JP4456906B2 - 可変容量型圧縮機用の制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、可変容量型圧縮機に適用される冷凍サイクルの制御弁に係り、特に、必要に応じて吐出圧領域からクランク室内における冷媒ガスの供給と、クランク室内における冷媒ガスの吸込側領域への排出を制御する可変容量型圧縮機用の制御弁に関する。

自動車用空調装置の冷凍サイクルに用いられる圧縮機は、エンジンにベルトで直結されていることから回転数制御を行うことができない。そこで、エンジンの回転数に制約されることなく適切な冷房能力を得るために圧縮容量（吐出量）を変えることができる可変容量型圧縮機が用いられている。

該可変容量型圧縮機は、一般的に吸入管路に通じる吸入室から吸入した冷媒を圧縮して吐出管路に通じる吐出室に吐出し、制御弁で冷媒圧制御される調圧室（クランク室）の冷媒圧変化により冷媒の吐出量を変化させる構成となっている。下記特許文献１には、可変容量型圧縮機の吸入冷媒圧Ｐｓとベローズの反力との冷媒圧バランスにより吸気側に配置される弁を開閉して、吐出通路（吐出冷媒圧Ｐｄ）からクランク室（クランク室冷媒圧Ｐｃ）に吐出冷媒を流動させてクランク室冷媒圧Ｐｃを制御する冷凍サイクル用の制御弁が開示されている。この手段によれば、可変容量型圧縮機のクランク室冷媒圧Ｐｃの調整が可能である。

特開２００２−３０３２６２号公報

しかしながら、従来の抽気弁を備える可変容量型圧縮機では、ソレノイド励磁部への通電がオフのときには、吐出圧力をクランク室に供給する抽気弁の流路面積は最小値となり、ソレノイド励磁部へ通電されて制御が開始し、抽気弁体が下方に移動すると流路面積はソレノイド励磁部への通電量に合わせて変化するため、冷媒流量が一定とならなかった。このため、クランク室へ流入する冷媒流量を常にクランク室から流出する冷媒流量に合わせて、その都度調整する必要があり、給気弁体の制御が複雑となり、可変容量圧縮機の動作が不安定になることがあった。可変容量型圧縮機の安定的な作動を実現するために、抽気弁体が開時において、最大流量の定量化が求められる場合がある。また、可変容量型圧縮機の最低吐出流量の確保を実現するために、抽気弁体が閉時の所定量の微少流が求められている。

本発明は、上記課題を達成するために発明されたものであり、その課題は、抽気弁体の開時における最大流量の定量化を実現することにある。また、抽気弁体の閉時における所定量の微少最低流を実現することで可変容量型圧縮機の安定的な作動を実現することにある。
また、更なる目的として、制御弁の加工性を容易にし、且つ、制御弁のソレノイド励磁部に対する冷媒温度の影響を少なくして、制御弁、特にソレノイド励磁部の耐久性を向上させることにある。

本発明は上記課題を達成するために、下記の手段を講じた。即ち、
請求項１記載の可変容量型圧縮機用の制御弁は、制御弁本体１２０に、吐出連通ポート１２３と、流出側のクランク室連通ポート１２１ｄと、流入側のクランク室連通ポート１２６と、吸入連通ポート１２８と、吐出連通ポート１２３と流出側のクランク室連通ポート１２１ｄとの間に配置される給気弁孔１２２と、流入側のクランク室連通ポート１２６と吸入連通ポート１２８との間に配置される抽気弁孔１２５と、を具備し、更に、前記給気弁孔１２２を全開、開及び全閉可能に開閉する給気弁体１３２ａと、前記抽気弁孔１２５を開閉する抽気弁体１３９と、前記給気弁体１３２ａと抽気弁体１３９とを開閉作動するソレノイド励磁部１３０と、を具備する給気弁体・抽気弁体一体型の可変容量型圧縮機用の制御弁において、ソレノイド励磁部１３０の作用により、
第１状態として、給気弁体１３２ａを全開とすると共に抽気弁体１３９では最少の流量を確保し、第２状態として、給気弁体１３２ａを全閉とすると共に抽気弁体１３９は全開とし、更に、第１状態と第２状態との間の中間状態においては、制御電流の値に応じて給気弁体１３２ａは開となるようにし、抽気弁体１３９ではその開度に拘わらず最大流量の流れを保持させる構成であることを特徴とする。

