JP2008286065A

JP2008286065A - 可変容量圧縮機の温度制御装置

Info

Publication number: JP2008286065A
Application number: JP2007130777A
Authority: JP
Inventors: Takuya Yuki; 卓也結城
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2008-11-27
Also published as: DE102008021412A1; CN101307758A

Abstract

【課題】内部熱交換器を使用した冷凍サイクルにて冷凍負荷が高いときに可変容量圧縮機で圧縮された冷媒の温度が高くなり過ぎないようにする。
【解決手段】可変容量圧縮機１を制御する容量制御弁と並列に温度制御装置１０ａを設け、その温度制御装置１０ａは、可変容量圧縮機１の温度を感知して、その温度が所定の高い温度を感知すると、吐出圧力Ｐｄの冷媒をクランク室へ供給してその圧力Ｐｃを上昇させ、可変容量圧縮機１をその吐出容量が小さくなる方向に強制的に制御する。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が低下するので、可変容量圧縮機１は、所定の温度より高くなることはない。
【選択図】図１

Description

本発明は可変容量圧縮機の温度制御装置に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクルにて冷媒の圧縮を行う可変容量圧縮機の温度制御装置に関する。

自動車用空調装置は、可変容量圧縮機によって圧縮された高温のガス冷媒を凝縮器で外気との熱交換により凝縮させ、凝縮された冷媒をレシーバ／ドライヤにて気液に分離し、分離された液冷媒を膨張弁で膨張させ、膨張された気液混合冷媒を蒸発器で車室内の空気との熱交換により蒸発させ、蒸発されたガス冷媒を可変容量圧縮機に戻すようにして、冷凍サイクルを構成している。

ところが、気温の高い地域では、凝縮器が外気を受けて高温のガス冷媒を冷やそうとしても、冷媒が凝縮するまで冷やすことが難しい場合がある。膨張弁は、液冷媒を受け、これを断熱膨張させることによって低温の冷媒を得ているが、可変容量圧縮機から吐出されたガス冷媒が凝縮器で凝縮されなければ、空調装置として機能しなくなる。

そこで、冷凍サイクルに内部熱交換器を取り入れたシステムが考えられている（たとえば、特許文献１参照）。内部熱交換器は、膨張弁に送り込まれる冷媒と可変容量圧縮機に吸入される冷媒との間で熱交換を行うもので、膨張弁に送り込まれる高温の冷媒を可変容量圧縮機に吸入される低温の冷媒によって冷却することにより、膨張弁に安定した液冷媒を送り込むことを可能にするものである。

また、この内部熱交換器を備えた冷凍サイクルは、内部熱交換器を備えていない冷凍サイクルよりも冷凍能力が上がり、効率が良くなることから、気温の高い地域での使用のみならず、それ以外の地域で使用される空調装置へ適用することが考えられている。
特開２０００−２９２０１６号公報

しかしながら、可変容量圧縮機および内部熱交換器を備えた冷凍サイクルでは、膨張弁に送り込まれる冷媒を冷却できるという利点はあるが、可変容量圧縮機の吸入側から見ると、特に、冷凍負荷が高く、可変容量圧縮機がその最大容量で運転しているときには、可変容量圧縮機に送り込まれる冷媒の温度が高くなってしまうという問題点があった。すなわち、温度が高くなった冷媒を可変容量圧縮機が吸入して圧縮すると、吐出される冷媒の温度はさらに高くなってしまい、場合によっては、可変容量圧縮機の潤滑オイルの最大許容温度を超えてしまうことがある。潤滑オイルは、一度高温になってしまうと、酸化が進んでしまい、温度が下がっても安定的に油膜を形成するために必要な粘度が回復できないだけでなく、潤滑機能が失われることによって可変容量圧縮機が焼き付いてしまうという重篤な状態に陥る危険性がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、内部熱交換器を使用した冷凍サイクルにて冷凍負荷が高いときに可変容量圧縮機で圧縮された冷媒の温度が高くなり過ぎないようにする可変容量圧縮機の温度制御装置を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、可変容量圧縮機内に配置されて前記可変容量圧縮機のクランク室内の圧力を制御する開閉弁と、前記可変容量圧縮機の内部の温度を検出して前記温度が所定の温度より高くなると前記クランク室内の圧力を上昇させる方向に前記開閉弁を駆動する感温アクチュエータと、を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機の温度制御装置が提供される。

このような可変容量圧縮機の温度制御装置によれば、感温アクチュエータは、可変容量圧縮機の内部の温度が所定の温度より高くなった場合のみ、クランク室内の圧力を強制的に上昇させるようにした。これにより、冷凍負荷が高く、可変容量圧縮機がその最大吐出容量で運転しているときのように、可変容量圧縮機に送り込まれる冷媒が内部熱交換器で加熱されることにより温度が高くなってしまい、その結果、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の温度が高くなりすぎた場合に、クランク室内の圧力を上昇させて可変容量圧縮機の吐出容量を強制的に低下させることで、吐出される冷媒の温度を低下させることができる。

本発明の可変容量圧縮機の温度制御装置は、可変容量圧縮機の内部の温度が高くなりすぎると吐出容量を強制的に低下させるようにしたので、吐出される冷媒の温度の上昇を抑制することができるという利点がある。

感温アクチュエータを吐出室から吐出された冷媒の温度を直接感知するようにした場合は、その温度の変化に対する応答性が高く、また、吐出容量を低下させたときの冷媒の温度が正常範囲に復帰するまでの時間を早くすることができる。

可変容量圧縮機には、高温時の安全機能として表面にサーモスタットを設置し、感知した温度に応じて圧縮機制御装置が温度を制御している場合があるが、温度制御装置が同様の機能を有し、感温アクチュエータが開閉弁を機械的に制御するようにしたので、サーモスタットなどの部品を不要にして吐出される冷媒の温度上昇を確実に抑制できる。

また、可変容量圧縮機には、高圧時の安全機能としてリリーフ弁を別部品として設置しているが、開閉弁のばね荷重を調整することによって温度制御装置にリリーフ弁と同様の機能を持たせることができるので、リリーフ弁の設置を不要にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置を適用した冷凍サイクルを示すシステム図である。

この冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する可変容量圧縮機１と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器２と、冷却された冷媒を気液に分離するレシーバ／ドライヤ３と、分離された液冷媒を絞り膨張させる膨張弁４と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器５と、レシーバ／ドライヤ３から膨張弁４へ流れる冷媒と蒸発器５から可変容量圧縮機１へ流れる冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器６を備えている。

可変容量圧縮機１は、吐出室とクランク室との間の通路に配置されて圧縮された吐出圧力Ｐｄの冷媒をクランク室に導入する流量を制御する容量制御弁７と、クランク室と吸入室との間の通路に配置されてクランク室の冷媒を吸入圧力Ｐｓの吸入室へ逃がすオリフィス８とを備えている。オリフィス８がクランク室の冷媒を吸入室へ逃がしながら容量制御弁７が圧縮された冷媒をクランク室に導入する流量を制御することにより、クランク室の圧力Ｐｃを制御して、可変容量圧縮機１の吐出容量を可変している。

可変容量圧縮機１は、さらに、容量制御弁７と並列に配置された温度制御装置１０ａを備えている。この温度制御装置１０ａは、可変容量圧縮機１の内部の温度を感知し、その温度が所定の温度より高くなると、吐出容量が小さくなるよう可変容量圧縮機１を容量可変するもので、容量制御弁７とは独立して動作する。

このような構成の可変容量圧縮機１において、容量制御弁７は、可変容量圧縮機１を駆動するエンジンの回転数が変化しても、あらかじめ設定された吐出容量を維持するように容量を可変制御する。たとえばエンジンの回転数が上昇した場合、可変容量圧縮機１の吐出圧力Ｐｄが上昇し、吸入圧力Ｐｓが低下するが、容量制御弁７は、その吐出圧力Ｐｄの上昇および／または吸入圧力Ｐｓの低下を感知して吐出室からクランク室への冷媒流量を増加させ、クランク室の圧力Ｐｃを上昇させて吐出容量が小さくなるよう容量を可変制御し、これによって可変容量圧縮機１から吐出される冷媒の吐出容量をあらかじめ設定された吐出容量に維持するようにしている。逆に、エンジンの回転数が低下した場合、容量制御弁７は、クランク室の圧力Ｐｃを低下させて吐出容量を大きくし、これによって可変容量圧縮機１から吐出される冷媒の吐出容量をあらかじめ設定された吐出容量に維持することになる。このとき、可変容量圧縮機１の内部の温度が所定の温度より高くない正常状態では、温度制御装置１０ａは動作しない。

可変容量圧縮機１が容量制御弁７によって容量制御されているときに、たとえば冷凍負荷が高く、可変容量圧縮機１がその最大容量で運転を継続していると、吐出室から吐出される冷媒が高温になってくる。吐出された冷媒が高温になって、可変容量圧縮機１の内部の温度が所定の温度より高くなると、温度制御装置１０ａが動作して、吐出室からクランク室へ冷媒を導入し、クランク室の圧力Ｐｃを上昇させて、可変容量圧縮機１をその吐出容量が小さくなるよう制御する。これにより、可変容量圧縮機１から吐出される冷媒の温度が低下するので、冷凍サイクル内を冷媒とともに循環している可変容量圧縮機１の潤滑オイルがその許容温度を超えて上昇することがなくなり、潤滑オイルの熱劣化を防止することができる。

図２は第２の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。
この第２の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂは、可変容量圧縮機１の吐出室とクランク室との間の通路内に設置して使用されるよう円柱状のボディ１１を有している。このボディ１１の一端には、吐出室からの通路に連通される入口ポート１２を有し、他端には、クランク室への通路に連通される出口ポート１３を有している。入口ポート１２と出口ポート１３との間には、冷媒を流す通路が形成され、その中央部には弁座１４を構成する段差部が形成されている。この弁座１４の出口ポート１３の側には、その弁座１４に対して接離可能に弁体１５が配置されている。その弁体１５の入口ポート１２の側には、弁体１５を開弁方向に付勢するように形状記憶合金ばね１６が配置され、弁体１５の出口ポート１３の側には、弁体１５を閉弁方向に付勢するように円錐状のコイルスプリング１７が配置されている。ここで、弁座１４、弁体１５およびコイルスプリング１７は、形状記憶合金ばね１６によって開閉するノーマルクローズの開閉弁を構成している。コイルスプリング１７は、出口ポート１３内に螺着されたアジャストねじ１８によって受けられており、そのアジャストねじ１８の螺入量を調整することによってばね荷重が調整される。

入口ポート１２の側に配置された形状記憶合金ばね１６は、温度サイクルに対して可逆的にばね荷重が変化するもので、変態温度より低い温度では、ばね荷重が小さく、温度変化に対するばね荷重の変化も少ない特性を有している。また、形状記憶合金ばね１６は、変態温度より高い温度になると、ばね荷重が温度変化に比例して急激に大きくなる特性を有している。したがって、この形状記憶合金ばね１６は、感知している温度が低いときには普通のばねとして作用し、感知している温度がある温度を超えるとばね荷重が急激に増加して弁体１５を強制的に開弁させる感温アクチュエータとして機能し、その変態温度はたとえば可変容量圧縮機１の潤滑オイルの最大許容温度以下に設定されている。

出口ポート１３の側に配置されたコイルスプリング１７は、可変容量圧縮機１内の吐出室の吐出圧力Ｐｄとクランク室の圧力Ｐｃとの差圧によって開弁することがないようなばね荷重に設定されている。また、このコイルスプリング１７は、形状記憶合金ばね１６が高い温度を感知して記憶された形状まで伸びた後、温度が下がったときに形状記憶合金ばね１６を収縮した状態に戻すためのバイアスばねとしての機能をも有している。

以上の構成の温度制御装置１０ｂによれば、冷凍負荷が低く、可変容量圧縮機１がその最小容量または容量可変の範囲で運転を継続しているとき、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度は、異常に高い温度になることはないので、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知している形状記憶合金ばね１６のばね荷重は小さく、開閉弁はコイルスプリング１７により付勢されて閉じており、したがって、この温度制御装置１０ｂは、閉弁状態を保持している。

