JP2009264330A - 可変容量型圧縮機における容量制御機構 - Google Patents

Abstract

【課題】可変容量型圧縮機の起動直後において吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮でき、かつ運転効率向上に適した容量制御機構を提供する。
【解決手段】リヤハウジング１３には第１制御弁３３、第２制御弁３４及び逆止弁３５が組み付けられている。第１制御弁３３及び逆止弁３５は、供給通路６４上に介在されている。第２制御弁３４の弁体４６は、バルブハウジング４５内に背圧室４５１と流通室４５２とを区画している。吸入室１３１と制御圧室１２１とは、第１排出通路５８によって連通されている。第１制御弁３３が開状態にあるときには、吐出室１３２の圧力が背圧室４５１に波及し、第２制御弁３４の弁体４６が絞り通路５３を閉じ、第２排出通路５５が閉じられる。第１制御弁３３が閉状態にあるときには、第２制御弁３４の弁体４６が絞り通路５３を開き、第２排出通路５５が開かれる。
【選択図】図２

Description

本発明は、吐出圧領域の冷媒を制御圧室に供給すると共に、前記制御圧室の冷媒を吸入圧領域に排出して前記制御圧室内の調圧を行い、前記制御圧室内の調圧によって吐出容量を制御する可変容量型圧縮機における容量制御機構に関する。

傾角可変に斜板を収容する制御圧室を備えた可変容量型圧縮機においては、制御圧室の圧力が高くなると斜板の傾角が小さくなり、制御圧室の圧力が低くなると斜板の傾角が大きくなる。斜板の傾角が小さくなると、ピストンのストロークが小さくなって吐出容量が小さくなり、斜板の傾角が大きくなると、ピストンのストロークが大きくなって吐出容量が大きくなる。

制御圧室へ供給される冷媒は、圧縮された冷媒であるので、制御圧室から吸入圧領域へ排出される冷媒の排出流量が多くなるほど、可変容量型圧縮機における運転効率が悪くなる。そのため、可変容量型圧縮機における運転効率の観点からすると、制御圧室から吸入圧領域へ冷媒を排出するための排出通路の通路断面積は、できるだけ小さい方がよい。

可変容量型圧縮機を長時間にわたって停止しておくと、冷媒が液状化して制御圧室に溜まる。制御圧室に液状の冷媒が溜まった状態で可変容量型圧縮機を起動したとすると、排出通路の通路断面積を固定した状態で小さくしてある場合には、制御圧室内の液冷媒が吸入圧領域へ速やかに排出されず、制御圧室内の液冷媒の気化によって制御圧室の圧力が過大になってしまう。そのため、可変容量型圧縮機の起動後において吐出容量が大きくなるまでに時間が掛かり過ぎることになる。

このような問題を解消するための可変容量型圧縮機の容量制御機構が特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示の容量制御機構は、吐出圧領域からクランク室（制御圧室）へ冷媒を供給する供給通路の通路断面積を変更するための第１制御弁と、制御圧室から吸入圧領域へ冷媒を排出するための排出通路の通路断面積を変更するための第２制御弁とを備えている。第１制御弁は、電磁力を変更して弁開度を変更可能な電磁式制御弁である。第１制御弁に対する通電を行わない状態では、第１制御弁における弁開度が最大となり、斜板の傾角が最小となる。この状態は、吐出容量が最小容量に固定された最小容量運転状態である。第１制御弁に対して通電が行われる状態では、第１制御弁における弁開度が最大よりも小さくなり、斜板の傾角が最小以上となる。この状態は、吐出容量が最小容量に固定されない中間容量運転状態である。

第２制御弁のスプール（排出通路の通路断面積を変更するための弁体）は、スプール収容室を円筒内空間と背圧室とに区画している。背圧室は、第１制御弁より下流の圧力領域に連通されており、円筒内空間は、抽気通路（排出通路）を介して制御圧室に連通されている。スプールは、スプール付勢バネによって背圧室側へ付勢されている。スプールには連通溝が形成されている。連通溝は、排出通路における微小な最小通路断面積を確保するためのものである。可変容量型圧縮機が起動されると、第１制御弁が閉じられ、スプールが排出通路の通路断面積を大きくする方向へ移動される。これにより制御圧室内の液冷媒が速やかに吸入圧領域へ排出され、可変容量型圧縮機の起動後において吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間が短縮される。
特開２００２−２１７２１号公報

