JP5637151B2 - 差圧弁及び差圧弁を備える電動圧縮機 - Google Patents

Description

この発明は、差圧弁及び差圧弁を備える電動圧縮機に関する。

圧縮機には、スクロールタイプの圧縮機がある。このスクロールタイプの圧縮機は、基板から渦巻き状の壁を突出させてハウジングに一体に固定された固定スクロールと、基板から渦巻き状の壁を突出させてこの渦巻き状の壁を固定スクロールの渦巻き状の壁の間にはめ込むように配置された可動スクロールとを有している。可動スクロールは、公転運動を行い、それに伴い、その渦巻き状の壁と固定スクロールの渦巻き状の壁とで閉鎖された圧縮空間を形成し、この圧縮空間の容積を減少させることによって内部の冷媒等の流体を圧縮する。圧縮空間内の流体の圧縮時には、内部の流体の圧縮反力によって、可動スクロールは、固定スクロールから離される方向の力を受ける。これにより、可動スクロールと固定スクロールとの間において、渦巻き状の壁と基板との間での圧縮空間の密閉性が低下する。このため、可動スクロールの背面側、つまり固定スクロールと反対側に形成された背圧室に高圧の流体が導入され、この高圧の流体の圧力によって可動スクロールを固定スクロールに向かって押圧し密閉性を向上させている。

例えば、特許文献１に記載されたスクロールタイプの圧縮機では、背圧室は、低圧領域（吸入圧領域）よりも高圧となるように形成され、背圧室の圧力は差圧弁である圧力調整弁によって所定の圧力に調節されるように構成されている。この圧力調整弁は、背圧室を低圧領域に連通する抽気通路上に設けられている。圧力調整弁は、抽気通路上に形成された筒状の弁室と、弁室よりも上流側に形成されて抽気通路の一部を構成する弁孔と、弁室内にスライド移動可能に収容された球状の弁体と、弁孔を閉鎖する方向に弁体を付勢する付勢バネとによって構成されている。そして、背圧室の圧力が弁体に対して弁孔を開放する方向に作用すると共に、低圧領域の圧力が弁体に対して弁孔を閉鎖する方向に作用する。また、弁室の下流側を低圧領域に連通する抽気通路は、弁室側方の筒状の内周面から延びている。よって、圧力調整弁は、背圧室の圧力が所定の圧力よりも大きくなると作動して抽気通路を開放し、背圧室の圧力が過度に上昇するのを防ぐ。

特開平７−２２９４８４号公報

しかしながら、特許文献１のスクロールタイプの圧縮機では、圧力調整弁の弁体が弁孔を開放した開弁時、弁孔から弁室内に流入した流体は、弁体の周囲と弁室の内周面との間を通って弁体を迂回した後、弁室の内周面に設けられた側方の抽気通路に流出する。このとき、弁室内の流体の流れに偏りが生じるため、弁体が付勢バネの伸縮方向に垂直な方向に暴れ、それにより、流体に流体変動が発生する。この流体変動は、流体を振動させるため、流体音（異音）を発生させるという問題がある。
特に圧縮機の停止直後に圧力調整弁の前後に差圧があり圧力調整弁が作動していると、発生する流体音が使用者に与える不快感は大きく問題となる。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、弁の開放時における流通する流体の流体変動の抑制を図る差圧弁及び差圧弁を備える電動圧縮機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る差圧弁は、圧縮機を流通する流体の流体通路上に設けられる差圧弁であって、流体通路上に設けられた筒状の弁室内に固定され、弁室における流体の流通方向を横断して流体の流通を遮断するように延在する支持部材と、流体通路の弁室への開口である弁孔を開放及び閉鎖可能な球状の弁体と、支持部材及び弁体の間に設けられ、弁体を弁孔に向かって押圧する伸縮可能な付勢部材とを備え、支持部材は、付勢部材の収縮時に弁体と当接して支持することが可能である当接部と、弁室で弁体が設けられている側である上流側と、支持部材を挟んだ反対側である下流側とを連通する連通路とを有し、連通路は、上流側から下流側にわたって支持部材を貫通して支持部材の両端の開口部で開口する貫通穴と、開口部のそれぞれから放射状に延び且つ支持部材の外周方向で等間隔に配置される複数の導溝とを有し、貫通穴は、弁孔と同心状となるように形成され、開口部の一方は、当接部に位置する。

支持部材は、付勢部材の伸縮方向に突出する突出部を有し、当接部は、突出部の端部であり、当接部の開口部は、当接部の中心に位置していてもよい。
付勢部材は、突出部の周囲を囲むコイル状のバネであり、弁体の支持部材への当接時に付勢部材のコイル間に間隙を有していてもよい。
突出部は、弁孔から支持部材に向かう弁室の延在方向に垂直な断面の中心に位置していてもよい。
弁体は、球状であり、弁室の内表面との間に間隙を有してもよい。
導溝は、開口部から支持部材の外周面まで延びていてもよい。
上記差圧弁は、スクロール式電動圧縮機における可動スクロールの背面側に位置する背圧室と吸入側の領域とを連通する抽気通路上に設けられてもよい。
また、この発明に係る電動圧縮機は、上記差圧弁を備える。