一方、冷凍負荷が高く、可変容量圧縮機１がその最大容量で運転を継続していて、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が異常に高い温度になると、形状記憶合金ばね１６のばね荷重が大きくなり、コイルスプリング１７の付勢力に抗して伸びることによって弁体１５を弁座１４からリフトさせ、この温度制御装置１０ｂを開弁状態にする。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御されることになり、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が低下していく。吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が低下すると、温度制御装置１０ｂは閉弁し、可変容量圧縮機１は、容量制御弁７による制御下におかれることになる。

図３は第３の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。この図３において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第３の実施の形態に係る温度制御装置１０ｃは、温度を感知して開弁する動作において吐出圧力Ｐｄおよびクランク室の圧力Ｐｃの影響を受けない構成にしている。すなわち、この温度制御装置１０ｃのボディ１１は、その側部に入口ポート１２が形成され、出口ポート１３と反対側の開口部がキャップ１９によって閉止されている。そのキャップ１９には、これを貫通して感圧ピストン２０が開閉方向に進退自在に配置されている。この感圧ピストン２０は、弁孔の内径と略同一の外径を有し、弁体１５と一体に形成されている。感圧ピストン２０には、止輪２１が嵌合され、その止輪２１には、形状記憶合金ばね１６を受けるばね受け部材２２が係止されていて、形状記憶合金ばね１６が感圧ピストン２０を開弁方向に付勢するようにしている。なお、ボディ１１の側部には、入口ポート１２を囲うようストレーナ２３が配置されている。また、そのストレーナ２３を挟んで軸線方向の前後にＯリング２４，２５が配置され、温度制御装置１０ｃが可変容量圧縮機１に組み込まれたときに、入口ポート１２の吐出圧力Ｐｄを出口ポート１３および感圧ピストン２０の端面にかかっているクランク室の圧力Ｐｃから遮断するようにしている。

以上の構成の温度制御装置１０ｃによれば、冷凍負荷が高く、可変容量圧縮機１がその最大容量で運転を継続していて、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が異常に高い温度になった場合、形状記憶合金ばね１６のばね荷重が大きくなり、コイルスプリング１７の付勢力に抗して伸びることで、この温度制御装置１０ｃを開弁状態にする。これにより、クランク室の圧力Ｐｃが上昇し、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなる方向に制御されて、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が低下される。

なお、感圧ピストン２０の外径を弁孔の内径と略同一にしたことで、吐出圧力Ｐｄは、弁体１５に対して開弁方向に、感圧ピストン２０には閉弁方向にそれぞれ等しくかかるためキャンセルされ、圧力Ｐｃは、弁体１５に対して閉弁方向に、感圧ピストン２０には開弁方向にそれぞれ等しくかかるためキャンセルされており、温度制御装置１０ｃは、吐出圧力Ｐｄおよび圧力Ｐｃの影響を受けることなく、可変容量圧縮機１の温度を感知して吐出容量が小さくなる方向に制御するという動作を行う。

図４は第４の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。この図４において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第４の実施の形態に係る温度制御装置１０ｄは、図２および図３に示した第２および第３の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂ，１０ｃがその開閉弁を駆動する感温アクチュエータに形状記憶合金ばね１６を使用しているのに対し、バイメタル２６を使用している点で異なる。バイメタル２６は、リング状の形状を有し、その外周縁部は入口ポート１２の内部に形成された段差部とその入口ポート１２に嵌合された筒状体２７とによって形成された溝部に遊嵌され、内周縁部は弁体１５から入口ポート１２に向けて軸線方向に延出されているシャフト２８に嵌合された止輪２９に係合されるようにしている。

以上の構成の温度制御装置１０ｄによれば、可変容量圧縮機１がその最小容量または容量可変の範囲で運転を継続しているときには、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度は低いので、バイメタル２６は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪２９に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、開閉弁はコイルスプリング１７により付勢されて閉じられており、この温度制御装置１０ｂは、閉弁状態を保持している。

吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が高くなるに連れて、バイメタル２６は、その外周縁部を支点にして弁体１５の側に湾曲していき、止輪２９を介してシャフト２８にかかる開弁方向のばね荷重が増えていく。吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が異常に高い温度になると、バイメタル２６は、形状が反転し、コイルスプリング１７の付勢力に抗してシャフト２８を開弁方向に推し進め、弁体１５を弁座１４からリフトさせ、開閉弁を開弁する。これにより、この温度制御装置１０ｄが開弁状態になるので、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。その結果、吐出圧力Ｐｄの冷媒は、温度が下がり、所定の温度以上に温度が高くなることはなくなる。

図５は第５の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。この図５において、図３および図４に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第５の実施の形態に係る温度制御装置１０ｅは、図３に圧力の影響をキャンセルするタイプとして示した第３の実施の形態に係る温度制御装置１０ｃと比較して形状記憶合金ばね１６をバイメタル２６に変更している点で異なる。バイメタル２６の外周縁部は、ボディ１１の内部に形成された段差部と出口ポート１３と反対側の開口部に嵌合されたキャップ１９とによって形成された溝部に遊嵌され、内周縁部は感圧ピストン２０に嵌合された止輪２９に係合されるようにしている。

この構成の温度制御装置１０ｅによれば、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度は低いときには、バイメタル２６は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪２９に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、この温度制御装置１０ｅは、閉弁状態を保持している。

吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が所定の温度を超えて高い温度になると、バイメタル２６は、形状が反転し、コイルスプリング１７の付勢力に抗して感圧ピストン２０を開弁方向に推し進めることで、この温度制御装置１０ｅを開弁状態にする。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。

以上の第１ないし第５の実施の形態では、可変容量圧縮機１の中に形成された通路内に配置し、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知して、その温度が所定の温度を超えて高い温度になると、吐出圧力Ｐｄの冷媒をクランク室に導入し、可変容量圧縮機１の吐出容量を小さくする方向に強制的に制御する温度制御装置１０ａ〜１０ｅについて説明した。しかし、このような温度制御装置１０ａ〜１０ｅの機能は、可変容量圧縮機１を制御する容量制御弁７に本発明を適用することによっても達成することができる。次に、温度制御装置の容量制御弁７への適用例について説明する。