また、その実施態様として、上記抽気弁孔１２５における冷媒の流動断面積が、抽気弁体１３９が全開状態におけるその流動断面積よりも小であることを特徴とする。

また、その実施態様として、上記抽気弁体１３９の長さをＬ2、該抽気弁体１３９が配置された抽気弁室抽気弁室１３３ｂの深さをＬ１とした場合に、上記第１状態において、上記抽気弁体１３９は、上記制御弁本体１２０に形成された抽気弁座部１２７との間にＬ１−Ｌ２の幅に相当する隙間を有し、該隙間を通って、流入側のクランク室連通ポート１２６から吸入連通ポート１２８に所定量の冷媒が流れる構成としたことを特徴とする。

また、その実施態様として、上記抽気弁体１３９は、プランジャ１３３の上部に形成された抽気弁室１３３ｂ内において、プランジャ１３３と一体のプッシュロッド１３８の上部に固着され、前記抽気弁室１３３ｂは吸入連通ポート１２８に連通し、プッシュロッド１３８がプランジャバネ１３３ａの弾発力により、プランジャ１３３と共に上動して上記抽気弁座部１２７に当接すると、抽気弁体１３９の上面部が抽気弁孔１２５の孔を所定の隙間を残して閉とする構成であることを特徴とする。

また、その実施態様として、上記抽気弁体１３９’は、プランジャ１３３の上部に形成された抽気弁室１３３ｂ内において、プランジャ１３３と一体のプッシュロッド１３８の上部に固着され、前記抽気弁室１３３ｂは吸入連通ポート１２８に連通し、プッシュロッド１３８がプランジャバネ１３３ａの弾発力により、プランジャ１３３と共に上動して弁本体１２０の抽気弁座部１２７に接近し、抽気弁体１３９’の上面部が抽気弁孔１２５に挿入される構成であることを特徴とする。

また、その実施態様として、吸入管路１に通じる吸入室３から吸入した冷媒を圧縮して吐出管路２に通じる吐出室４に吐出させると共にプランジャ１３３を含むソレノイド励磁部１３０を具備する制御弁１００により冷媒圧制御させるようにし、上記ソレノイド励磁部１３０の内部には感圧部１４５が配置されると共に、上記ソレノイド励磁部１３０による作動、ベローズ１４６の反力及び吸入冷媒圧Ｐｓのバランスにより、上記吐出管路２と上記クランク室１２との間に配置された給気弁体１３２ａとクランク室１２と吸入管路１との間に配置された抽気弁体１３９とを開閉制御させ、前記制御弁１００のハウジングは上下に長い筒状体として形成され、その筒状部に形成される孔部は、上方から下方に順次、クランク室連通ポート１２６に連通する給気弁室１２１、給気弁孔１２２、吐出連通ポート１２３、弁棒支持部１２４、流入側のクランク室連通ポート１２６に連通する抽気弁孔１２５、及び、吸入連通ポート１２８に連通するプランジャ室１３０ａとして形成され、且つ、上記孔部には、給気弁室１２１に位置する給気弁体１３２ａと一体の弁棒１３２と、上記プランジャ室１３０ａに配置されたプランジャ１３３と一体のプッシュロッド１３８と、が配置され、該プッシュロッド１３８には抽気弁体１３９が設けられていることを特徴とする。

また、その実施態様として、吸入管路１に通じる吸入室３から吸入した冷媒を圧縮して吐出管路２に通じる吐出室４に吐出させると共にプランジャ１３３を含むソレノイド励磁部１３０を具備する制御弁１００により冷媒圧を制御させるようにし、上記ソレノイド励磁部１３０の内部には前記感圧部１４５が配置されると共に、上記ソレノイド励磁部１３０による作動、ベローズ１４６の反力及び吸入冷媒圧Ｐｓのバランスにより、上記吐出管路２と上記クランク室１２との間に配置された給気弁体１３２ａとクランク室１２と吸入管路１との間に配置された抽気弁体１３９とを開閉制御させ、前記制御弁１００のハウジングは上下に長い筒状体として形成され、その筒状体に形成される孔部は、上方から下方に順次、流出側のクランク室連通ポート１２６に連通する給気弁室１２１、給気弁孔１２２、吐出連通ポート１２３、弁棒支持部１２４、流入側のクランク室連通ポート１２６に連通する抽気弁孔１２５、及び、吸入連通ポート１２８に連通するプランジャ室１３０ａとして形成され、且つ、上記孔部には、給気弁室１２１に位置する給気弁体１３２ａと一体の弁棒１３２が配置され、該弁棒１３２にはプランジャ室１３０ａに配置されたプランジャ１３３が一体に設けられ、且つ、該弁棒１３２には抽気弁体１３９’が一体成形され、更に、抽気弁体１３９’の外径Ｄ2を抽気弁孔１２５の内径Ｄ1より小として、抽気弁体１３９’の閉時における微少流量の流れを形成させることを特徴とする。
なお、上記手段の各記載において、実施例との対応関係を容易にするために図面符号を付したが本発明はこれに限定されるものではない。