この発明に係る差圧弁及び差圧弁を備える電動圧縮機によれば、弁の開放時に差圧弁を流通する流体の流体変動を抑制することが可能になる。

この発明の実施の形態１に係る差圧弁を備える圧縮機の構成を示す模式断面側面図である。 図１の差圧弁を拡大した模式断面側面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す模式図である。 図２の差圧弁の開弁時の状態を示す模式側面図である。 この発明の実施の形態２に係る差圧弁の構成を示す模式断面側面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面を示す模式図である。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１を参照すると、この発明の実施の形態１に係る差圧弁１０１を備える圧縮機１００が示されている。なお、以下の実施形態において、圧縮機１００として、冷凍回路に設けられて、冷凍回路を流通する流体である冷媒を吸入、圧縮して吐出するスクロール型の電動圧縮機を使用した場合の例について説明する。

圧縮機１００は、固定スクロールを形成する第二ハウジング２０と、第二ハウジング２０の両側にボルト等で一体に連結された第一ハウジング１０及び第三ハウジング３０と、第三ハウジングに３０に対して第二ハウジング２０と反対側でボルト等によって一体に連結されたモータハウジング５０とを有している。

第二ハウジング２０は、固定基板２０ａと、固定基板２０ａから第三ハウジング３０に向かう方向へ突出する固定渦巻壁２０ｂと、固定基板２０ａから第三ハウジング３０に向かう方向へ突出して固定渦巻壁２０ｂを外側から取り囲むようにして延在する外周壁２０ｃとを一体に有している。そして、固定渦巻壁２０ｂは、固定基板２０ａ上で渦巻き状に延びている。ここで、固定基板２０ａ及び固定渦巻壁２０ｂは、固定スクロールの固定基板及び固定渦巻壁を構成している。

第一ハウジング１０は、第二ハウジング２０の固定基板２０ａ側に取り付けられ、固定基板２０ａと共に、閉鎖された空間である吐出室１２と、圧縮機１００の潤滑油を貯留するための第一貯油室１４及び第二貯油室１５とを、その内側に形成する。さらに、第一ハウジング１０は、吐出室１２及び第一貯油室１４に隣接して油分離室１３をその内側に形成している。油分離室１３は、第一ハウジング１０の外周壁１０ａに形成された吐出口１６を介して、圧縮機１００の外部に連通する。油分離室１３の内部には、吐出口１６から延びて途中で縮径する油分離管１７が延びている。
吐出室１２は、油分離管１７に側方で対向する位置にある油分離室連通穴１３ａを介して、油分離室１３に連通する。油分離室１３は、貯油室連通穴１４ａを介して第一貯油室１４に連通する。

また、圧縮機１００は、第二ハウジング２０と第三ハウジング３０との間に、可動スクロール４０を有している。可動スクロール４０は、第二ハウジング２０の固定基板２０ａに対向するように延在する基板４０ａと、基板４０ａから固定基板２０ａに向かう方向へ突出する渦巻壁４０ｂとを一体に有している。そして、渦巻壁４０ｂは、基板４０ａ上で渦巻き状に延びて、第二ハウジング２０の固定渦巻壁２０ｂの間にはまりこんでいる。これにより、可動スクロール４０の渦巻壁４０ｂは、第二ハウジング２０の固定渦巻壁２０ｂと当接することによって、閉鎖された空間である三日月状の圧縮室４１を形成することができる。

また、可動スクロール４０は、基板４０ａの側方で第三ハウジング３０との間に吸入室１１を形成している。圧縮室４１は、第二ハウジング２０の外周壁２０ｃ側で吸入室１１に連通し、第二ハウジング２０の固定基板２０ａの中心側で、固定基板２０ａの中心に形成された吐出ポート２１を介して、吐出室１２に連通する。そして、この吐出ポート２１は、固定基板２０ａの吐出室１２側に固定された板状の吐出弁２２によって開閉される。なお、吸入室１１は、図示しない吸入口を介して圧縮機１００の外部に連通すると共に、図示しない冷媒通路及び潤滑油通路を介して第二貯油室１５に連通している。このため、第二貯油室１５内は、吸入室１１と同様に低圧になっている。
また、可動スクロール４０の基板４０ａには、渦巻壁４０ｂと反対側に、筒状のシャフト支持部４０ｃが一体に突出形成されている。