図６は第６の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図６において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第６の実施の形態では、図２に示した第２の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂを第１のタイプの容量制御弁３０に適用した例を示す。この容量制御弁３０は、可変容量圧縮機１の吸入室における吸入圧力Ｐｓを感知して吐出室からクランク室へ導入する冷媒の流量を制御するもので、制御しようとする吸入圧力Ｐｓの設定値を外部信号によって自由に設定できるものである。

容量制御弁３０は、吸入圧力Ｐｓを感知するダイヤフラム３１と、吐出室からクランク室へ流す冷媒の流量を制御する弁部３２と、制御しようとする吸入圧力Ｐｓの設定値を設定するソレノイド３３とを備えている。弁部３２とソレノイド３３との間に配置されたダイヤフラム３１は、一方の面に吸入圧力Ｐｓを受け、他方の面にソレノイド３３の荷重を受けるように配置されている。ダイヤフラム３１と弁部３２との間には、軸線方向に延びるシャフト３４が配置され、ダイヤフラム３１が感知した吸入圧力Ｐｓの変化を弁部３２の弁体へ伝達するようにしている。

弁部３２のボディ３５には、第２の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂと同じ構成の温度制御装置が内蔵されている。この温度制御装置は、弁部３２が吐出圧力Ｐｄの冷媒を受けるポートと圧力Ｐｃに制御された冷媒を送り出すポートとの間に配置され、形状記憶合金ばね１６は、弁部３２が吐出圧力Ｐｄの冷媒を受けるポートに連通した通路内に配置されて吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知するようにしている。

この容量制御弁３０は、ダイヤフラム３１が吸入圧力Ｐｓを感知して軸線方向に変位すると、その変位は、シャフト３４を介して弁体へ伝達され、弁部３２を開閉制御する。このようにして、容量制御弁３０は、吸入圧力Ｐｓを感知し、その吸入圧力Ｐｓがソレノイド３３によって設定された値になるように吐出室からクランク室へ供給する冷媒の流量を制御する。

この容量制御弁３０の動作と平行して、形状記憶合金ばね１６が吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知し、その温度が異常に高い温度になると、形状記憶合金ばね１６が弁体１５を弁座１４からリフトさせ、吐出圧力Ｐｄの冷媒をクランク室へ供給して可変容量圧縮機１をその吐出容量が小さくなるよう強制的に制御する。

図７は第７の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図７において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第７の実施の形態では、図２に示した第２の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂを第２のタイプの容量制御弁４０に適用した例を示す。この容量制御弁４０は、可変容量圧縮機１の吐出室における吐出圧力Ｐｄと吸入室における吸入圧力Ｐｓとの差圧を感知して吐出室からクランク室へ導入する冷媒の流量を制御するもので、制御しようとする差圧の設定値を外部信号によって自由に設定できるものである。

容量制御弁４０は、吐出室からクランク室へ流す冷媒の流量を制御する弁部４１と、制御しようとする差圧の設定値を設定するソレノイド４２とを備えている。弁部４１とソレノイド４２との間には、弁部４１の弁体と一体に形成されて感圧部材を構成するシャフト４３が軸線方向に進退自在にボディに保持されており、このシャフト４３の端面には、ソレノイド４２の荷重を弁部４１の弁体に伝達するシャフト４４が当接されている。ここで、シャフト４３は、その一方の端面に弁部４１の弁孔を介して吐出圧力Ｐｄを開弁方向に受け、他方の端面に吸入圧力Ｐｓを閉弁方向に受けていて、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧により開弁方向の荷重が発生する。

弁部４１のボディ４５に圧入され、軸線方向に弁孔が形成された弁座部材４６には、第２の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂと同じ構成の温度制御装置が内蔵されている。この温度制御装置は、弁部４１が吐出圧力Ｐｄの冷媒を受けるポートと圧力Ｐｃに制御された冷媒を送り出すポートとの間に配置され、形状記憶合金ばね１６は、弁部４１が吐出圧力Ｐｄの冷媒を受けるポートに連通した通路内に配置されて吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知するようにしている。

この容量制御弁４０では、感圧部材が吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧を感知し、その差圧に応じて弁部４１を開閉制御する。すなわち、この容量制御弁４０は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧を感知し、その差圧がソレノイドによって設定された差圧になるよう吐出室からクランク室へ供給する冷媒の流量を制御する。

この容量制御弁４０の容量制御動作と平行して、形状記憶合金ばね１６が吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知し、その温度が異常に高い温度になると、形状記憶合金ばね１６が弁体１５を弁座１４からリフトさせ、吐出圧力Ｐｄの冷媒をクランク室へ供給して可変容量圧縮機１をその吐出容量が小さくなるよう強制的に制御する。

図８は第８の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図８において、図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第８の実施の形態では、図２に示した第２の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂを第３のタイプの容量制御弁５０に適用した例を示す。この容量制御弁５０は、可変容量圧縮機１の吸入室における吸入圧力Ｐｓを感知して吐出室からクランク室へ導入する冷媒の流量を制御し、吸入圧力Ｐｓを所定の値に制御するものである。

容量制御弁５０は、ダイヤフラム５１によって吸入圧力Ｐｓを感知するようにした感圧部と、吐出室からクランク室へ流す冷媒の流量を制御する弁部５２とを備えている。ダイヤフラム５１は、一方の面に吸入圧力Ｐｓを受け、他方の面にスプリング５３の荷重を受けるように配置されている。ダイヤフラム５１と弁部５２との間には、軸線方向に延びるシャフト５４が配置され、ダイヤフラム５１が感知した吸入圧力Ｐｓの変化を弁部５２の弁体へ伝達するようにしている。

弁部５２のボディ５５には、第２の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂと同じ構成の温度制御装置が内蔵されている。この温度制御装置は、弁部５２が吐出圧力Ｐｄの冷媒を受けるポートと圧力Ｐｃに制御された冷媒を送り出すポートとの間に配置され、形状記憶合金ばね１６は、弁部５２が吐出圧力Ｐｄの冷媒を受けるポートに連通した通路内に配置されて吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知するようにしている。

この容量制御弁５０は、ダイヤフラム５１が吸入圧力Ｐｓを感知し、その吸入圧力Ｐｓがスプリング５３によって決まる所定の値になるように弁部５２が吐出室からクランク室へ供給する冷媒の流量を制御する。