第１制御弁が通電によって開状態にあるときには第２制御弁が閉状態（スプールが弁座に着座している状態）となり、制御圧室から吸入圧領域への冷媒の排出は、連通溝のみを経由して行われる。このときには最小容量以上の容量の制御（中間容量制御）が行われている。

連通溝の通路断面積を小さくすると、第２制御弁が閉状態になっているときの円筒内空間の圧力は、制御圧室内の圧力（制御圧）になる。第１制御弁が絞り機能を有することから、背圧室の圧力は制御圧相当の圧力になっており、背圧室の圧力は、円筒内空間の圧力よりも僅かに大きいだけである。

最小容量時においては制御圧室から吸入室への冷媒流出を止める必要から、第２制御弁が閉状態（スプールが弁座に着座している状態）になっていなければならず、しかも、背圧室の圧力が円筒内空間の圧力よりも僅かに大きいだけである。そのため、スプール付勢バネのばね力は、最小容量時において背圧室の圧力と円筒内空間の圧力との差圧によってスプールを弁座に着座させるために、小さくする必要がある。

第１制御弁が閉状態から開状態に移行したときには、弁座に着座しているスプールが弁座から離れることになるが、スプール付勢バネのばね力が小さ過ぎると、スプールの周面とスプール収容室の周面との間に異物が入り込んでいる場合には、スプールが異物によって動きを阻害される。これは、起動時の制御圧室内の液冷媒を速やかに排出する上で妨げとなる。

逆に、連通溝の通路断面積を大きくし過ぎると、制御圧室から吸入圧領域への冷媒排出流量が多くなり過ぎ、運転効率が悪くなる。
本発明は、可変容量型圧縮機の起動直後において吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮でき、かつ運転効率向上に適した容量制御機構を提供することを目的とする。

本発明は、供給通路を介して吐出圧領域の冷媒が制御圧室に供給されると共に、排出通路を介して前記制御圧室の冷媒が吸入圧領域に排出されて前記制御圧室内の調圧が行われ、前記制御圧室内の調圧によって吐出容量が制御され、前記排出通路は、第１排出通路と第２排出通路とからなり、前記第１排出通路は、前記制御圧室と前記吸入圧領域とを常に連通している常開通路である可変容量型圧縮機における容量制御機構を対象とし、請求項１の発明では、前記供給通路の通路断面積を調整する第１制御弁と、前記第２排出通路を開閉する弁体、及び前記第２排出通路を閉じる閉位置から前記第２排出通路を開く開位置に向けて前記弁体を付勢する開弁バネを備えた第２制御弁とを備え、前記第１制御弁が開状態のときには前記第２制御弁の弁体が前記閉位置にあり、前記第１制御弁が閉状態のときには前記第２制御弁の弁体が前記開位置にあり、前記第２制御弁の弁体が前記閉位置にあるときには、前記第２制御弁の弁体は、前記吸入圧領域の圧力によって、前記閉位置から前記開位置に向けて付勢される。

第２制御弁の弁体が第２排出通路を閉じる閉位置にあるときには、弁体は、吸入圧領域の圧力によって閉位置から開位置に向けて付勢される共に、第１制御弁より下流の供給通路の圧力によって開位置から閉位置に向けて付勢される。この差圧は、特許文献１の場合（背圧室の圧力と円筒内空間の圧力との差圧）に比べて、大きい。これは、開弁バネのバネ力の増強を可能にする。開弁バネのバネ力の増強は、閉位置から開位置への弁体の移動の確実性を高める。これは、起動時の制御圧室内の液冷媒を吸入圧領域へ速やかに排出することに寄与する。

好適な例では、前記第２制御弁は、前記弁体を収容するバルブハウジングを備え、前記弁体は、前記バルブハウジング内を背圧室と流通室とに区画し、前記流通室は、前記第２排出通路に連通されており、前記背圧室は、前記第１制御弁より下流の前記供給通路に連通されており、前記流通室と前記吸入圧領域とは、前記バルブハウジングに設けられた通口を介して連通している。