また、圧縮機１００は、可動スクロール４０のシャフト支持部４０ｃ側に、駆動シャフト６０を有している。駆動シャフト６０は、シャフト支持部４０ｃ内に延びる偏心シャフト部６０ｃと、偏心シャフト部６０ｃより径が大きくなった拡径部６０ｂと、拡径部６０ｂから偏心シャフト部６０ｃと反対側に延びるメインシャフト部６０ａとを一体に有している。偏心シャフト部６０ｃは、互いの中心軸を同一とするメインシャフト部６０ａ及び拡径部６０ｂに対してその中心軸を偏心させており、ブッシュ３４及びその外周の軸受３３を介してシャフト支持部４０ｃと回転自在に嵌合している。

よって、偏心シャフト部６０ｃは、メインシャフト部６０ａ及び拡径部６０ｂの回転中心軸の周りを旋回するように回転することができる。このため、可動スクロール４０は、メインシャフト部６０ａを回転させると、その回転中心軸の周りを公転運動する。そして、可動スクロール４０が公転運動することによって、吸入室１１側で形成された圧縮室４１が、固定基板２０ａの中心の吐出ポート２１に向かって移動しつつその容積を減少させ、内部に含む流体（冷媒）を圧縮する。

また、第三ハウジング３０は、シャフト支持部４０ｃ側から可動スクロール４０と駆動シャフト６０の拡径部６０ｂ及び偏心シャフト部６０ｃとを覆うようにして、第二ハウジング２０に連結されている。そして、第三ハウジング３０は、その内側で、軸受３５を介して拡径部６０ｂを回転自在に支持し、駆動シャフト６０のメインシャフト部６０ａが第三ハウジング３０を貫通して外側に突出している。また、第三ハウジング３０は、可動スクロール４０の基板４０ａとの間に設けられたブッシュ３２を介して、可動スクロール４０を駆動シャフト６０の軸方向に支持している。

さらに、第三ハウジング３０は、可動スクロール４０の基板４０ａの背面側となるシャフト支持部４０ｃ側に、基板４０ａと共に閉鎖された空間である背圧室３１を形成している。
背圧室３１は、第三ハウジング３０に形成された給気通路部７３、第二ハウジングに形成された給気通路部７２及び７１を順次介して、第一貯油室１４に連通している。そして、給気通路部７２及び７３は、給気通路部７１よりも内径が大幅に小さくなっている。このため、吐出室１２から流入した第一貯油室１４内の高圧の冷媒が、給気通路部７２及び７３で絞られて背圧室３１に流入し背圧室３１を高圧にする。よって、背圧室３１内の高圧の冷媒は、可動スクロール４０を固定スクロールである第二ハウジング２０に向かって押し付け、可動スクロール４０の渦巻壁４０ｂ及び基板４０ａと、固定スクロールの固定基板２０ａ及び固定渦巻壁２０ｂとの間の密閉性を高める。

また、背圧室３１は、第三ハウジング３０に形成された抽気通路部８３及び第二ハウジングに形成された抽気通路部８２を順次介して、第二貯油室１５に連通する。そして、抽気通路部８２上の第二貯油室１５側の端部には、内径が大きくなった円筒状の弁室８１が形成され、この弁室８１の内部に差圧弁１０１が設けられている。
ここで、抽気通路部８２は、流体通路を構成している。

差圧弁１０１は、抽気通路部８２と第二貯油室１５との間の連通を通常遮断している。そして、差圧弁１０１は、背圧室３１の高い内圧と第二貯油室１５の低い内圧との間の差圧に対応して動作し抽気通路部８２から第二貯油室１５に向かう流体の流れを許容するが、第二貯油室１５から抽気通路部８２に向かう反対方向の流体の流れを許容しない。つまり、差圧弁１０１は、差圧によって作動する逆止弁である。このため、背圧室３１内の冷媒の圧力が上昇して所定の圧力になると差圧弁１０１が動作し、内部の冷媒を第二貯油室１５に逃がすことができる。さらに、第一貯油室１４から背圧室３１内に冷媒と共に流入した潤滑油が過剰になると、それにより冷媒の圧力が上昇して差圧弁１０１が動作し、冷媒と共に過剰の潤滑油を第二貯油室１５に逃がすことができる。

モータハウジング５０は、その内部に、第三ハウジング３０と共に囲むモータ室５１を形成している。モータハウジング５０は、軸受５４を介して、モータ室５１内に延びる駆動シャフト６０のメインシャフト部６０ａを回転自在に支持している。また、モータ室５１内では、ロータ５２が、一体に回転するようにメインシャフト部６０ａの周りに固定されている。さらに、モータハウジング５０の外周壁５０ｂの内周面には、ロータ５２を取り囲むようにして、コイル５３ａを有するステータ５３が固定されている。そして、コイル５３ａに交流電流が流されることによって、ステータ５３は、メインシャフト部６０ａと共にロータ５２を回転させる。