この容量制御弁５０の容量制御動作と平行して、形状記憶合金ばね１６が吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知し、その温度が異常に高い温度になると、形状記憶合金ばね１６が弁体１５を弁座１４からリフトさせ、吐出圧力Ｐｄの冷媒をクランク室へ供給して可変容量圧縮機１をその吐出容量が小さくなるよう強制的に制御する。

図９は第９の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図９において、図３および図６に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第９の実施の形態では、図３に示した第３の実施の形態に係る温度制御装置１０ｃを第１のタイプの容量制御弁６０に適用した例を示す。この容量制御弁６０では、弁部３２を温度制御装置の開閉弁と共用した形にしている。形状記憶合金ばね１６は、吐出圧力Ｐｄの冷媒が導入される部屋に配置され、その冷媒の温度が高くなると、シャフト３４を開弁方向に付勢するようにしている。

この構成により、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が高くない場合、形状記憶合金ばね１６がシャフト３４を駆動するだけのばね荷重は発生しないので、容量制御弁６０は、温度制御装置の作用を受けることなく容量制御の動作をする。吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が異常に高くなると、形状記憶合金ばね１６がその温度を感知してシャフト３４を開弁方向に駆動し、容量制御弁６０の弁部３２を強制的に開弁する。これにより、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう制御される。

図１０は第１０の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１０において、図６に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１０の実施の形態では、図２および図３に示した第２および第３の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂ，１０ｃを第１のタイプの容量制御弁７０に適用した例を示す。この容量制御弁７０では、弁部３２を温度制御装置の開閉弁と共用し、ソレノイド３３にてプランジャ７１を開弁方向に付勢するスプリングを温度制御装置の形状記憶合金ばね１６で置き換えた形になっている。この形状記憶合金ばね１６は、ソレノイド３３の内部の温度を感知することになるが、この容量制御弁７０は、その全体が可変容量圧縮機１に挿入されて設置されるので、実質的に可変容量圧縮機１の温度を感知していることになる。

この構成により、可変容量圧縮機１の温度が高くない場合、形状記憶合金ばね１６は、そのばね荷重がほとんど変化しないので、ソレノイド３３のスプリングとして使用される。可変容量圧縮機１の温度が異常に高くなると、形状記憶合金ばね１６がその温度を感知してプランジャ７１を開弁方向に駆動する。これにより、プランジャ７１の駆動力は、ダイヤフラム３１およびシャフト３４を介して弁部３２の弁体に伝達され、容量制御弁７０の弁部３２を強制的に開弁する。これにより、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう制御される。

図１１は第１１の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１１において、図３および図８に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１１の実施の形態では、図３に示した第３の実施の形態に係る温度制御装置１０ｃを第３のタイプの容量制御弁８０に適用した例を示す。この容量制御弁８０では、弁部５２を温度制御装置の開閉弁と共用した形にしている。形状記憶合金ばね１６は、吐出圧力Ｐｄの冷媒が導入される部屋に配置され、その冷媒の温度が高くなると、シャフト５４を開弁方向に付勢するようにしている。

この構成により、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が高くない場合、形状記憶合金ばね１６がシャフト５４を駆動するだけのばね荷重は発生しないので、容量制御弁８０は、温度制御装置の作用を受けることなく容量制御の動作をする。吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が異常に高くなると、形状記憶合金ばね１６がその温度を感知してシャフト５４を開弁方向に駆動し、容量制御弁８０の弁部５２を強制的に開弁する。これにより、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう制御される。

図１２は第１２の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１２において、図１１に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１２の実施の形態では、図２および図３に示した第２および第３の実施の形態に係る温度制御装置１０ｂ，１０ｃを第３のタイプの容量制御弁９０に適用した例を示す。この容量制御弁９０では、ダイヤフラム５１が吸入圧力Ｐｓに対抗したばね荷重をかけるスプリングを温度制御装置の形状記憶合金ばね１６で置き換えた形になっている。この形状記憶合金ばね１６は、これを収容しているハウジング９１の内部の温度を感知することになるが、この容量制御弁９０は、その全体が可変容量圧縮機１に挿入されて設置されるので、実質的に可変容量圧縮機１の温度を感知していることになる。

この構成により、可変容量圧縮機１の温度が高くない場合、形状記憶合金ばね１６は、そのばね荷重がほとんど変化しないので、制御しようとする吸入圧力Ｐｓの設定ばねとして使用される。可変容量圧縮機１の温度が異常に高くなると、形状記憶合金ばね１６がその温度を感知し、ダイヤフラム５１を介してシャフト５４を開弁方向に駆動する。これにより、シャフト５４の駆動力は、弁部５２の弁体に伝達され、容量制御弁９０の弁部５２を強制的に開弁する。これにより、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう制御される。

図１３は第１３の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１３において、図４ないし図６に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１３の実施の形態では、図４および図５に示した第４および第５の実施の形態に係る温度制御装置１０ｄ，１０ｅを第１のタイプの容量制御弁１００に適用した例を示す。この容量制御弁１００では、弁部３２を温度制御装置の開閉弁と共用した形にしている。バイメタル２６は、吐出圧力Ｐｄの冷媒が導入される部屋に配置され、その冷媒の温度が高くなると、シャフト３４を開弁方向に付勢するようにしている。

この構成により、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度は低いときには、バイメタル２６は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪２９に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、容量制御弁１００は、温度制御装置の作用を受けることなく容量制御の動作をする。吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が異常に高くなると、バイメタル２６は、その温度を感知して形状が反転し、シャフト３４を開弁方向に付勢することで、この容量制御弁１００を開弁状態にする。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。

図１４は第１４の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１４において、図１３に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１４の実施の形態の容量制御弁１１０は、バイメタル２６が吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知している第１３の実施の形態の容量制御弁１００と比較して、クランク室の圧力Ｐｃの冷媒の温度を感知している点で異なる。この容量制御弁１１０では、バイメタル２６は、クランク室に制御された冷媒を送り出すポート内に配置され、圧力Ｐｃの冷媒の温度が高くなると、弁部３２の弁体と一体に形成されたシャフト１１１を開弁方向に付勢するようにしている。