第２制御弁の弁体が第２排出通路を閉じているときには、流通室には吸入圧領域の圧力が波及しており、背圧室には制御圧室の圧力が波及している。流通室内の吸入圧と背圧室内の制御圧とは、弁体を介して対抗しており、第２排出通路が閉じられているときに弁体を介して吸入圧と制御圧とを対向させる構成は、開弁バネのバネ力の増強を可能にする。

好適な例では、前記第２排出通路は、前記流通室を形成する弁座に開口する絞り通路を供え、前記第２制御弁の弁体は、前記弁座に接離して前記絞り通路を開閉する接離部と、前記バルブハウジングに摺動可能に嵌合された摺動部とを供えている。

バルブハウジングと摺動部との間に異物が入り込んでいる場合にも、開弁バネのバネ力が増強されることによって、閉位置から開位置への弁体の移動の確実性が高くなる。
好適な例では、前記第１制御弁と前記制御圧室との間の前記供給通路には逆止弁が介在されている。

逆止弁は、第１制御弁が開状態から閉状態へ移行したときに、第２制御弁が閉状態から開状態への移行の確実性を高める。
好適な例では、前記逆止弁は、前記第２制御弁の弁体が前記開位置側から前記閉位置に移行した後に、開状態になる。

第２制御弁の弁体が閉位置に移行した時（第２排出通路が閉じられた時）と、逆止弁が開かれた時とのこのようなタイミング関係は、第２制御弁の弁体が開位置から閉位置へ移行する途中で停止することを防止する。

本発明は、可変容量型圧縮機の起動直後において吐出容量が大きくなるまでに掛かる時間を短縮でき、かつ運転効率向上に適しているという優れた効果を奏する。

以下、クラッチレスの可変容量型圧縮機に本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、シリンダブロック１１の前端にはフロントハウジング１２が連結されている。シリンダブロック１１の後端にはリヤハウジング１３がバルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７を介して連結されている。シリンダブロック１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、可変容量型圧縮機１０の全体ハウジングを構成する。

制御圧室１２１を形成するフロントハウジング１２とシリンダブロック１１とには回転軸１８がラジアルベアリング１９，２０を介して回転可能に支持されている。制御圧室１２１から外部へ突出する回転軸１８は、図示しない外部駆動源Ｅ（例えば車両エンジン）から回転駆動力を得る。

回転軸１８には回転支持体２１が止着されている。又、回転軸１８には斜板２２が回転支持体２１に対向するように支持されている。斜板２２は、回転軸１８の軸方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。

回転支持体２１に形成されたガイド孔２１１には斜板２２に設けられたガイドピン２３がスライド可能に嵌入されている。斜板２２は、ガイド孔２１１とガイドピン２３との連係により回転軸１８の軸方向へ傾動可能かつ回転軸１８と一体的に回転可能である。斜板２２の傾動は、ガイド孔２１１とガイドピン２３とのスライドガイド関係、及び回転軸１８のスライド支持作用により案内される。

斜板２２の径中心部が回転支持体２１側へ移動すると、斜板２２の傾角が増大する。斜板２２の最大傾角は、回転支持体２１と斜板２２との当接によって規制される。図１に実線で示す斜板２２は、最小傾角状態にあり、鎖線で示す斜板２２は、最大傾角状態にある。斜板２２の最小傾角は、０°よりも僅かに大きくしてある。

シリンダブロック１１に貫設された複数のシリンダボア１１１内にはピストン２４が収容されている。斜板２２の回転運動は、シュー２５を介してピストン２４の前後往復運動に変換され、ピストン２４がシリンダボア１１１内を往復動する。

リヤハウジング１３内には吸入圧領域である吸入室１３１及び吐出圧領域である吐出室１３２が区画形成されている。バルブプレート１４、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７には吸入ポート２６が形成されており、バルブプレート１４及び弁形成プレート１５には吐出ポート２７が形成されている。弁形成プレート１５には吸入弁１５１が形成されており、弁形成プレート１６には吐出弁１６１が形成されている。シリンダボア１１１、弁形成プレート１５、ピストン２４により圧縮室１１２がシリンダブロック１１内に区画形成されている。