本発明によれば、可変容量型圧縮機用の制御弁において、抽気弁体が開時の最大流量の定量化を実現できる。また、抽気弁体が閉時の所定量の微少最低流を実現することで、可変容量型圧縮機における最低吐出流量が確保できる。また、制御弁の加工性を向上させ、且つ、制御弁のソレノイド励磁部に対する冷媒温度の影響を少なくして、ソレノイド励磁部の耐久性を向上させるができる。

以下、実施例に基づいて説明する。

以下、本発明の実施例１を図面を用いて説明する。図１は本発明の実施例１に係る可変容量型圧縮機に用いられる制御弁の縦断面図、図２は同可変容量型圧縮機の概略説明図、図３は同制御弁の作動説明図、図４は同制御弁の作用を説明する要部断面図である。なお、以下の説明において、上・下・左・右の表現を用いるが、これは図面上で説明するための便宜上のものであり、実際の位置関係はこれに限るものではない。

先ず、実施例１の制御弁を適用する可変容量型圧縮機について説明する。図２において、符号２０は斜板式の可変容量型圧縮機であり、例えば、自動車の空調用冷凍サイクルに用いられているものである。冷媒としてはフロンガスが用いられるが、二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルに適用してもよく、冷媒についてその種類を限定するものではない。この可変容量型圧縮機２０は、フロントハウジング５と、該フロントハウジング５と一体のリヤハウジング６に支持されている。

符号１１は気密に構成されたクランク室１２（調圧室）内に配置された回転軸であり、エンジンに直結された駆動ベルト１３ａによって回転駆動されるプーリ１３の軸位置に連結されていて、回転軸１１の回転に従って、回転軸１１に対して傾斜してクランク室１２内に配置された揺動板１４が揺動する。クランク室１２内の周辺部に配置されたシリンダ１５内には、ピストン１７が往復動自在に配置されており、ロッド１８によってピストン１７と揺動板１４とが連結されている。

その結果、揺動板１４が回転・揺動すると、ピストン１７がシリンダ１５内で往復動して、吸入室３からシリンダ１５内に低圧（吸入冷媒圧Ｐｓ）の冷媒が吸入され、その冷媒がシリンダ１５内で圧縮されて、高圧（吐出冷媒圧Ｐｄ）になり、その冷媒が吐出室４に吐出される。吸入室３には、上流側の蒸発器４０側から吸入管路１を経由して冷媒が送り込まれ、吐出室４からはその下流側の凝縮器５０側へ吐出管路２を経由して高圧冷媒が送り出される。

上記揺動板１４の傾斜角度はクランク室１２内の冷媒圧（クランク室冷媒圧Ｐｃ）によって変化し、その揺動板１４の傾斜角度によってピストン１７のストロークの長さが変化し、シリンダ１５からの冷媒の吐出量（即ち、圧縮容量）が変化する。吐出量は揺動板１４が実線で示されるように傾斜している時が多く、二点鎖線で示されるように傾斜していない時は少ない。そして、揺動板１４が回転軸１１に対して垂直になれば吐出量はゼロになる。

次に、上記可変容量型圧縮機２０に適用される制御弁１００について詳細に説明する。図１に示す制御弁１００は、図２に示す可変容量型圧縮機２０のリヤハウジング６側に設けられ、該リヤハウジング６に形成された制御弁用空間８内に、ＯリングS1等を介して気密性を保った状態で配設される。そして、図１，２に示すように、前記吐出管路２には、吐出管連通路１０を介して制御弁１００の吐出連通ポート１２３が連通され、また、制御弁１００の吸入連通ポート１２８から吸込管連通路９を介して吸入管路１に連通され、クランク室１２とは、クランク室連通路９ａ，９ａを介して流出側のクランク室連通ポート１２１ｄと流入側のクランク室連通ポート１２６とが連通している。

