駆動軸３に嵌合し、駆動軸３の軸線方向に傾動可能に支持されるとともに駆動軸３上を摺動可能に設けられている。ヒンジ機構７はラグプレート５と斜板６との間に介在されている。従って、斜板６はヒンジ機構７を介してラグプレート５及び駆動軸３と同期回転するとともに、駆動軸３の軸線方向に対して傾動する。また、斜板６の傾斜角は後述する容量制御装置２１によって制御される。

ハウジング１内には複数（図１には一つのみ示す）のシリンダボア８が形成されており、各シリンダボア８内には片頭型のピストン９が往復動可能に収容されている。各ピストン９はシュー１０を介して斜板６の外周部に係留されている。従って、駆動軸３の回転にともなう斜板６の回転運動がシュー１０を介してピストン９の往復運動に変換される。

シリンダボア８内の背面側（図１の右方）には、ピストン９とハウジング１に内装された弁・ポート形成体１１とで囲まれた圧縮室１２が区画されている。ハウジング１の背面側の内部には、吸入圧力領域としての吸入室１３及び吐出圧力領域としての吐出室１４がそれぞれ区画形成されている。

そして、吸入室１３の冷媒ガスは、各ピストン９が上死点位置から下死点位置へ移動することにより、弁・ポート形成体１１に形成された吸入ポート１５及び吸入弁１６を介して圧縮室１２に吸入される。圧縮室１２に吸入された冷媒ガスは、ピストン９が下死点位置から上死点位置へ移動することにより所定の圧力にまで圧縮され、弁・ポート形成体１１に形成された吐出ポート１７及び吐出弁１８を介して吐出室１４に吐出される。

ハウジング１内には抽気通路１９及び給気通路２０が設けられている。抽気通路１９はクランク室２と吸入室１３とを連通する。給気通路２０は吐出室１４とクランク室２とを連通する。ハウジング１において、給気通路２０の途中には制御弁２２を備えた容量制御装置２１が配設されている。

なお、制御弁２２は、第１検圧回路２３を介して吐出室１４に連通し、また、後述する外部冷媒回路２４に図示しない第２検圧回路を介して連通し、制御信号及び両検圧回路の２点間差圧に基づいて制御弁２２の開度が調整される。

そして、容量制御装置２１の制御弁２２の開度を調節することで、給気通路２０を介してクランク室２へ導入される高圧冷媒ガスの導入量と抽気通路１９を介してクランク室２から導出される冷媒ガス導出量とのバランスが制御され、クランク室２の内圧が決定される。クランク室２の内圧に応じて、ピストン９を介した圧縮室１２の内圧との差が変更され、斜板６は駆動軸３に対する傾斜角が変更される。この結果、圧縮機はピストン９のストローク、即ち冷媒ガスの吐出容量を変更することができる。

例えば、クランク室２の内圧が低下すると斜板６の傾斜角度が増大し、圧縮機の吐出容量が増大される。図１の二点鎖線で示した斜板６はラグプレート５に当接した最大傾斜角度の状態を示している。逆に、クランク室２の内圧が上昇すると斜板６の傾斜角度が減少し、圧縮機の吐出容量が減少される。図１の実線で示した斜板６は最小傾斜角度の状態を示している。

車両用空調装置の冷媒回路（冷凍サイクル）は、前記圧縮機と吐出室１４及び吸入室１３を繋ぐ外部冷媒回路２４とから構成されている。なお、冷媒としては、例えば二酸化炭素やフロンが用いられている。外部冷媒回路２４は、吐出室１４側から順に、凝縮器２５、レシーバタンク２６、膨張弁２７及び蒸発器２８を備えている。また、凝縮器２５とレシーバタンク２６を繋ぐ冷媒通路には、冷媒の圧力を検出する圧力センサー２９が配設される。圧力センサー２９の検出信号は電気的な接続線３０、データ入力手段３１及び接続線３２を介してアンプ３３に送信される。アンプ３３は容量制御装置２１を制御し、アンプ３３からの吐出容量変更指令は接続線３４を介して容量制御装置２１に発信される。