吸入室１３１内の冷媒は、ピストン２４の復動動作〔図１において右側から左側への移動〕により吸入ポート２６から吸入弁１５１を押し退けて圧縮室１１２内へ流入する。圧縮室１１２内へ流入した冷媒は、ピストン２４の往動動作〔図１において左側から右側への移動〕により吐出ポート２７から吐出弁１６１を押し退けて吐出室１３２へ吐出される。吐出弁１６１は、リテーナ形成プレート１７上のリテーナ１７１に当接して開度規制される。

制御圧室１２１内の圧力が下がると、斜板２２の傾角が増大して吐出容量が増え、制御圧室１２１内の圧力が上がると、斜板２２の傾角が減少して吐出容量が減る。
吸入室１３１と吐出室１３２とは、外部冷媒回路２８で接続されている。外部冷媒回路２８上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器２９、膨張弁３０、及び周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器３１が介在されている。膨張弁３０は、熱交換器３１の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する温度式自動膨張弁である。吐出室１３２から外部冷媒回路２８に至る途中には循環阻止手段３２が設けられている。循環阻止手段３２が開いているときには、吐出室１３２内の冷媒は、外部冷媒回路２８へ流出して吸入室１３１へ還流する。

図２に示すように、リヤハウジング１３には電磁式の第１制御弁３３、第２制御弁３４及び逆止弁３５が組み付けられている。
第１制御弁３３のソレノイド３９を構成する固定鉄芯４０は、コイル４１への電流供給による励磁に基づいて可動鉄芯４２を引き付ける。可動鉄芯４２には弁体３７が止着されており、ソレノイド３９の電磁力は、付勢バネ４３のバネ力に抗して、弁孔３８を閉じる位置に向けて弁体３７を付勢する。ソレノイド３９は、制御コンピュータＣの電流供給制御（本実施形態ではデューティ比制御）を受ける。

第１制御弁３３内の感圧手段３６を構成するベロ─ズ３６１には吸入室１３１内の圧力（吸入圧）が通路４４及び感圧室３６２を介して作用している。ベロ─ズ３６１には弁体３７が接続されており、ベロ─ズ３６１内の圧力及び感圧手段３６を構成する感圧ばね３６３のばね力は、弁孔３８を閉じる位置から開く位置に向けて弁体３７を付勢する。弁孔３８に連なる弁収容室５０は、通路５１を介して吐出室１３２に連通している。

第２制御弁３４は、バルブハウジング４５と、バルブハウジング４５内に収容された弁体４６と、弁体４６を付勢する開弁バネ４７とを備えている。バルブハウジング４５は、円板形状の端壁４８と、端壁４８の周縁に一体形成された周壁４９とからなり、周壁４９の端縁は、リテーナ形成プレート１７に接合されている。

弁体４６は、円板形状の基板部４６１と、基板部４６１の周縁に一体形成された円筒形状の摺動部４６２と、基板部４６１の中央部に一体に立設された円柱形状の接離部４６３とからなる。弁体４６は、摺動部４６２がバルブハウジング４５の周壁４９に対して摺動可能に、バルブハウジング４５内に嵌合されている。弁体４６は、バルブハウジング４５内を背圧室４５１と流通室４５２とに区画している。弁体４６の接離部４６３の先端は、リテーナ形成プレート１７に接離可能であり、摺動部４６２の一方の端縁は、端壁４８に接離可能である。開弁バネ４７は、リテーナ形成プレート１７と基板部４６１との間に介在されている。開弁バネ４７は、弁体４６を流通室４５２側から背圧室４５１側へ付勢している。

背圧室４５１は、通路５２を介して第１制御弁３３の弁孔３８に連通している。バルブハウジング４５の周壁４９には通口４９２が貫設されている。弁体４６の摺動部４６２は、通口４９２を開閉可能である。

流通室４５２は、リテーナ形成プレート１７、バルブプレート１４及び弁形成プレート１５，１６に貫設された絞り通路５３と、シリンダブロック１１に貫設された通路５４とを介して制御圧室１２１に接続されている。又、流通室４５２は、バルブハウジング４５の周壁４９に貫設された通口４９１を介して吸入室１３１に連通している。弁体４６の接離部４６３が流通室４５２を形成する弁座となるリテーナ形成プレート１７に当接した状態では、絞り通路５３は閉じられ、制御圧室１２１と流通室４５２との連通が遮断される。