よって、圧縮機１００では、外部電源によって電圧が印加されると、コイル５３ａに交流電流が流れ、それによって、ロータ５２と共に駆動シャフト６０が回転する。このとき、偏心シャフト部６０ｃは、拡径部６０ｂ及びメインシャフト部６０ａの回転中心軸の周りを旋回運動する。そして、旋回運動する偏心シャフト部６０ｃとシャフト支持部４０ｃで嵌合する可動スクロール４０は、メインシャフト部６０ａの回転中心軸の周りを公転運動する。

これにより、可動スクロール４０の渦巻壁４０ｂと第二ハウジング（固定スクロール）２０の固定渦巻壁２０ｂとの間には、可動スクロール４０の公転に伴って移動しつつ容積を減少させる圧縮室４１が形成される。そして、圧縮室４１が形成されて容積を変える過程で、吸入室１１から圧縮室４１内に冷媒が潤滑油と共に吸入され、さらに、潤滑油を含む冷媒は、圧縮室４１内で圧縮された後、吐出ポート２１において吐出弁２２を押し上げて吐出室１２に吐出される。このとき、冷媒に含まれる潤滑油は、圧縮室４１に流入して吐出ポート２１から吐出されるまでの過程で、可動スクロール４０及び第二ハウジング（固定スクロール）２０の摺動部を潤滑する。

吐出室１２内の冷媒は、油分離室１３に吐出され、油分離室１３内では、途中で縮径しテーパー状になった油分離管１７の周囲を旋回しつつその先端に向かって流れた後、油分離管１７の内部を通って吐出口１６から外部に吐出される。冷媒に含まれる潤滑油は、油分離管１７の周囲を旋回する際に遠心分離され、遠心分離された潤滑油は、貯油室連通穴１４ａを通って第一貯油室１４内に流下する。

また、油分離室１３内の高圧の冷媒の一部は、第一貯油室１４内に流入し、さらに、第一貯油室１４内の潤滑油を含有させて、給気通路部７１、７２及び７３を順次通過して背圧室３１に流入する。そして、背圧室３１内の高圧の冷媒は、可動スクロール４０を第二ハウジング（固定スクロール）２０に押し付けると共に、背圧室３１内の摺動部に潤滑油を供給する。
背圧室３１内の冷媒の圧力と第二貯油室１５つまり吸入室１１内の冷媒の圧力との差圧が所定圧力を超えると、差圧弁１０１が作動し、背圧室３１内の潤滑油を含む冷媒を第二貯油室１５に逃がす。これにより、背圧室３１内の各部に過度に高い圧力が作用するのが防止される。
また、第二貯油室１５に流出した冷媒は、第二貯油室１５の壁の内表面に衝突することによって含有する潤滑油が除去され、さらに、吸入室１１で発生する吸引力によって吸入室１１に吸入される。また、第二貯油室１５に貯留された潤滑油は、吸入室１１で発生する吸引力によって吸入室１１に吸入され、図示しない吸入口から吸入室１１に吸入される冷媒に含有されて、圧縮室４１に送られる。

図２及び図３を参照すると、差圧弁１０１の詳細が示されている。
差圧弁１０１は、円筒状の弁室８１の内周面８１ｃに嵌合している支持部材１０２を有している。
支持部材１０２は、弁室８１の内周面８１ｃに整合する外周面１０２ｂ３を有し且つ内周面８１ｃに嵌合する略円筒状をした本体部１０２ｂを有している。さらに、支持部材１０２は、略円筒状の本体部１０２ｂの両端面１０２ｂ１及び１０２ｂ２それぞれから突出する２つの略円筒状の突出部１０２ａを有している。突出部１０２ａは、その円筒の中心軸を本体部１０２ｂの円筒の中心軸と同一にして、弁室８１の延びる方向である弁室８１の円筒の中心軸ＣＬに沿う方向に向かって突出している。つまり、突出部１０２ａは、後述する弁孔８２ａから支持部材１０２に向かう弁室８１の延在方向に垂直な断面の中心に位置している。そして、支持部材１０２は、本体部１０２ｂ及び突出部１０２ａの中心軸を、弁室８１の中心軸ＣＬと同一としている。また、突出部１０２ａは、本体部１０２ｂよりも小さい外径を有し、弁室８１の内周面８１ｃとの間に間隙を形成している。

なお、弁室８１は、弁室８１内で中心軸ＣＬに沿う方向を横断するように延在し且つこの横断する断面全体にわたって延在する支持部材１０２の本体部１０２ｂによって、後述する弁体１０３が設けられている側（抽気通路部８２側の第一弁室部８１ａ）とその反対側（第二貯油室１５側の第二弁室部８１ｂ）との２つの空間に分割される。