一方、図１においてハウジング１の上面には、図２〜図５に詳細を示した流量検出装置３５が設置されている。流量検出装置３５は、ハウジング１の一部である吐出フランジ３６内に設置されている。吐出フランジ３６はハウジング１のシリンダブロック３７にガスケット３８を介在して固定され、ハウジング１の一部を構成している（図２参照）。

吐出フランジ３６の内部には、高圧流体室３９とそれに連通する流通路４０が形成されている。また、吐出フランジ３６内には流通路４０と直角に交差する形態で有底円筒形状の密封室４１が形成され、その内部にスプールから成る可動体４２が摺動可能に収容されている。

可動体４２は円柱形状に形成され、上端小径部４４は密封室４１の内壁との間に隙間を有し、この隙間に可動体４２を図３の下方に付勢する付勢部材としてのコイルスプリング４５が設置される。コイルスプリング４５は可動体４２に後述する差圧がかかった時、所定位置で釣り合うようにばね定数が設定されている。また、上端小径部４４には磁石４６が埋設されている。

図４に示すように、可動体４２の下端大径部４３と密封室４１の内壁面４０ｂとの間には、可動体４２の摺動を許容できる程度に微小に設定された隙間５０が形成されている。流通路４０に突出する可動体４２の下端面４７には突起部４８が形成され、可動体４２の最大突出時に突起部４８が流通路４０の内壁面４０ａに接触することにより、受圧用隙間４９が形成され、この受圧用隙間４９が冷媒ガスの流通路を形成するとともに可動体４２の下端面４７は受圧面となる。

一方、図３に示されるように、可動体４２の上流側流通路４０ｃ及び下流側流通路４０ｄの図面上方には隔壁５１によって区画されたバイパス通路５２が形成されている。バイパス通路５２は、可動体４２の最大突出時に下端大径部４３の周面により閉鎖されており、可動体４２の下端面４７が図の上方へ通過するまで閉鎖状態に維持される。

可動体４２の下流側流通路４０ｄ及びバイパス通路５２は図３に示すように、吐出フランジ３６内に形成された低圧流体室５３で合流している。低圧流体室５３はそのメイン流路５４が図１で説明した外部冷媒回路２４に接続し、メイン流路５４から分岐された連通路５５が可動体４２の上端小径部４４側の密封室４１に連通している。

なお、吐出フランジ３６内に形成された高圧流体室３９は、図１に示したように、吐出通路５６ａ、５６ｂ、５６ｃを介して吐出室１４に連通する。

従って、高圧流体室３９には吐出室１４から吐出された高圧の冷媒ガスが供給され、低圧流体室５３には高圧流体室３９及び可動体４２の上流側流通路４０ｃから受圧用隙間４９を通過した若干量の冷媒ガスが低下した圧力状態で供給される。このため、密封室４１内の可動体４２は下端大径部４３の下端面４７にかかる高圧流体と低圧流体室５３から密封室４１に導入され、上端小径部４４側にかかる低圧流体との２点間の流量差圧によって図３の上方又は下方に移動する。容量制御装置２１の制御により吐出容量が変更されると、吐出室１４の吐出流量が変化するため、可動体４２にかかる流量差圧が変化し、可動体４２は流量差圧に応じて図３の上方又は下方に移動する。例えば、吐出容量が増加すると、流量差圧が増大するため可動体４２は図３の上方へ移動する。

また、吐出フランジ３６の外部には、可動体４２の磁石４６と対向して磁気センサー５７が設置される。磁石４６と対向する磁気センサー５７は吐出フランジ３６との間に所定の隙間が空けられ、ハウジング１側から直接熱伝達されないようにしている。磁気センサー５７は接続線５８を介してアンプ３３に接続されている。なお、図２の符号５９は固定ボルトの挿通孔である。