図１に示すように、制御弁１００は、制御弁本体１２０と、クランク室１２内の冷媒圧Ｐｃを制御して可変圧縮容量制御を行うためのソレノイド励磁部１３０と、感圧部１４５とで形成されており、前記ソレノイド励磁部１３０は、制御弁１００の下部に配置され、該ソレノイド励磁部１３０の内側には感圧部１４５が配置され、更にソレノイド励磁部１３０の上部には制御弁本体１２０が配置されている。

ソレノイド励磁部１３０は、制御弁本体１２０の下部にソレノイド部支持筒１３５を介して装着されているソレノイドハウジング１３１を備え、該ソレノイドハウジング１３１の内部には、ソレノイド１３０ｂと、該ソレノイド１３０ｂの励磁によって上下方向に移動するプランジャ１３３と、吸引子１４１と、を備え、前記プランジャ１３３を配置したプランジャ室１３０ａは、前記ソレノイドハウジング１３１に形成された吸入連通ポート１２８と連通している。また、前記ソレノイド１３０ｂには、制御部（図示なし）によって制御される励磁電流を供給できるリード線がコイルアセンブリ１６０を介して接続されている。上記ソレノイド部支持筒１３５の内部にはプランジャ１３３が摺動可能に配設されている。

また、プランジャ１３３の下部に形成される収容孔１３７には、プッシュロッド１３８の下部の径大部が配置されるとともに、その下部の吸引子摺接部１３８ｂは吸引子１４１に形成された孔に摺動可能に貫通状態で支持され、更に感圧室１４５ａに突き出る状態で配置され、この下端はベローズ１４６上部のフランジ１４９のストッパ１４７部分に当接している。前記プランジャ１３３と前記吸引子１４１との間には、プランジャ１３３を吸引子１４１側から離す方向に付勢するプランジャバネ１３３ａが設けられている。また、上記吸引子１４１にはプランジャ室１３０ａと感圧室１４５ａとを結ぶ均圧孔１４１ａが穿設されている。

更に、吸引子摺接部１３８ｂの下部には、感圧室１４５ａ内に配設されるベローズ１４６の上部のストッパ１４７及び下部のストッパ１４８のうち、ストッパ１４７側が接離自在に装着され、該ストッパ１４７と一体のフランジ１４９と前記吸引子１４１側の下部収容孔１４３との間には、ストッパ１４７を吸引子１４１側から離す方向に付勢するバネ１５９ａが設けられている。

前記感圧部１４５は、ソレノイド１３０ｂの内部に配置された感圧室１４５ａを備え、該感圧室１４５ａには、吸引子摺接部１３８ｂ等を介して前記プランジャ１３３を作動するベローズ１４６とベローズ支持バネ１５９とが配設されている。そして、前記感圧室１４５ａには、プランジャ１３３に形成された第２均圧孔１３３ｄ、及びプランジャ室１３０ａを介して吸入冷媒圧Ｐｓが導入される。そして、吸入冷媒圧Ｐｓの大小に応じてベローズ１４６は伸縮し、吸引子摺接部１３８ｂ及びプランジャ１３３を介してプッシュロッド１３８を上下動することになる。

制御弁は、図１，２に示すように、吸入管路１に通じる吸入室３から吸入した冷媒を圧縮して吐出管路２に通じる吐出室４に吐出させると共にプランジャ１３３を含むソレノイド励磁部１３０を具備する制御弁１００により冷媒圧制御させるようにしたものである。
上記制御弁１００は、制御弁本体１２０と、クランク室１２内の冷媒圧を制御するためのソレノイド励磁部１３０と、感圧部１４５とで形成されており、ソレノイド励磁部１３０は制御弁１００の下部位置に配置され、ソレノイド励磁部１３０の内側には前記感圧部１４５が配置され、更にソレノイド励磁部１３０の上部には前記制御弁本体１２０が配置される。そして、上記ソレノイド励磁部１３０、ベローズ１４６の反力及び吸入冷媒圧のバランスにより、吐出管路２とクランク室１２との間に配置された給気弁体１３２ａとクランク室１２と吸入管路１との間に配置された抽気弁体１３９とを開閉制御させるものである。