また、支持部材１０２は、一方の突出部１０２ａの端面１０２ａ１から他方の突出部１０２ａの端面１０２ａ１に向かって延びて支持部材１０２を貫通する貫通穴１０２ｃを有している。貫通穴１０２ｃは、円形断面を有して弁室８１及び突出部１０２ａの中心軸ＣＬをその中心軸とし、各端面１０２ａ１上において、中心軸ＣＬをその中心とした円形の開口部１０２ｃ１で開口している。つまり、両開口部１０２ｃ１は、両突出部１０２ａの端面１０２ａ１の中心で開口している。さらに、両突出部１０２ａの端面１０２ａ１には、開口部１０２ｃ１から、突出部１０２ａの円筒の径方向に放射状に延びる４つの導入溝１０２ｄが十字状に形成されている。各導入溝１０２ｄは、突出部１０２ａの略円筒状の側部１０２ａ２で開口し、支持部材１０２の外周方向で均等に分布して開口している。よって、弁室８１内における支持部材１０２を挟んで両側にある第一弁室部８１ａ及び第二弁室部８１ｂは、導入溝１０２ｄ及び貫通穴１０２ｃを通して互いに連通する。なお、本実施の形態１では、突出部１０２ａの側部１０２ａ２は、先端側で先細になったテーパー形状を有しているが、テーパー状になっていなくてもよい。
ここで、貫通穴１０２ｃ及び導入溝１０２ｄは連通路を構成している。

そして、支持部材１０２は、弁室８１内に押し込むことによって弁室８１の内周面８１ｃに嵌合して固定されるように構成されている。

また、差圧弁１０１は、弁室８１の第一弁室部８１ａの内部において、支持部材１０２と抽気通路部８２との間に球状の弁体１０３をスライド移動可能に有している。さらに、差圧弁１０１は、第一弁室部８１ａの内部において、支持部材１０２と弁体１０３との間に付勢部材であるコイルバネ１０４を有している。コイルバネ１０４は、支持部材１０２の突出部１０２ａの側部１０２ａ２を取り囲むようにして配置されて本体部１０２ｂの端面１０２ｂ１に当接すると共に、弁体１０３に当接し、その付勢力によって、抽気通路部８２の弁室８１への開口である弁孔８２ａに向かって弁体１０３を押圧する。そして、弁体１０３にコイルバネ１０４の付勢力以外の力が作用しない時、弁体１０３は、弁孔８２ａを閉じている。なお、弁体１０３及びコイルバネ１０４の中心軸ＣＬに垂直な方向の断面は弁室８１の断面より小さくなっており、弁体１０３及びコイルバネ１０４は、弁室８１内で移動しても弁室８１の内周面８１ｃとの間に間隙を形成する。また、弁体１０３が、支持部材１０２の突出部１０２ａの端面１０２ａ１に当接したとき、貫通穴１０２ｃは、導入溝１０２ｄを介して突出部１０２ａの側方から、弁室８１の第一弁室部８１ａ内に連通することができる。
ここで、突出部１０２ａの端面１０２ａ１は、当接部を構成している。

また、弁体１０３には、抽気通路部８２側から背圧室３１（図１参照）内の冷媒の圧力が作用し、その反対側からは、貫通穴１０２ｃを介して第二貯油室１５内つまり吸入室１１（図１参照）内の冷媒の圧力が作用する。
抽気通路部８２側からの冷媒の圧力が弁体１０３を押圧する力が、第二貯油室１５側からの冷媒の圧力が弁体１０３を押圧する力及びコイルバネ１０４が弁体１０３を押圧する力の合力を超えると、弁孔８２ａを閉鎖している弁体１０３は、支持部材１０２に向かって移動させられ、弁孔８２ａを開放する。これにより、抽気通路部８２内つまり背圧室３１内の冷媒は、弁室８１の第一弁室部８１ａ内に流入し、さらに、弁体１０３を迂回するようにして弁体１０３の周囲と第一弁室部８１ａの内周面８１ｃとの間の間隙を通って貫通穴１０２ｃに流入し、貫通穴１０２ｃ及び第二弁室部８１ｂを順次通過して第二貯油室１５内に流入する。

背圧室３１（図１参照）内の冷媒の圧力が高い場合、弁体１０３は、弁孔８２ａの開放時つまり開弁時、コイルバネ１０４の付勢力に抗した冷媒の圧力の作用によって支持部材１０２の突出部１０２ａに当接するまで移動させられて停止する。

図４を参照すると、弁体１０３が支持部材１０２の突出部１０２ａに当接した状態の差圧弁１０１の側面図が示されている。
このとき、コイルバネ１０４の螺旋状のコイル部材１０４ａは、中心軸ＣＬに沿う方向に縮まって互いに接近するが、弁体１０３が支持部材１０２の突出部１０２ａに当接した状態でも、全てが密着してしまうことなく互いの間に隙間を有した状態を維持するように構成されている。
このため、抽気通路部８２から弁室８１の第一弁室部８１ａ内に流入した冷媒は、弁体１０３と第一弁室部８１ａの内周面８１ｃとの間の間隙を通った後、コイルバネ１０４の螺旋状のコイル部材１０４ａ同士の間を通ってコイルバネ１０４の内側に流入し、さらに、突出部１０２ａの側方（側部１０２ａ２）から導入溝１０２ｄを通って貫通穴１０２ｃ内に流入し、第二弁室部８１ｂに流出することができる。