前記した構成を有する第１の実施形態の作用について、図３及び図５〜図８に基づき説明する。

まず、図７の線図について説明する。一般に２点間の流量差圧を得るために固定絞りを用いると、流量と流量差圧の関係は点線Ｍで示すように非線形で変位する。このため、低流量域では流量差圧の変化が微小となり、正確な差圧検出が困難になる傾向があり、高流量域では逆に流量差圧の変化が大きくなりすぎ、この差圧を検出しようとすれば流量検出装置自体を大きなものにせざるを得ないという問題がある。一般に可変絞りを用いると、固定絞りの問題点が解消され、実線Ｎで示した線形に近づけた変位をさせることができる。

しかし、可変絞りであっても、低流量域では差圧変化を大きくするために絞りを大きく設定する必要が有り、逆に高流量域では絞りを小さくして流量差圧の変化を緩慢にする必要がある。前記特許文献２や公知の可変絞りを利用した流量検出装置では、両流量域の特性を満足させるために高流量域でも弁体が大きく変位できるように大型化しなければならなかった。
本願発明の第１の実施形態では低流量域及び高流量域双方の特性を満足させることができる。

図３に示す可動体４２は、圧縮機の吐出流量が全く無い流量零時の状態で、スプリング４５の付勢力により流通路４０内に最大に突出し、可動体４２の突起部４８が流通路４０の内壁面４０ａに接触することにより受圧用隙間４９が形成されている。また、バイパス通路５２は閉鎖状態にあり、可動体４２の上流側流通路４０ｃと下流側流通路４０ｄとは受圧用隙間４９によって連通されている。

ここで、圧縮機から微小の冷媒ガスが吐出されると、冷媒ガスは高圧流体室３９から受圧用隙間４９を通ることにより、一定圧力まで低下した状態で低圧流体室５３に至る。また、上流側流通路４０ｃの高圧冷媒ガスは可動体４２の受圧面である下端面４７を加圧し、可動体４２を上方へ付勢する。

一方、低圧流体室５３内の低圧冷媒ガスは連通路５５を通り、可動体４２の上端小径部４４側の密封室４１内に流入する。このため、下端面４７にかかる圧力と上端小径部４４にかかる圧力の流量差圧により、可動体４２は図５に示すように、スプリング４５の付勢力と釣り合う位置まで図の上方へ移動する。この移動により、可動体４２の下端面４７と流通路４０の内壁面４０ａとの隙間が拡大し、上流側流通路４０ｃから下流側流通路４０ｄに流れる冷媒ガスの流量が順次増加する。下流側流通路４０ｄに流れる冷媒ガスの流量は吐出流量の増加に伴って増加するため、流量差圧は図７の実線Ｎの線形に近い状態で変化させることができる。

冷媒ガスの吐出流量が更に増大して高流量域に入ると、流量差圧が更に増加するため、図６に示すように、可動体４２は隔壁５１を超えた位置まで上昇し、バイパス通路５２を開放する。このため、高圧流体室３９内の冷媒ガスは流通路４０及びバイパス通路５２の両通路を通って低圧流体室５３内に大量に流入することになる。

しかも、バイパス通路５２の開放量は可動体４２の上昇に伴い増大するため、低圧流体室５３への冷媒ガスの流入量の増大は大きく変化することになる。その結果、高流量域では流量差圧の変化が緩慢になり、吐出流量の低流量域から高流量域に至るまでの全域における流量差圧の変化を図７の実線Ｎに近づけることができる。

以上のように、流量差圧は図７の実線Ｎのように線形に変化し、可動体４２も比例して変化するため、磁石４６と磁気センサー５７との距離は図３の状態から図５及び図６の状態まで線形的に変化し、磁気センサー５７は磁石４６の磁束密度変化を正確に検出することができる。磁気センサー５７による検出データが正確であるため、アンプ３３において算出される流量に関するデータは高い信頼性が得られる。