通路５４、絞り通路５３、流通室４５２及び通口４９１は、制御圧室１２１から吸入室１３１に至る第２排出通路５５を構成する。第２排出通路５５と第１排出通路５８とは、互いに並列の関係にある。

図１に示すように、制御圧室１２１と吸入室１３１とは、シリンダブロック１１に貫設された通路５６と、リテーナ形成プレート１７、バルブプレート１４及び弁形成プレート１５，１６に貫設された絞り通路５７とを介して、吸入室１３１に連通している。通路５６及び絞り通路５７は、制御圧室１２１と吸入室１３１とを常に連通している第１排出通路５８を構成する。第１排出通路５８は、制御圧室１２１と吸入室１３１とを常に連通している常開通路である。

図２に示すように、逆止弁３５は、バルブハウジング５９と、バルブハウジング５９内に収容された弁体６０と、弁体６０を付勢する閉止バネ６１とを備えている。閉止バネ６１は、弁孔５９１を閉じる位置に向けて弁体６０を付勢している。弁孔５９１は、通路６２を介して第２制御弁３４の通口４９２に連通されている。第２制御弁３４の弁体４６が絞り通路５３を閉じる閉位置に配置された状態では、弁体４６の摺動部４６２が通口４９２を開き、背圧室４５１と弁孔５９１とが連通する。弁収容室５９２は、リテーナ形成プレート１７、バルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びシリンダブロック１１に貫設された通路６３を介して、制御圧室１２１に連通している。

通路５１，５２，６３は、吐出室１３２から制御圧室１２１へ冷媒を供給するための供給通路６４の一部を構成する。
第１制御弁３３のソレノイド３９に対して電流供給制御（デューティ比制御）を行なう制御コンピュータＣは、空調装置作動スイッチ６５のＯＮによってソレノイド３９に電流を供給し、空調装置作動スイッチ６５のＯＦＦによって電流供給を停止する。制御コンピュータＣには室温設定器６６及び室温検出器６７が信号接続されている。空調装置作動スイッチ６５がＯＮ状態にある場合、制御コンピュータＣは、室温設定器６６によって設定された目標室温と、室温検出器６７によって検出された検出室温との温度差に基づいて、ソレノイド３９に対する電流供給を制御する。

第１制御弁３３の弁孔３８における開閉具合、即ち第１制御弁３３における弁開度は、ソレノイド３９で生じる電磁力、付勢バネ４３のばね力、感圧手段３６の付勢力のバランスによって決まる。第１制御弁３３は、電磁力を変えることによって第１制御弁３３における弁開度を連続的に調整可能である。電磁力を増大すると、第１制御弁３３における弁開度は、減少方向に移行する。又、吸入室１３１における吸入圧が増大すると、第１制御弁３３における弁開度が減少し、吸入室１３１における吸入圧が減少すると、第１制御弁３３における弁開度が増大する。第１制御弁３３は、吸入圧を電磁力に応じた設定圧力に制御する。

図２は、空調装置作動スイッチ６５のＯＦＦによって第１制御弁３３のソレノイド３９に対する電流供給が停止されている状態（デューティ比が０）を示し、第１制御弁３３における弁開度は、最大になっている。斜板２２の最小傾角は０°よりも僅かに大きく、斜板２２の傾角が最小傾角の場合にもシリンダボア１１１から吐出室１３２への吐出は行われている。斜板２２の傾角が最小である状態では、循環阻止手段３２が閉じて外部冷媒回路２８における冷媒循環が停止する構成となっている。シリンダボア１１１から吐出室１３２へ吐出された冷媒は、第１制御弁３３の弁孔３８を経由して第２制御弁３４の背圧室４５１へ流入する。第２制御弁３４の弁体４６は、背圧室４５１の圧力によって、絞り通路５３を閉じる閉位置に配置される。

背圧室４５１内の冷媒は、通口４９２、通路６２及び逆止弁３５の弁孔５９１を経由して弁体６０を押し退けて弁収容室５９２に流入する。弁収容室５９２に流入した冷媒は、通路６３を経由して制御圧室１２１へ流入する。つまり、吐出室１３２の冷媒は、供給通路６４を通って制御圧室１２１へ流入する。制御圧室１２１内の冷媒は、第１排出通路５８を通って吸入室１３１へ流出し、吸入室１３１内の冷媒は、シリンダボア１１１内へ吸入されて吐出室１３２へ吐出される。