また、差圧弁１０１の開弁時、背圧室３１（図１参照）から弁室８１内に流入した冷媒は、弁体１０３の周囲を迂回した後、支持部材１０２及び弁室８１の中心軸ＣＬを中心軸とする貫通穴１０２ｃに、貫通穴１０２ｃの開口部１０２ｃ１から放射状に等間隔（均等）に延びる導入溝１０２ｄを通って流入するため、弁体１０３を迂回する冷媒は、弁体１０３の周囲にほぼ均等に分散されて流通する。このため、流通する冷媒が、弁室８１の中心軸ＣＬに沿う方向であるコイルバネ１０４の伸縮方向に対して垂直な方向へ弁体１０３を移動させるのが抑えられ、それにより、流通する冷媒に生じる流体変動も抑えられる。よって、差圧弁１０１内を流通する冷媒による流体音が抑えられる。

このように、この発明に係る差圧弁１０１は、圧縮機１００を流通する冷媒の抽気通路部８２上に設けられる差圧弁である。差圧弁１０１は、抽気通路部８２上に設けられた筒状の弁室８１内に固定され且つ弁室８１における冷媒の流通方向を横断するように延在する支持部材１０２と、抽気通路部８２の弁室８１への開口である弁孔８２ａを開放及び閉鎖可能な弁体１０３と、支持部材１０２及び弁体１０３の間に設けられ且つ弁体１０３を弁孔８２ａに向かって押圧する伸縮可能なコイルバネ１０４とを備える。支持部材１０２は、弁室８１で弁体１０３が設けられている側（第一弁室部８１ａ）と、支持部材１０２を挟んだ反対側とを連通する連通路（貫通穴１０２ｃ及び導入溝１０２ｄ）を有している。貫通穴１０２ｃ及び導入溝１０２ｄは、支持部材１０２の弁体１０３が設けられている側で、少なくとも一部が支持部材１０２の外周方向で均等に分布して開口する。

これによって、差圧弁１０１では、通常、コイルバネ１０４の付勢力によって弁体１０３が弁孔８２ａを閉鎖し、弁体１０３に作用する抽気通路部８２の冷媒の圧力による力が、コイルバネ１０４の付勢力とコイルバネ１０４側から作用する冷媒の圧力による力との合力を超えると、弁体１０３が移動して弁孔８２ａを開放する。このとき、弁孔８２ａから弁室８１の第一弁室部８１ａ内に流入した冷媒は、弁室８１における冷媒の流通方向を横断するように延在する支持部材１０２に形成された貫通穴１０２ｃに向かって流通する。支持部材１０２の貫通穴１０２ｃ及び導入溝１０２ｄは、支持部材１０２における弁体１０３が設けられた第一弁室部８１ａ側で、支持部材１０２の外周方向に均等に分布して開口しているため、冷媒は、第一弁室部８１ａ内で均等に分布し導入溝１０２ｄ及び貫通穴１０２ｃに流入する。よって、流通する冷媒によって、弁体１０３が、コイルバネ１０４の伸縮方向に垂直な方向へ移動させられるのが抑えられるため、流通する冷媒に生じる流体変動が抑えられ、冷媒の流体音の発生を抑えることが可能になる。

また、差圧弁１０１では、支持部材１０２は、コイルバネ１０４の伸縮方向に突出し且つコイルバネ１０４の収縮時に弁体１０３と当接可能である突出部１０２ａを有している。さらに、貫通穴１０２ｃは、突出部１０２ａにおける弁体１０３との当接部である端面１０２ａ１の中心で開口する開口部１０２ｃ１を有するとともに、端面１０２ａ１に開口部１０２ｃ１から放射状に延びる複数の導入溝１０２ｄを有している。これによって、開弁時に弁体１０３が突出部１０２ａの端面１０２ａ１に当接しても、冷媒は、導入溝１０２ｄを通過して貫通穴１０２ｃに流入することができる。さらに、導入溝１０２ｄの間隔を均等にすることによって、導入溝１０２ｄに流入する冷媒の流れを均等に分布させることができる。

また、差圧弁１０１では、コイルバネ１０４は、突出部１０２ａの周囲を囲み、弁体１０３の支持部材１０２への当接時にコイルバネ１０４のコイル間に間隙を有している。これによって、弁体１０３の支持部材１０２への当接時に冷媒は、コイルバネ１０４のコイル同士の間を通って、コイルバネ１０４の内側の貫通穴１０２ｃに流入することができる。

また、差圧弁１０１では、突出部１０２ａは、弁孔８２ａから支持部材１０２に向かう弁室８１の延在方向に垂直な断面の中心に位置している。これによって、貫通穴１０２ｃは筒状の弁室８１の中心軸ＣＬを開口部１０２ｃ１の中心として配置されるため、弁体１０３と弁室８１の内周面８１ｃとの間を通る冷媒の流れをさらに均等に分布させることができる。