制御弁本体１２０は上下に長い筒状体で、その芯部に沿って形成される孔部は、上方から下方に順次、流出側のクランク室連通ポート１２１ｄに連通する給気弁室１２１、給気弁孔１２２、吐出連通ポート１２３、弁棒支持部１２４、流入側のクランク室連通ポート１２６及び抽気弁孔１２５（内径Ｄ1）として形成され、プランジャ１３３側に形成された抽気弁室１３３ｂに連通している。該抽気弁室１３３ｂはソレノイドハウジング１３１側に形成され吸入連通ポート１２８に連通する。

また、上記芯部の孔部には上下に長い弁棒１３２（直径Ｄ2）が配置され、該弁棒１３２は、給気弁室１２１に位置する給気弁体１３２ａと、上記給気弁孔１２２及び吐出連通ポート１２３に形成される細径部１３２ｂと、上記弁棒支持部１２４に支持される支持受部１３２ｃと、を具備する。また、上記弁棒１３２の同一延長線上にはプランジャ１３３と一体のプッシュロッド１３８が上下に摺動可能に配置される。そして、前記弁棒１３２の下端とプッシュロッド１３８の上端部とは、抽気弁孔１２５の下端部、即ち、抽気弁座部１２７の近傍で弾接している。

図４の抽気弁の欄に示すように、抽気弁体１３９（長さＬ2）は、円筒形状でプランジャ１３３の上部に形成された抽気弁室１３３ｂ（深さＬ1）内において、プッシュロッド１３８の上部に固着されている。また、抽気弁室１３３ｂの深さＬ１は抽気弁体１３９の長さＬ２より若干大きく形成され、上記プランジャ１３３の上面が抽気弁座部１２７に当接した状態において、[Ｌ１−Ｌ２]の隙間が形成される。

抽気弁室１３３ｂはプランジャ１３３に形成された第１均圧孔１３３ｃを介して吸入連通ポート１２８（吸入冷媒圧Ｐｓ）に連通している。そして、プッシュロッド１３８がプランジャバネ１３３ａの弾発力により、プランジャ１３３と共に上動して弁本体１２０の抽気弁座部１２７に当接すると、抽気弁体１３９の上面部が抽気弁孔１２５の孔を僅かな隙間[Ｌ１−Ｌ２]を残して蓋をする状態で閉とする。そして、ソレノイド励磁部１３０の作用により、給気弁体１３２ａは給気弁孔１２２を開閉する。該開閉作用において、給気弁孔１２２は単に全開・全閉だけでなく、全閉に先だって略閉の状態がある。

そして、図４の（ａ）欄に示すように、制御電流オフにおいて、給気弁体１３２ａは全開で抽気弁体１３９は略閉位置にある。この状態においては、給気弁体１３２ａは文字通り全開であるが、抽気弁体１３９は、[抽気弁室１３３ｂの深さＬ1−抽気弁体１３９の長さＬ2]の隙間を有することから、この隙間を通って抽気弁孔１２５から抽気弁室１３３ｂに冷媒が流れることになる。即ち、クランク室連通ポート１２６から吸入連通ポート１２８に所定（最少）流量の冷媒が流れる構成となっている。

次に、制御弁１００の作用について可変容量型圧縮機２０の作動と共に説明する。可変容量型圧縮機２０が運転状態において、ソレノイド励磁部１３０への通電がオフの状態（第１状態）では、図４（ａ欄参照）に示すように、給気弁体１３２ａは「全開」、抽気弁体１３９は「略閉」、の状態にある。したがって、この状態では、吐出冷媒圧Ｐｄ及び吸入冷媒圧Ｐｓの変動に伴うクランク室冷媒圧Ｐｃの冷媒圧制御はなされてはいない。この状態において、給気弁体１３２ａは文字通り全開であるが、抽気弁体１３９は、[抽気弁室１３３ｂの深さＬ１−抽気弁体１３９の長さＬ2]の隙間（流路断面積Ａ1）を有することから、この隙間を通って抽気弁孔１２５から抽気弁室１３３ｂに冷媒が流れることになる。即ち、クランク室連通ポート１２６から吸入連通ポート１２８に所定（最少）流量の冷媒が流れることになる。

ソレノイド励磁部１３０へ通電されて制御が開始される（中間状態）と、図４（ｂ欄参照）に示すように、通電量に応じて弁棒１３２が所定長さ下動し、給気弁体１３２ａは「全開」から「開」へ、また、抽気弁体１３９は「略閉」から「開状態」の状態となる。