図２の状態では、斜板２２の傾角は最小傾角になり、可変容量型圧縮機１０は、吐出容量が最小となる最小容量運転を行なう。この時、循環阻止手段３２は閉じられるので、冷媒が外部冷媒回路２８を循環することはない。

図３は、空調装置作動スイッチ６５がＯＮであって第１制御弁３３のソレノイド３９に対する電流供給が最大（デューティ比が１）になっている状態を示し、第１制御弁３３における弁開度は、零になっている。可変容量型圧縮機１０が最小容量ではない運転を行なっている状態（つまり、斜板２２の傾角が最小ではない状態）では、循環阻止手段３２が開いて外部冷媒回路２８における冷媒循環が行われる。

第１制御弁３３における弁開度が零の状態（弁孔３８が閉じられている状態）では、吐出室１３２内の冷媒が供給通路６４を経由して第２制御弁３４の背圧室４５１へ送られることはない。従って、第２制御弁３４の弁体４６は、吸入室１３１に連通する流通室４５２内の圧力（吸入圧）と、開弁バネ４７のばね力とによって、絞り通路５３を開き、且つ通口４９２を閉じる位置に配置される。逆止弁３５の弁体６０は、閉止バネ６１のバネ力によって弁孔５９１を閉じる位置に配置される。

つまり、図３の状態では、供給通路６４が閉じられ、吐出室１３２内の冷媒が供給通路６４を経由して制御圧室１２１へ送られることはない。又、第２排出通路５５が開かれた状態にあり、制御圧室１２１内の冷媒は、第１排出通路５８及び第２排出通路５５の両方から吸入室１３１へ流出する。この状態では、斜板２２の傾角は最大傾角になり、可変容量型圧縮機１０は、吐出容量が最大となる最大容量運転を行なう。

空調装置作動スイッチ６５がＯＮであって第１制御弁３３のソレノイド３９に対する電流供給が零でなく、且つ最大でない状態（デューティ比が０より大きく、１より小さい）では、吐出室１３２内の冷媒が第２制御弁３４の背圧室４５１へ送られる。従って、第２制御弁３４の弁体４６は、絞り通路５３を閉じる閉位置に配置され、第２排出通路５５は閉じられる。つまり、制御圧室１２１内の冷媒は、第１排出通路５８を経由して吸入室１３１へ流出し、吐出室１３２から背圧室４５１へ送られた冷媒は、逆止弁３５を通過して制御圧室１２１へ流入する。この状態では、斜板２２の傾角は、吸入圧がデューティ比に応じた設定圧力となるように、最小傾角以上となり、可変容量型圧縮機１０は、斜板２２の傾角が最小傾角より大きくなる中間容量運転を行なう。

第１制御弁３３が図３に示す閉状態から開状態に移行すると、吐出室１３２の吐出圧が背圧室４５１に波及し、第２制御弁３４の弁体４６が図３に示す開位置から図２に示す閉位置に向けて移動する。この場合、弁体４６が絞り通路５３を閉じた後に、逆止弁３５が開く。つまり、第２制御弁３４の閉タイミングと逆止弁３５の開タイミングとは、第１制御弁３３が閉状態から開状へ移行したときの背圧室４５１内の圧力変動に対して、第２制御弁３４の弁体４６が閉位置に移行した後に逆止弁３５が開状態になるような開閉関係に設定されている。

第１制御弁３３が開状態から図３に示す閉状態に移行すると、背圧室４５１内の圧力が下がり、第２制御弁３４の弁体４６が図２に示す閉位置から開位置に向けて移動する。
第１の実施形態では以下の効果が得られる。