なお、アンプ３３には、磁気センサー５７からの冷媒ガスの流量に関するデータのほか、データ入力手段３１からの車室内温度情報、圧縮機のプーリ比及び圧力センサー２９からの冷媒ガスの圧力データ等が入力され、また、車両のエンジン制御手段６０から接続線６１を介してエンジン回転数が入力されている。

従って、アンプ３３は磁気センサー５７によって得られる冷媒ガスの流量データを基にリアルタイムで吐出容量を算出して容量制御装置２１へのフィードバック制御を行い、最適な吐出容量制御を行うことができる。

また、磁気センサー５７によって得られる冷媒ガスの流量データを基に圧縮機のトルクを算出することが可能となるため、車両のエンジン回転数に対応した吐出容量制御が行えるとともにエンジン制御手段６０へのフィードバックにより最適なエンジン回転数制御へも利用可能となる。

前記した第１の実施形態は、以下の作用効果が得られる。
（１）冷媒ガスの流通路４０とこれに直角に交差する密封室４１との間で移動する可動体４２及び流通路４０に隣接して設けたバイパス通路５２から成る簡単な構成であるため、流量検出装置をコンパクトにすることができる。
（２）可動体４２を利用し、流通路４０による冷媒ガスの通路拡大機能とバイパス通路５２による冷媒ガスの通路拡大機能との相乗効果により、圧縮機の吐出流量の低流量域から高流量域までの流量差圧を線形的に変化させることができ、リアルタイムの吐出流量検出を正確に行うことができる。このために、特に車両エンジンの運転開始時における容量制御やエンジン回転数制御を的確に行うことができる。

（３）圧縮機の吐出流量の高流量域では車室内の冷房機能を最大にしなければならないが、バイパス通路５２による冷媒ガスの流量増加機能は冷房能力に必要な流量の冷媒ガスを確保するために大きく貢献することができる。
（４）可動体４２は、流通路４０内に突出する場合に上流側流通路４０ｃ及び下流側流通路４０ｄに存在する隔壁５１によって案内されるため、上下方向の移動の安定化が図れる。

（５）可動体４２は、流通路４０に対して直交する方向へ配置されているため、流体の動圧の影響を排除し、可動体４２の受圧面である下端面４７と密封室４１との静圧の差圧のみにより、流量を検出できる。従って、可動体４２の下端面４７を流体の流れ方向に対向するように配置し、流体の動圧により流量を検出するように構成した検出装置と比較し、可動体４２の移動量が同じであった場合、本実施形態ではより広い流量範囲を測定することができる。つまり、流量測定範囲が同じであれば、本実施形態では可動体４２の移動量を短くできるため、より小型化を図ることができる。
（６）可動体４２の径は、冷媒の漏れを防止するために流通路４０及びバイパス通路５２の通路径よりも大きくする必要がある。しかし、本実施形態では流通路４０とは別にバイパス通路５２を形成することにより、流通路４０及びバイパス通路５２の通路径を小さく設定することができるため、可動体４２の径も小さく設定することができ、流量検出装置３５全体の小型化を図ることができる。

（第２の実施形態）
図８に示す第２の実施形態は、第１の実施形態におけるバイパス通路５２を変更したもので、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第２の実施形態は、可動体４２の下流側流通路４０ｄに隔壁６２を形成し、その上方、即ち可動体４２の流量零時から移動する側に下流側流通路４０ｄと平行なバイパス通路６３を形成した。また、第１の実施形態に示した可動体４２の上流側流通路４０ｃの隔壁を削除し、流通路４０と一体の空間６４とした。バイパス通路６３をこのように構成しても、前記第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
図９に示す第３の実施形態は、第１の実施形態におけるバイパス通路５２をさらに変更したもので、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第３の実施形態は、可動体４２の軸線方向（図９における上下方向）に隣接した２つの隔壁６５、６６を可動体４２の下流側流通路４０ｄに形成し、隔壁６５と吐出フランジ３６の間及び隔壁６５と隔壁６６の間にそれぞれバイパス通路６７、６８を形成した構成である。このように可動体４２の軸線方向に形成された２つのバイパス通路６７、６８は、流量差圧の増加による可動体４２の図９上方への移動に伴い順次開放されるため、低圧流体室５３に流れる冷媒ガスの増量変化を１つのバイパス通路の場合に比して緩慢にすることができ、流量差圧の変化の調整がし易くなる。
なお、バイパス通路の数は２つに限らず、３つ以上の複数通路で構成することができる。このような複数のバイパス通路の形成は、低圧流体室へ流れる冷媒ガスの流量増加の変化を種々に設定することが可能となり、高流量域における流量差圧の変化を線形に近づける機能がより高められる。