そして、ソレノイド励磁部１３０の電磁力が所定の状態（制御状態）では、給気弁体１３２ａは吸入冷媒圧Ｐｓの変動に伴って開度が調整され、また、同時に、抽気弁体１３９もプッシュロッド１３８を介して給気弁体１３２ａ（開閉）と同じ上下動による開度調整（閉開）が行われる。この間において、吸入冷媒圧Ｐｓが上昇すると抽気弁体１３９は下降し、給気弁体１３２ａは「閉」方向に移動し、同時に抽気弁体１３９も「開」方向に移動するから、給気弁体１３２ａと抽気弁体１３９との共動的な作用により、速やかなクランク室冷媒圧Ｐｃの下降が実現する。

また、逆に、この間において、吸入冷媒圧Ｐｓが下降するとストッパ１４７は上昇し、給気弁体１３２ａは「開」方向に移動し、同時に抽気弁体１３９も弁棒１３２を介して「閉」方向に移動するから、給気弁体１３２ａと抽気弁体１３９との共動的な作用により、速やかなクランク室冷媒圧Ｐｃの上昇が実現する。
そして、ソレノイド１３０ｂへの通電電流値を変化させて制御弁１００の電磁力を変えると、それに対応して、クランク室冷媒圧Ｐｃが変化し、圧縮容量（吐出量）が変更され、吸入冷媒圧Ｐｓが異なるレベルで一定に維持された状態になる。

即ち、制御弁１００の電磁力が小さくなると、プランジャ１３３がプランジャバネ１３３ａのバネ力及びベローズ１４６の反力により所定量上動することからプッシュロッド１３８及び弁棒１３２が上動し、給気弁体１３２ａが上動する（一層、「開」となる）結果、吐出連通ポート１２３から給気弁室１２１への冷媒流量が増大し、且つ、抽気弁体１３９が上動する（一層、「閉」となる）結果、クランク室連通ポート１２６から吸入連通ポート１２８への冷媒流量が減少し、この給気弁体１３２ａと抽気弁体１３９との共動的な動作により、クランク室冷媒圧Ｐｃが速やかに上昇し、揺動板１４が回転軸１１に対して垂直になる方向に近づいて冷媒の吐出量が速やかに少なくなる（図２参照）。

制御弁１００の電磁力が最大になると（第２状態・図４のｃ欄参照）、プランジャ１３３が吸引子１４１の吸引力により下動することから、弁棒１３２の下動により給気弁体１３２ａが下動して全閉となる結果、吐出連通ポート１２３から給気弁室１２１への冷媒流量が０となり、且つ、抽気弁体１３９が下動して全開となる結果、クランク室連通ポート１２６から吸入連通ポート１２８への冷媒流量が増大し、クランク室冷媒圧Ｐｃが速やかに下降し、揺動板１４が回転軸１１に対して傾斜角度が小さくなり冷媒の吐出量が多くなる。

なお、ソレノイド１３０ｂに通電する電流値の制御は、エンジン、車室内外の温度、蒸発器センサ、その他各種条件を検知する複数のセンサからの検知信号が、ＣＰＵ等を内蔵する制御部に入力され、その演算結果に基づく制御信号が制御部からソレノイド１３０ｂに送られて行われる。ソレノイド１３０ｂの駆動回路は、図示が省略されている。

そして、ソレノイド１３０ｂへの通電が停止された状態では（図４（ａ）欄参照）、制御弁１００の弁棒１３２を付勢する給気弁閉バネ１２１ｃとプランジャバネ１３３ａの付勢力の差から、給気弁体１３２ａが給気弁座部１２１ｂから離れて全開状態になる。

すると、図２に示すように、クランク室冷媒圧Ｐｃが上昇し、揺動板１４が回転軸１１に対して垂直の向きになろうとするが、その手前で、抽気弁体１３９が全閉位置にあるとき、抽気弁体１３９が図４（ａ）欄のように、微少流量の流れを確保できる構造となっていることから、可変容量型圧縮機２０は最低流量運転を維持する状態になる。
このように、図４（ａ）欄に記載の状態では、流路断面積Ａ１が抽気弁孔１２５の面積Ａ _Ｄ１ −プッシュロッド１３８の断面積Ａ _Ｄ２ よりも小さく、給気弁体１３２ａと抽気弁体１３９との共動作用によりクランク室冷媒圧の調整がなされる。また、図４（ｂ）、（ｃ）欄に記載の状態では、流路断面積Ａ１が抽気弁孔１２５の面積Ａ _Ｄ１ −プッシュロッド１３８の断面積Ａ _Ｄ２ よりも大きく、抽気弁孔１２５を介してクランク室から流出する冷媒流量が一定となるため、給気弁体１３２ａのみによりクランク室冷媒の調整がなされ、いずれの状態でも、抽気弁体１３９と給気弁体１３２ａとの同じ移動量（ストローク）で調整がなされるため、給気弁体１３２ａと抽気弁体１３９との共動的な動作（作用）によりクランク室冷媒圧が調整される。