（１）第２制御弁３４の弁体４６が第２排出通路５５を閉じる閉位置にあるときには、弁体４６は、流通室４５２内の圧力と開弁バネ４７のバネ力とによって、第２排出通路５５を閉じる閉位置から開位置に向けて付勢される。又、弁体４６は、第１制御弁３３より下流の背圧室４５１（供給通路６４の一部）内の圧力によって開位置から閉位置に向けて付勢される。弁体４６が第２排出通路５５を閉じている状態では、絞り機能を有する第１制御弁３３よりも下流の背圧室４５１には制御圧室１２１内の制御圧が通路６３を介して波及していることから、背圧室４５１内の圧力は、制御圧の圧力である。一方、流通室４５２は、通口４９１を介して吸入室１３１に連通しているため、流通室４５２内の圧力は、吸入圧の圧力である。つまり、中間容量運転時における弁体４６を介した流通室４５２内の圧力と背圧室４５１内の圧力との差圧は、吸入圧と制御圧の圧力との差圧となる。

流通室４５２内の圧力（吸入圧）と背圧室４５１内の圧力（制御圧）との差圧は、特許文献１の場合〔背圧室の圧力（制御圧相当）と円筒内空間の圧力（制御圧）との差圧〕に比べて、大きい。従来に比べて流通室４５２内の圧力と背圧室４５１内の圧力との差圧を大きくすることができる構成は、開弁バネ４７のバネ力の増強を可能にする。開弁バネ４７のバネ力の増強は、バルブハウジング４５の周壁４９と摺動部４６２との間に異物が入り込んでいる場合にも、閉位置から開位置への弁体４６の移動の確実性を高める。これは、起動時の制御圧室１２１内の液冷媒を吸入室１３１へ速やかに排出することに寄与する。

（２）第２排出通路５５は、中間容量運転時には閉じられるため、第２排出通路５５を構成する絞り通路５３の通路断面積は、運転効率を考慮したとしても比較的大きくすることができる。これは、起動時の制御圧室１２１内の液冷媒を吸入室１３１へ速やかに排出することに寄与する。

第１排出通路５８が常時開いているため、中間容量運転時には、制御圧室１２１内の冷媒は、第１排出通路５８から吸入室１３１へ流出する。第１排出通路５８を構成する絞り通路５７における通路断面積は、中間容量制御を円滑に遂行できる範囲で、運転効率を考慮して可及的に小さくできる。従って、制御圧室１２１から吸入室１３１への冷媒排出流量を少なくすることができる。つまり、吐出室１３２内の圧縮された冷媒が制御圧室１２１経由で吸入室１３１へ還流する流量を少なくすることができ、運転効率が向上する。

（３）吐出圧が高い状態で中間容量運転が行われている場合、第１制御弁３３が開状態から閉状態へ移行したときに、シリンダボア１１１から制御圧室１２１への冷媒洩れによって制御圧室１２１内の制御圧が減圧しない場合がある。この減圧しない制御圧が供給通路６４を経由して背圧室４５１に波及したとすると、流通室４５２内の吸入圧と開弁バネ４７のバネ力とでは背圧室４５１内の圧力に打ち勝つことができないおそれがある。流通室４５２内の吸入圧と開弁バネ４７のバネ力とが背圧室４５１内の圧力に打ち勝つことができない場合、第２制御弁３４の弁体４６が閉位置から開位置へ向けて移動できない。

逆止弁３５は、減圧しない制御圧が背圧室４５１に波及することを阻止する。そのため、第１制御弁３３が開状態から閉状態へ移行したときには、第２制御弁３４の弁体４６は、閉位置から開位置へ向けて確実に移動する。

（４）弁体４６が絞り通路５３を閉じる前に逆止弁３５が開いてしまうと、弁体４６が絞り通路５３を閉じる前に制御圧室１２１内の圧力が背圧室４５１に波及して背圧室４５１内が制御圧相当の圧力になってしまう。そうすると、弁体４６が開位置から閉位置へ移動する途中で止まってしまうおそれがある。

逆止弁３５は、第２制御弁３４の弁体４６が閉位置に移行した後に、開状態になる。従って、弁体４６が絞り通路５３を閉じる前に制御圧室１２１内の圧力が背圧室４５１に波及することはなく、弁体４６が閉位置に移行するまでは背圧室４５１内は、吐出圧に維持される。つまり、弁体４６は、背圧室４５１内の吐出圧によって閉位置まで確実に移動される。

本発明では以下のような実施形態も可能である。
○図４に示すように、第１制御弁３３と第２制御弁３４との間の通路５２に逆止弁３５の通路６２を接続してもよい。この場合にも、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