また、差圧弁１０１では、弁体１０３は、球状であり、弁室８１の内周面８１ｃとの間に間隙を有している。これによって、弁体１０３がコイルバネ１０４を押し縮めて弁孔８２ａを開放したとき、弁孔８２ａから流入する冷媒に、流れを乱すことなく円滑に且つ均等に弁体１０３と弁室８１の内周面８１ｃとの間を通過させることができる。
また、差圧弁１０１の支持部材１０２は、本体部１０２ｂの両端面１０２ｂ１及び１０２ｂ２それぞれから突出する２つの突出部１０２ａを有している。さらに、貫通穴１０２ｃが２つの突出部１０２ａの端面１０２ａ１で開口するように形成され、導入溝１０２ｄも各突出部１０２ａに形成されている。このため、支持部材１０２は、２つの突出部１０２ａのいずれの側からでも弁室８１に挿入し設置することができるので、支持部材１０２を弁室８１に押し込む際に支持部材１０２の向きを考慮する必要がなく、差圧弁１０１の組立作業が容易且つ確実なものになり、コストを低減することが可能になる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る差圧弁２０１は、実施の形態１における差圧弁１０１において支持部材１０２の突出部１０２ａの中心に形成されていた貫通穴１０２ｃを、支持部材２０２の本体部２０２ｂの外周面２０２ｂ３に形成された導出溝２０２ｃとしたものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。

図５及び図６をあわせて参照すると、この発明の実施の形態２に係る差圧弁２０１は、
実施の形態１の差圧弁１０１と同様にして、弁室８１の内周面８１ｃに嵌合している支持部材２０２を有している。
支持部材２０２は、弁室８１の内周面８１ｃに整合する外周面２０２ｂ３を有する略円柱状をした本体部２０２ｂと、本体部２０２ｂの両端面２０２ｂ１及び２０２ｂ２それぞれから突出する２つの略円柱状の突出部２０２ａを有している。

また、支持部材２０２は、本体部２０２ｂの外周面２０２ｂ３に、一方の端面２０２ｂ１から他方の端面２０２ｂ２にわたって延びる４つの同形状の導出溝２０２ｃを有している。４つの導出溝２０２ｃは、矩形断面を有して外周面２０２ｂ３の周方向に等間隔となるように配置され、弁室８１の第一弁室部８１ａを第二弁室部８１ｂに連通する連通路を構成している。つまり、導出溝２０２ｃの端面２０２ｂ１及び端面２０２ｂ２における開口部２０２ｃ１は、同一の形状を有して等間隔に配置されており、支持部材２０２の外周方向で均等に分布して開口している。
また、差圧弁２０１は、実施の形態１の差圧弁１０１と同様にして、弁室８１の第一弁室部８１ａの内部に、弁体１０３とコイルバネ１０４とを有している。

よって、抽気通路部８２側の冷媒の圧力によって弁体１０３が押圧される力が、第二貯油室１５側の冷媒の圧力及びコイルバネ１０４によって弁体１０３が押圧される力を超えると、弁孔８２ａを閉鎖している弁体１０３は弁孔８２ａを開放する。これにより、抽気通路部８２内の冷媒は、弁室８１の第一弁室部８１ａ内に流入した後、弁室８１の内周面８１ｃに沿って弁体１０３側方の周囲を迂回するように流通してそのまま導出溝２０２ｃ内に流入し、第二弁室部８１ｂを通過して第二貯油室１５に流入する。

このとき、開弁時に弁体１０３の周囲を迂回した冷媒は、支持部材２０２の本体部２０２ｂの外周面２０２ｂ３の周方向に等間隔に配置された導出溝２０２ｃにそのまま流入するため、弁体１０３の周囲にほぼ均等に分散されて流通する。よって、流通する冷媒が、コイルバネ１０４の伸縮方向に垂直な方向へ弁体１０３を移動させるのが抑えられ、それにより、流通する冷媒に生じる流体変動も抑えられるため、差圧弁２０１内を流通する冷媒による流体音が抑えられる。

なお、本実施の形態２では、冷媒はコイルバネ１０４の外側を流通するため、弁体１０３が支持部材２０２の突出部２０２ａの端面２０２ａ１に当接しているとき、コイルバネ１０４のコイル部材１０４ａ同士は、密着していても間隙を形成していてもよい。
また、この発明の実施の形態２に係る差圧弁２０１のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
このように、実施の形態２における差圧弁２０１によれば、上記実施の形態１の差圧弁１０１と同様な効果が得られる。