このように、ソレノイド励磁部１３０のソレノイド１３０ｂへの通電を止めたとき（通電オフ）、可変容量型圧縮機２０が最低流量運転状態になるので、可変容量型圧縮機２０を運転する必要がない場合でも回転軸１１を回転駆動させた状態のままにしておくことができ、したがって、本発明は、クラッチレスの可変容量型圧縮機２０においても適用が可能となる。
そして、上記給気弁閉バネ１２１ｃの付勢力は、給気弁体１３２ａを制御オフ時に「開」とするために、プランジャバネ１３３ａの付勢力よりも小とするが、これらの付勢力の設計は、上記機能が実現するように適宜設定すれば良い。

上記実施例１の制御弁は、可変容量型圧縮機の吸入冷媒圧Ｐｓを感知することで、２つの弁体を作動させて吐出管路の冷媒（吐出冷媒圧Ｐｄ）をクランク室（クランク室冷媒圧Ｐｃ）に流動させて（給気側）クランク室冷媒圧Ｐｃを調整すると共に、クランク室の冷媒を吸入管路（吸入冷媒圧Ｐｓ）に流出させて（抽気側）クランク室冷媒圧Ｐｃを調整させるものであり、上記両調整により、クランク室冷媒圧Ｐｃの調整制御の応答性を向上させ、吐出管路からクランク室への冷媒の無駄な流動を低減し、制御効率の向上を図るものである。
また、抽気弁体１３９が閉位置にあるとき、抽気弁体１３９を図４（ａ）欄のように、微少流量の流れを確保する構造であることから、回転軸１１を回転駆動させた状態のままにしておくことができる。

更に、抽気弁体１３９の開時において、最大流量を抽気弁孔１２５の流路断面積（Ａ_Ｄ１−Ａ_Ｄ２）を抽気弁体１３９部分の流路断面積（Ａ１）より小とすることで、抽気弁体１３９の開状態に拘わらず、図３に示すように一定（最大）の流量とすることができることとなった。

次に、本発明の実施例２について図５、６を参照して説明する。図５はその制御弁の縦断面図、図６はその作動説明図で、図６の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）欄は、図４の（ａ’）、（ｂ’）及び（ｃ’）欄に対応している。なお、その説明において実施例１と同一構成部分については、図１乃至図４に付した符号と同一符号を付すことによって、その説明を省略する。

実施例２では、実施例１と比べて、弁棒１３２とプッシュロッド１３８とを一体とし（一体物を「弁棒１３２’」と称する）、また、円筒形状の抽気弁体１３９’を弁棒１３２’（直径Ｄ３）と一体形成することで、構成・製造を簡略化したこと、並びに、プランジャ１３３の上端面より抽気弁体１３９’の上端面を高い位置に形成すると共に、抽気弁体１３９’の外径Ｄ２を抽気弁孔１２５の内径Ｄ１より小として隙間を形成し、抽気弁体１３９’の略閉時（第１状態、図６（ａ’）欄参照）において抽気弁体１３９’の上部を抽気弁孔１２５内に突入させて、前記隙間（断面積Ａ１＝Ａ_Ｄ１−Ａ_Ｄ２）により微少流量の流れを実現したことで、可変容量型圧縮機２０の最低流量運転状態を実現し、可変容量型圧縮機２０を運転する必要がない場合でも回転軸１１（図２参照）を回転駆動させた状態のままにしておくことができる。
また、抽気弁体１３９’が略全開（中間状態、図６（ｂ’）欄参照）、或いは、全開（第２状態、図６（ｃ’）欄参照）においては、Ａ_Ｄ１−Ａ_Ｄ２は抽気弁体１３９’部分の流路断面積Ａ１より小さく構成されていることから、この状態においては、抽気弁体１３９’を通過する冷媒流量は抽気弁体１３９’の開度に拘わらず、図３に示すように一定（最大）となる。