図１０に示す第４の実施形態は、第１の実施形態におけるバイパス通路５２の構成をさらに変更したもので、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第４の実施形態は、流通路４０の上流側流通路４０ｃ及び下流側流通路４０ｄに隔壁５１を設け、バイパス通路５２を形成した構成は第１の実施形態と同一である。第４の実施形態はさらに可動体４２の下端大径部４３の周面に一定の深さの環状溝６９が刻設されている。環状溝６９は、可動体４２の最大突出時に、バイパス通路５２を構成する隔壁５１と対応した位置に配設され、この時閉鎖状態となる。従って、環状溝６９は可動体４２の上下方向の移動時に隔壁５１によって開閉されることになる。

第４の実施形態は前記した構成により次のように作用する。圧縮機の起動後、低流量域では、図１０（ａ）のように上流側流通路４０ｃと下流側流通路４０ｄは僅かに空けられた受圧用隙間４９で連通し、このときの流量差圧により可動体４２はコイルスプリング４５の付勢力に抗して図の上方へ移動する。

冷媒ガスの流量が増加し、中流量域に達すると、この時の流量差圧により上方へ移動した可動体４２はその周面に形成した環状溝６９が隔壁５１から開放される。このため、図１０（ｂ）のように、上流側流通路４０ｃと下流側流通路４０ｄにそれぞれ配設されたバイパス通路５２は環状溝６９によって連通され、低圧流体室５３に流れる冷媒ガスの流量を環状溝６９の大きさによって決められた量だけ増加することができる。

この時の流量増加量は、図７に示した流量差圧との関係を基に環状溝６９の深さや幅を適宜設定することにより決めることができ、中流量域における最も適切な流量を確保することができる。従って、第４の実施形態は流量差圧の検出感度を損なうこと無く、冷媒ガスの流量を増加することができるので、中流量域における必要な冷媒能力を確保することが可能となる。冷房能力を高めることは冷房効率を良くし、速く冷やすことができるので、圧縮機の動力減少効果が得られ、省エネルギー化にも繋がるものである。

冷媒ガスの流量がさらに増加し、流量差圧が大きくなると、可動体４２はさらに図の上方へ移動し、下端面４７は図１０（ｃ）のようにバイパス通路５２を完全に開放し、流通路４０及びバイパス通路５２の双方から大量の冷媒ガスが低圧流体室５３に流入し、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、環状溝６９の作用位置は可動体４２の移動量によって決められるる。このため、受圧用隙間４９の開放量と環状溝６９が開放されるタイミングとを考慮して環状溝６９の配設位置を設定すれば、環状溝６９による中間的な流量増加タイミングは中流量域から高流量域の範囲で自由に設定することができる。また、環状溝６９は前記実施形態のように１ヶ所に限らず、複数ヶ所に設けても良い。

本願発明は、前記した実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。

（１）第１〜第３の実施形態で示した本願発明におけるバイパス通路は、少なくとも可動体４２の受圧面である下端面４７の下流側流通路４０ｄに配設することにより、本願発明の作用効果を得ることができる。
（２）第１〜第３の実施形態における磁石４６を可動体４２の下端側大径部４３の下端
面４７に埋設し、これに対応して磁気センサー５７を図の下方側に配設する構成としてもよい。