この構成により、圧力Ｐｃの冷媒の温度は低いときには、バイメタル２６は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪２９に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、容量制御弁１１０は、温度制御装置の作用を受けることなく容量制御の動作をする。圧力Ｐｃの冷媒の温度が異常に高くなると、バイメタル２６は、その温度を感知して形状が反転し、シャフト１１１を開弁方向に付勢することで、この容量制御弁１１０を開弁状態にする。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。

図１５は第１５の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１５において、図４、図５および図７に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１５の実施の形態では、図４および図５に示した第４および第５の実施の形態に係る温度制御装置１０ｄ，１０ｅを第２のタイプの容量制御弁１２０に適用した例を示す。この容量制御弁１２０では、弁部４１を温度制御装置の開閉弁と共用した形にしている。バイメタル２６は、吐出圧力Ｐｄの冷媒が導入される部屋に配置され、その冷媒の温度が高くなると、弁部４１の弁体を構成するシャフト４３と一体に形成されたシャフト１２１を開弁方向に付勢するようにしている。

この構成により、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度は低いときには、バイメタル２６は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪２９に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、容量制御弁１２０は、温度制御装置の作用を受けることなく容量制御の動作をする。吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が異常に高くなると、バイメタル２６は、その温度を感知して形状が反転し、シャフト１２１を開弁方向に付勢することで、この容量制御弁１２０を強制的に開弁状態にする。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。

図１６は第１６の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１６において、図１５に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１６の実施の形態の容量制御弁１３０は、バイメタル２６が吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知している第１５の実施の形態の容量制御弁１２０と比較して、クランク室の圧力Ｐｃの冷媒の温度を感知している点で異なる。この容量制御弁１３０では、バイメタル２６は、クランク室に制御された冷媒を送り出すポート内に配置され、圧力Ｐｃの冷媒の温度が高くなると、弁部５２の弁体と一体に形成されたシャフト４３を開弁方向に付勢するようにしている。

この構成により、圧力Ｐｃの冷媒の温度は低いときには、バイメタル２６は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪２９に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、容量制御弁１３０は、温度制御装置の作用を受けることなく容量制御の動作をする。圧力Ｐｃの冷媒の温度が異常に高くなると、バイメタル２６は、その温度を感知して形状が反転し、シャフト４３を開弁方向に付勢することで、この容量制御弁１３０を強制的に開弁状態にする。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。

図１７は第１７の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１７において、図４、図５および図８に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１７の実施の形態では、図４および図５に示した第４および第５の実施の形態に係る温度制御装置１０ｄ，１０ｅを第３のタイプの容量制御弁１４０に適用した例を示す。この容量制御弁１４０では、弁部５２を温度制御装置の開閉弁と共用した形にしている。バイメタル２６は、吐出圧力Ｐｄの冷媒が導入される部屋に配置され、その冷媒の温度が高くなると、シャフト５４を開弁方向に付勢するようにしている。

この構成により、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度は低いときには、バイメタル２６は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪２９に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、容量制御弁１４０は、温度制御装置の作用を受けることなく容量制御の動作をする。吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が異常に高くなると、バイメタル２６は、その温度を感知して形状が反転し、シャフト５４を開弁方向に付勢することで、この容量制御弁１４０を強制的に開弁状態にする。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。

図１８は第１８の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。この図１８において、図１７に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第１８の実施の形態の容量制御弁１５０は、バイメタル２６が吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度を感知している第１７の実施の形態の容量制御弁１４０と比較して、クランク室の圧力Ｐｃの冷媒の温度を感知している点で異なる。この容量制御弁１５０では、バイメタル２６は、クランク室に制御された冷媒を送り出すポート内に配置され、圧力Ｐｃの冷媒の温度が高くなると、弁部５２の弁体と一体に形成されたシャフト１５１を開弁方向に付勢するようにしている。

この構成により、圧力Ｐｃの冷媒の温度は低いときには、バイメタル２６は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪２９に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、容量制御弁１５０は、温度制御装置の作用を受けることなく容量制御の動作をする。圧力Ｐｃの冷媒の温度が異常に高くなると、バイメタル２６は、その温度を感知して形状が反転し、シャフト１３１を開弁方向に付勢することで、この容量制御弁１５０を強制的に開弁状態にする。これにより、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ供給され、クランク室の圧力Ｐｃが上昇して、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。

以上の第１ないし第１８の実施の形態では、可変容量圧縮機１の容量制御を、吐出圧力Ｐｄの冷媒がクランク室へ導入される流量を制御し、クランク室の圧力Ｐｃを制御することによって行う、いわゆる入れ制御に対応した温度制御装置１０ａ〜１０ｅおよびそれらを適用した容量制御弁３０〜１５０の例について説明した。次に、可変容量圧縮機１の容量制御を、クランク室の冷媒が吸入室へ吸引される流量を制御し、クランク室の圧力Ｐｃを制御することによって行う、いわゆる抜き制御に対応した温度制御装置の例について説明する。

図１９は第１９の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置を適用した冷凍サイクルを示すシステム図である。この図１９において、図１に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この冷凍サイクルの可変容量圧縮機１は、吐出室とクランク室との間の通路に配置されて圧縮された吐出圧力Ｐｄの冷媒をクランク室に導入するオリフィス８と、クランク室と吸入室との間の通路に配置されてクランク室から吸入圧力Ｐｓの吸入室へ逃がす冷媒の流量を制御する温度制御装置１０ｆおよび容量制御弁７とを備えている。

温度制御装置１０ｆは、可変容量圧縮機１の内部の温度を感知し、その温度が所定の温度より高くない正常状態では動作せず、所定の温度より高くなると、強制的に吐出容量が小さくなるよう可変容量圧縮機１を容量可変するもので、容量制御弁７とは独立して動作する。

可変容量圧縮機１が容量制御弁７によって容量制御されているときに、たとえば冷凍負荷が高く、可変容量圧縮機１がその最大容量で運転を継続していると、吐出室から吐出される冷媒が高温になってくる。吐出された冷媒が高温になって、可変容量圧縮機１の内部の温度が所定の温度より高くなると、温度制御装置１０ｆが動作して、クランク室から吸入室へ逃がす冷媒の流量を絞り、クランク室の圧力Ｐｃを上昇させて、可変容量圧縮機１をその吐出容量が小さくなるよう制御する。これにより、可変容量圧縮機１から吐出される冷媒の温度が低下するので、冷凍サイクル内を冷媒とともに循環している可変容量圧縮機１の潤滑オイルがその許容温度を超えて上昇することがなくなり、潤滑オイルの熱劣化を防止することができる。