○第１の実施形態における逆止弁３５を無くしてもよい。この場合にも、第１の実施形態における（１），（２）項と同様の効果が得られる。
○吐出圧領域における２地点間の差圧に応じて弁開度を増減する感圧手段を備えた制御弁を第１制御弁として用いてもよい。つまり、吐出圧領域における冷媒流量が増大すると弁開度を増大し、吐出圧領域における冷媒流量が減少すると弁開度を減少する制御弁を第１制御弁として用いてもよい。

○第１制御弁、第２制御弁、及び逆止弁３５を可変容量型圧縮機のハウジングから離し、これら制御弁及び逆止弁３５と、可変容量型圧縮機内の吸入室あるいは吐出室とを配管で接続するように構成してもよい。

○クラッチを介して外部駆動源から駆動力を得る可変容量型圧縮機に本発明を適用してもよい。このような可変容量型圧縮機では、クラッチが接続状態にあるときには、斜板の傾角が最小のときにも外部冷媒回路を冷媒が循環する構成となっており、クラッチを遮断することによって冷媒が外部冷媒回路を循環しないようにすることができる。

第１の実施形態を示す圧縮機全体の側断面図。 部分拡大側断面図。 部分拡大側断面図。 別の実施形態を示す部分拡大側断面図。

符号の説明

１０…可変容量型圧縮機。１２１…制御圧室。１３１…吸入圧領域としての吸入室。１３２…吐出圧領域としての吐出室。１７…弁座となるリテーナ形成プレート。３３…容量制御機構を構成する第１制御弁。３４…容量制御機構を構成する第２制御弁。３５…逆止弁。４５…バルブハウジング。４５１…背圧室。４５２…流通室。４６…弁体。４６２…摺動部。４６３…接離部。４７…開弁バネ。４９１…通口。５３…絞り通路。５５…第２排出通路。５８…常開通路である第１排出通路。６４…供給通路。

Claims (5)

1. 供給通路を介して吐出圧領域の冷媒が制御圧室に供給されると共に、排出通路を介して前記制御圧室の冷媒が吸入圧領域に排出されて前記制御圧室内の調圧が行われ、前記制御圧室内の調圧によって吐出容量が制御され、前記排出通路は、第１排出通路と第２排出通路とからなり、前記第１排出通路は、前記制御圧室と前記吸入圧領域とを常に連通している常開通路である可変容量型圧縮機における容量制御機構において、
   前記供給通路の通路断面積を調整する第１制御弁と、
   前記第２排出通路を開閉する弁体、及び前記第２排出通路を閉じる閉位置から前記第２排出通路を開く開位置に向けて前記弁体を付勢する開弁バネを備えた第２制御弁とを備え、
   前記第１制御弁が開状態のときには前記第２制御弁の弁体が前記閉位置にあり、前記第１制御弁が閉状態のときには前記第２制御弁の弁体が前記開位置にあり、前記第２制御弁の弁体が前記閉位置にあるときには、前記第２制御弁の弁体は、前記吸入圧領域の圧力によって、前記閉位置から前記開位置に向けて付勢される可変容量型圧縮機における容量制御機構。
2. 前記第２制御弁は、前記弁体を収容するバルブハウジングを備え、前記弁体は、前記バルブハウジング内を背圧室と流通室とに区画し、前記流通室は、前記第２排出通路に連通されており、前記背圧室は、前記第１制御弁より下流の前記供給通路に連通されており、前記流通室と前記吸入圧領域とは、前記バルブハウジングに設けられた通口を介して連通している請求項１に記載の可変容量型圧縮機における容量制御機構。
3. 前記第２排出通路は、前記流通室を形成する弁座に開口する絞り通路を供え、前記第２制御弁の弁体は、前記弁座に接離して前記絞り通路を開閉する接離部と、前記バルブハウジングに摺動可能に嵌合された摺動部とを供えている請求項２に記載の可変容量型圧縮機における容量制御機構。
4. 前記第１制御弁と前記制御圧室との間の前記供給通路には逆止弁が介在されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御機構。
5. 前記逆止弁は、前記第２制御弁の弁体が前記開位置側から前記閉位置に移行した後に、開状態になる請求項４に記載の可変容量型圧縮機における容量制御機構。

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