（３）第１の実施形態における密封室４１、可動体４２、スプリング４５、流通路４０、バイパス通路５２及び連通路５５の位置関係を図において逆さに構成し、磁石４６のみ可動体４２の下端側大径部４３の下端面４７に埋設した構成とすることができる。
（４）第１〜第３の実施形態では、吐出フランジ３６と磁気センサー５７との間に隙間を空ける構成を説明したが、両者を接触させた状態でも実施することができる。

（５）前記第１〜第３の実施形態で説明した密封室４１及び可動体４２は円形状に限らず多角形状で構成しても実施することができる。
（６）可動体４２の付勢部材はスプリング４５に限らず、ベローズ等で構成することができる。

（７）前記第１の実施形態に示した容量制御装置２１の制御弁２２は、２点間の流量差圧を用いた流量制御弁として説明しているが、本願発明では磁気センサー５７により検出した流量に基づき圧縮機のトルクを検出することができるので、第１検圧回路２３を吸入室１３に接続したＰｓ制御弁に変更して実施することが可能である。
（８）前記各実施形態に示した流量検出装置３５の密封室４１はハウジング１の一部である吐出フランジ３６内に形成する構成としたものであるが、ハウジング１の外部に密封したケースを設置し、そのケース内に形成する構成としてもよい。

第１の実施形態における容量可変型圧縮機を一部断面した概略図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 流量検出装置を拡大して示した断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 流量検出装置の動作状態を示す断面図である。 流量検出装置の動作状態を示す断面図である。 流量差圧と流量の関係を示す線図である。 第２の実施形態における流量検出装置を拡大して示した断面図である。 第３の実施形態における流量検出装置を拡大して示した断面図である。 第４の実施形態における流量検出装置を拡大して示した断面図である。（ａ）低流量域の流量検出装置を示す。（ｂ）中流量域の流量検出装置を示す。（ｃ）高流量域の流量検出装置を示す。

符号の説明

１ ハウジング
３ 駆動軸
６ 斜板
８ シリンダボア
９ ピストン
２１ 容量制御装置
２４ 外部冷媒回路
３１ データ入力手段
３３ アンプ
３５ 流量検出装置
３６ 吐出フランジ
３７ シリンダブロック
３８ ガスケット
３９ 高圧流体室
４０ 流通路
４０ｃ 上流側流通路
４０ｄ 下流側流通路
４１ 密封室
４２ 可動体
４３ 下端大径部
４４ 上端小径部
４５ スプリング
４６ 磁石
４７ 下端面
４８ 突起部
４９ 受圧用隙間
５０ 絞り通路
５１、６２、６５、６６ 隔壁
５２、６３、６７、６８ バイパス通路
５３ 低圧流体室
５５ 連通路
５７ 磁気センサー
６０ エンジン制御手段
６９ 環状溝

Claims (3)

1. ハウジング内に駆動軸と複数のシリンダボア及びピストンが設置され、前記駆動軸上に設けた斜板によって前記ピストンが駆動されるとともに前記斜板の傾斜角を制御して容量制御を行う圧縮機に、差圧により移動する可動体に備えられた磁石の磁束密度変化を磁気センサーによって検出する流量検出装置を設けた容量可変型圧縮機において、
   前記シリンダボアから吐出される冷媒ガスの流通路に対し直角に交差する密封室を形成し、前記密封室に前記可動体を収容し、前記可動体を付勢部材によって前記流通路内に突出するように付勢するとともに最大突出時の前記可動体と前記流通路の内壁との間に反付勢方向の受圧用隙間を形成し、前記流通路とは別に前記可動体の移動によって開閉されるバイパス通路を形成し、前記可動体の下流側流通路の冷媒ガスを前記密封室に導入する連通路を設けたことを特徴とする容量可変型圧縮機における流量検出装置。
2. 前記バイパス通路は、前記可動体の軸線方向に複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の容量可変型圧縮機における流量検出装置。
3. 前記可動体の周面に前記バイパス通路を構成する隔壁によって開閉される環状溝を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の容量可変型圧縮機における流量検出装置。

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