また、実施の形態１及び２の差圧弁１０１及び２０１は、スクロール型圧縮機の背圧室３１と吸入側の第二貯油室１５とを連通する抽気通路部８２上に設けられていたがこれに限定されるものでなく、圧縮機において差圧により流体の流れを制御する部位であれば、どの部位にも設けることができる。さらに、差圧弁１０１及び２０１を備える圧縮機は、スクロール型に限定されるものでなく、ベーン型等の圧縮機であってもよい。
また、実施の形態１及び２の差圧弁１０１及び２０１において、弁体１０３は球体であったがこれに限定されるものでなく、円錐、円錐台、又は、先端が球面、円錐面若しくは円錐台状の面をした柱状体であってもよい。

また、実施の形態１及び２の差圧弁１０１及び２０１において、弁室８１は円筒状であったがこれに限定されるものでなく、楕円筒状、多角形断面を有する角筒状であってもよい。
また、実施の形態１の差圧弁１０１において、貫通穴１０２ｃ及びその開口部１０２ｃ１は円形断面を有していたがこれに限定されるものでない。開口部１０２ｃ１は、弁室８１の内周面８１ｃの周方向で均等に開口するものであればよく、多角形等であってもよい。

また、実施の形態２の差圧弁２０１において、導出溝２０２ｃ及びその開口部２０２ｃ１は矩形断面を有していたがこれに限定されるものでなく、円形、多角形であってもよい。さらに、４つの導出溝２０２ｃ及びその開口部２０２ｃ１は同形状であったが異なっていてもよく、導出溝の開口部は、開口面積が弁室８１の内周面８１ｃの周方向で均等に分布するように形成されていればよい。また、導出溝２０２ｃの数は、４つに限定されず、３つ又は５つ以上であってもよい。また、実施の形態１の差圧弁１０１においても、導入溝１０２ｄは、弁室８１の内周面８１ｃの周方向で均等に分布するように形成されていればよく、その数も３つ又は５つ以上であってもよい。
また、実施の形態１及び２の差圧弁１０１及び２０１において、支持部材１０２及び２０２には、２つの突出部１０２ａ及び２０２ａが設けられていたが、弁体１０３が設けられている側とは反対側の突出部は設けなくてもよい。

８１ 弁室、８１ａ 第一弁室部、８１ｃ 内周面（弁室の内表面）、８２ 抽気通路部（流体通路）、８２ａ 弁孔、１００ 圧縮機、１０１，２０１ 差圧弁、１０２，２０２ 支持部材、１０２ａ，２０２ａ 突出部、１０２ａ１，２０２ａ１ 端面（当接部）、１０２ｃ 貫通穴（連通路）、１０２ｃ１，２０２ｃ１ 開口部、１０２ｄ 導入溝（連通路）、１０３ 弁体、１０４ コイルバネ（付勢部材）、２０２ｃ 導出溝（連通路）。

Claims (7)

1. 圧縮機を流通する流体の流体通路上に設けられる差圧弁であって、
   前記流体通路上に設けられた筒状の弁室内に固定され、前記弁室における前記流体の流通方向を横断して前記流体の流通を遮断するように延在する支持部材と、
   前記流体通路の前記弁室への開口である弁孔を開放及び閉鎖可能な球状の弁体と、
   前記支持部材及び前記弁体の間に設けられ、前記弁体を前記弁孔に向かって押圧する伸縮可能な付勢部材とを備え、
   前記支持部材は、
   前記付勢部材の収縮時に前記弁体と当接して支持することが可能である当接部と、
   前記弁室で前記弁体が設けられている側である上流側と、前記支持部材を挟んだ反対側である下流側とを連通する連通路と
   を有し、
   前記連通路は、
   前記上流側から前記下流側にわたって前記支持部材を貫通して前記支持部材の両端の開口部で開口する貫通穴と、
   前記開口部のそれぞれから放射状に延び且つ前記支持部材の外周方向で等間隔に配置される複数の導溝と
   を有し、
   前記貫通穴は、前記弁孔と同心状となるように形成され、
   前記開口部の一方は、前記当接部に位置する差圧弁。
2. 前記支持部材は、前記付勢部材の伸縮方向に突出する突出部を有し、
   前記当接部は、前記突出部の端部であり、
   前記当接部の前記開口部は、前記当接部の中心に位置する請求項１に記載の差圧弁。
3. 前記付勢部材は、前記突出部の周囲を囲むコイル状のバネであり、前記弁体の前記支持部材への当接時に前記付勢部材のコイル間に間隙を有する請求項２に記載の差圧弁。
4. 前記突出部は、前記弁孔から前記支持部材に向かう前記弁室の延在方向に垂直な断面の中心に位置する請求項２または３に記載の差圧弁。
5. 前記導溝は、前記開口部から前記支持部材の外周面まで延びる請求項１〜４のいずれか一項に記載の差圧弁。
6. 前記差圧弁は、スクロール式電動圧縮機における可動スクロールの背面側に位置する背圧室と吸入側の領域とを連通する抽気通路上に設けられる請求項１〜５のいずれか一項に記載の差圧弁。
7. 請求項１〜６のいずれか一項の差圧弁を備える電動圧縮機。

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