なお、このシステムでは、クランク室には吐出室の冷媒が直接導入されていてクランク室の温度が吐出室の温度に近いことから、温度制御装置１０ｆは、クランク室と容量制御弁７との間の通路に配置されてクランク室から抜かれる冷媒を高温感知に使用しているが、容量制御弁７と吸入室との間の通路に配置し、可変容量圧縮機１に吸入される冷媒の温度を感知することによって圧縮により昇温した冷媒の温度を間接的に求めるようにしても良い。

図２０は第２０の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。
この第２０の実施の形態に係る温度制御装置１０ｇは、可変容量圧縮機１のクランク室と容量制御弁７との間の通路内に設置して使用されるよう円柱状のボディ１６１を有している。このボディ１６１の一端には、クランク室からの通路に連通される入口ポート１６２を有し、他端には、容量制御弁７への通路に連通される出口ポート１６３を有している。入口ポート１６２と出口ポート１６３との間には、冷媒を流す通路が形成され、その中央部には弁座１６４を構成する段差部が形成されている。この弁座１６４の入口ポート１６２の側には、その弁座１６４に対して接離可能に弁体１６５が配置されている。その弁体１６５の入口ポート１６２の側には、弁体１６５を閉弁方向に付勢するように円錐状の形状記憶合金ばね１６６が配置され、弁体１６５の出口ポート１６３の側には、弁体１６５を開弁方向に付勢するようにコイルスプリング１６７が配置されている。ここで、弁座１６４、弁体１６５およびコイルスプリング１６７は、形状記憶合金ばね１６６によって開閉するノーマルオープンの開閉弁を構成している。そのため、入口ポート１６２内に螺着されたアジャストねじ１６８によって、クランク室からの冷媒の温度が所定の温度より高くない正常状態では弁体１６５が全開状態になるように、形状記憶合金ばね１６６およびコイルスプリング１６７のばね荷重が調整されている。

以上の構成の温度制御装置１０ｇによれば、冷凍負荷が低く、可変容量圧縮機１がその最小容量または容量可変の範囲で運転を継続しているとき、クランク室の冷媒の温度は、異常に高い温度になることはないので、クランク室の冷媒の温度を感知している形状記憶合金ばね１６６のばね荷重は小さく、したがって、この温度制御装置１０ｇは、全開状態を保持している。

一方、冷凍負荷が高く、可変容量圧縮機１がその最大容量で運転を継続していて、クランク室からの冷媒の温度が異常に高い温度になると、形状記憶合金ばね１６６のばね荷重が大きくなり、コイルスプリング１６７の付勢力に抗して伸びることによって弁体１６５を弁座１６４に着座させ、この温度制御装置１０ｇを閉弁状態にする。これにより、クランク室から冷媒が流出されなくなってクランク室の圧力Ｐｃが上昇するので、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御されることになり、吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が低下していく。吐出圧力Ｐｄの冷媒の温度が低下してクランク室の冷媒の温度が低下すると、温度制御装置１０ｇは開弁し、可変容量圧縮機１は、容量制御弁７による制御下におかれることになる。

図２１は第２１の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。この図２１において、図２０に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この第２１の実施の形態に係る温度制御装置１０ｈは、図２０に示した第２０の実施の形態に係る温度制御装置１０ｇが感温アクチュエータに形状記憶合金ばね１６６を使用しているのに対し、バイメタル１６９を使用している点で異なる。バイメタル１６９は、その外周縁部が入口ポート１６２の内部に形成された段差部とその入口ポート１６２に嵌合された筒状体１７０とによって形成された溝部に遊嵌され、内周縁部が弁体１６５から入口ポート１６２に向けて軸線方向に延出されているシャフト１７１に嵌合された止輪１７２に係合されるようにしている。

以上の構成の温度制御装置１０ｈによれば、可変容量圧縮機１がその最小容量または容量可変の範囲で運転を継続しているときには、クランク室の冷媒の温度は低いので、バイメタル１６９は、図示のように、熱膨張率の小さい金属側が止輪１７２に軽く接触しているか離間した状態にあり、これによって、この温度制御装置１０ｈは、開弁状態を保持している。

クランク室の冷媒の温度が高くなるに連れて、バイメタル１６９は、その外周縁部を支点にして弁体１６５の側に湾曲していき、止輪１７２を介してシャフト１７１にかかる閉弁方向のばね荷重が増えていく。クランク室の冷媒の温度が異常に高い温度になると、バイメタル１６９は、形状が反転し、コイルスプリング１６７の付勢力に抗してシャフト１７１を閉弁方向に付勢し、弁体１６５を弁座１６４に着座させ、この温度制御装置１０ｈを閉弁状態にする。これにより、クランク室から冷媒が流出されなくなってクランク室の圧力Ｐｃが上昇するので、可変容量圧縮機１は、その吐出容量が小さくなるよう強制的に制御される。

第１の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置を適用した冷凍サイクルを示すシステム図である。第２の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。第３の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。第４の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。第５の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。第６の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第７の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第８の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第９の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１０の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１１の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１２の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１３の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１４の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１５の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１６の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１７の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１８の実施の形態を示す容量制御弁の中央縦断面図である。第１９の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置を適用した冷凍サイクルを示すシステム図である。第２０の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。第２１の実施の形態に係る可変容量圧縮機の温度制御装置の構成を示す中央縦断面図である。

符号の説明

１可変容量圧縮機
２凝縮器
３レシーバ／ドライヤ
４膨張弁
５蒸発器
６内部熱交換器
７容量制御弁
８オリフィス
１０ａ〜１０ｈ温度制御装置
１１ボディ
１２入口ポート
１３出口ポート
１４弁座
１５弁体
１６形状記憶合金ばね
１７コイルスプリング
１８アジャストねじ
１９キャップ
２０感圧ピストン
２１止輪
２２ばね受け部材
２３ストレーナ
２４，２５Ｏリング
２６バイメタル
２７筒状体
２８シャフト
２９止輪
３０容量制御弁
３１ダイヤフラム
３２弁部
３３ソレノイド
３４シャフト
３５ボディ
４０容量制御弁
４１弁部
４２ソレノイド
４３シャフト
４４シャフト
４５ボディ
４６弁座部材
５０容量制御弁
５１ダイヤフラム
５２弁部
５３スプリング
５４シャフト
５５ボディ
６０，７０容量制御弁
７１プランジャ
８０，９０容量制御弁
９１ハウジング
１００，１１０容量制御弁
１１１シャフト
１２０容量制御弁
１２１シャフト
１３０容量制御弁
１３１シャフト
１４０，１５０容量制御弁
１５１シャフト
１６１ボディ
１６２入口ポート
１６３出口ポート
１６４弁座
１６５弁体
１６６形状記憶合金ばね
１６７コイルスプリング
１６８アジャストねじ
１６９バイメタル
１７０筒状体
１７１シャフト
１７２シャフト１７２
１７２止輪

Claims

可変容量圧縮機内に配置されて前記可変容量圧縮機のクランク室内の圧力を制御する開閉弁と、
前記可変容量圧縮機の内部の温度を検出して前記温度が所定の温度より高くなると前記クランク室内の圧力を上昇させる方向に前記開閉弁を駆動する感温アクチュエータと、
を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記可変容量圧縮機の吐出室と前記クランク室との間の通路に配置され、前記開閉弁を、前記感温アクチュエータが前記所定の温度より高い温度を感知したときに開弁するノーマルクローズタイプの弁としたことを特徴とする請求項１記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記開閉弁は、前記吐出室に通じる側に形成された入口ポートと、前記クランク室に通じる側に形成された出口ポートと、前記入口ポートと前記出口ポートとを連通する通路内に形成された弁座と、前記弁座の前記出口ポートの側にて前記弁座に対し接離自在に配置された弁体と、前記出口ポートの側に配置されて前記弁体を閉弁方向に付勢するコイルスプリングとを備え、前記感温アクチュエータは、前記弁座の前記入口ポートの側に配置されて前記所定の温度より高い温度を感知したときに前記弁体を開弁方向に付勢して開弁させることを特徴とする請求項２記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記開閉弁は、前記弁体に弁孔を介して接続され前記弁孔の内径と実質的に同じ外径を有する感圧ピストンを備え、前記感圧ピストンの前記弁体と反対側の端面には前記出口ポートの圧力と同じ圧力がかかるようにしたことを特徴とする請求項３記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記感温アクチュエータは、前記所定の温度より高い温度を感知したときに前記弁体を開弁方向に付勢するためのばね荷重が急増する形状記憶合金ばねであることを特徴とする請求項３記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記感温アクチュエータは、前記所定の温度より高い温度を感知したときに、熱膨張率の小さい金属側に湾曲して前記弁体を開弁方向に付勢するためのばね荷重が急増するバイメタルであることを特徴とする請求項３記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記可変容量圧縮機内に配置されてその吐出容量を制御する容量制御弁にて、前記吐出室から前記クランク室への冷媒の流量を制御する弁部に組み込まれて前記容量制御弁の前記弁部と並列に機能させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記可変容量圧縮機内に配置されてその吐出容量を制御する容量制御弁にて、前記吐出室から前記クランク室への冷媒の流量を制御する弁部に組み込まれ、前記容量制御弁の前記弁部を前記開閉弁と共用し、前記感温アクチュエータを、前記弁部の前記吐出室に連通する第１の部屋および前記クランク室に連通する第２の部屋の少なくとも一方に配置してあることを特徴とする請求項３記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記可変容量圧縮機内に配置されてその吸入室の吸入圧力が設定された圧力になるように前記吐出室から前記クランク室への冷媒の流量を制御して吐出容量を制御する容量制御弁に組み込まれ、前記容量制御弁の前記弁部を前記開閉弁と共用し、前記形状記憶合金ばねを、制御しようとする前記吸入圧力の値を設定するソレノイドにてプランジャを開弁方向に付勢するばねとして配置していることを特徴とする請求項５記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記可変容量圧縮機内に配置されてその吸入室の吸入圧力が設定された圧力になるように前記吐出室から前記クランク室への冷媒の流量を制御して吐出容量を制御する容量制御弁に組み込まれ、前記容量制御弁の前記弁部を前記開閉弁と共用し、前記形状記憶合金ばねを、前記吸入圧力の値を感知する感圧部にて制御しようとする前記吸入圧力の値を設定するよう開弁方向に付勢するばねとして配置していることを特徴とする請求項５記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記可変容量圧縮機の前記クランク室と吸入室との間にて容量制御弁が設置されている通路に配置され、前記開閉弁を、前記感温アクチュエータが前記所定の温度より高い温度を感知したときに閉弁するノーマルオープンタイプの弁としたことを特徴とする請求項１記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記開閉弁は、前記クランク室に通じる側に形成された入口ポートと、前記吸入室に通じる側に形成された出口ポートと、前記入口ポートと前記出口ポートとを連通する通路内に形成された弁座と、前記弁座の前記入口ポートの側にて前記弁座に対し接離自在に配置された弁体と、前記出口ポートの側に配置されて前記弁体を開弁方向に付勢するコイルスプリングとを備え、前記感温アクチュエータは、前記弁座の前記入口ポートの側に配置されて前記所定の温度より高い温度を感知したときにばね荷重が急増して前記弁体を前記弁座に着座させる形状記憶合金ばねであることを特徴とする請求項１１記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。
前記開閉弁は、前記クランク室に通じる側に形成された入口ポートと、前記吸入室に通じる側に形成された出口ポートと、前記入口ポートと前記出口ポートとを連通する通路内に形成された弁座と、前記弁座の前記入口ポートの側にて前記弁座に対し接離自在に配置された弁体と、前記出口ポートの側に配置されて前記弁体を開弁方向に付勢するコイルスプリングとを備え、前記感温アクチュエータは、前記弁座の前記入口ポートの側に配置されて前記所定の温度より高い温度を感知したときに熱膨張率の小さい金属側に湾曲することによりばね荷重が急増して前記弁体を前記弁座に着座させるバイメタルであることを特徴とする請求項１１記載の可変容量圧縮機の温度制御装置。