本発明の実施例１に係る可変容量型圧縮機に用いられる制御弁の縦断面図。 同可変容量型圧縮機の概略説明図。 同制御弁の作動説明図。 同制御弁の作用を説明する要部断面図。

実施例２に係る制御弁の縦断面図。 実施例２に係る制御弁の作動説明図。

符号の説明

Ｐｄ・・吐出冷媒圧 Ｐｃ・・クランク室冷媒圧 Ｐｓ・・吸入冷媒圧
１・・吸入管路 ２・・吐出管路 ３・・吸入室 ４・・吐出室
５・・フロントハウジング ６・・リヤハウジング ８・・制御弁用空間
９・・吸込管連通路 ９ａ・・クランク室連通路 １０・・吐出管連通路
１１・・回転軸 １２・・クランク室 １３・・プーリ １３ａ・・駆動ベルト
１４・・揺動板 １５・・シリンダ １７・・ピストン １８・・ロッド
２０・・可変容量型圧縮機 ４０・・蒸発器 ５０・・凝縮器

１００・・（可変容量型圧縮機用の）制御弁 １２０・・制御弁本体
１２１・・給気弁室 １２１ｂ・・給気弁座部
１２１ｃ・・給気弁閉バネ １２１ｄ・・（流出側の）クランク室連通ポート
１２２・・給気弁孔 １２３・・吐出連通ポート １２４・・弁棒支持部
１２５・・抽気弁孔 １２６・・（流入側の）クランク室連通ポート
１２７・・抽気弁座部 １２８・・吸入連通ポート
１３０・・ソレノイド励磁部 １３０ａ・・プランジャ室

１３０ｂ・・ソレノイド １３１・・ソレノイドハウジング
１３２，１３２’・・弁棒 １３２ａ・・給気弁体 １３２ｂ・・細径部
１３２ｃ・・支持受部 １３２ｄ・・抽気弁閉バネ
１３３・・プランジャ １３３ａ・・プランジャバネ
１３３ｂ・・抽気弁室 １３３ｃ・・第１均圧孔 １３３ｄ・・第２均圧孔
１３５・・ソレノイド部支持筒 １３７・・収容孔
１３８・・プッシュロッド １３８ａ・・抽気弁支持部
１３８ｂ・・吸引子摺接部 １３９、１３９’・・抽気弁体

１４１・・吸引子 １４１ａ・・均圧孔 １４３・・下部収容孔
１４５・・感圧部 １４５ａ・・感圧室 １４６・・ベローズ
１４７・・（上部の）ストッパ １４８・・（下部の）ストッパ
１４９・・フランジ １５９・・ベローズ支持バネ １５９ａ・・バネ
１６０・・コイルアセンブリ Ｓ1,Ｓ2・・Ｏリング
Ｌ1：抽気弁室の深さ（高さ） Ｌ2：抽気弁体の長さ（高さ）
Ｄ1：抽気弁孔の内径 Ｄ2：弁棒１３２の外径（実施例１）
Ｄ2：抽気弁体１３９’の外径（実施例２）
Ｄ3：弁棒１３２’の外径（実施例２）
Ａ1：抽気弁体の流路断面積

Claims (7)

1. 制御弁本体に、吐出連通ポートと、流出側のクランク室連通ポートと、流入側のクランク室連通ポートと、吸入連通ポートと、吐出連通ポートと流出側のクランク室連通ポートとの間に配置される給気弁孔と、流入側のクランク室連通ポートと吸入連通ポートとの間に配置される抽気弁孔と、を具備し、更に、前記給気弁孔を全開、開及び全閉可能に開閉する給気弁体と、前記抽気弁孔を開閉する抽気弁体と、前記給気弁体と抽気弁体とを開閉作動するソレノイド励磁部と、を具備する給気弁体・抽気弁体一体型の可変容量型圧縮機用の制御弁において、
   ソレノイド励磁部の作用により、第１状態として、給気弁体を全開とすると共に抽気弁体では最少の流量を確保し、第２状態として、給気弁体を全閉とすると共に抽気弁体は全開とし、更に、第１状態と第２状態との間の中間状態においては、制御電流の値に応じて給気弁体は開となるようにし、抽気弁体ではその開度に拘わらず最大流量の流れを保持させる構成であることを特徴とする可変容量型圧縮機用の制御弁。
2. 上記抽気弁孔における冷媒の流動断面積が、抽気弁体が全開状態におけるその流動断面積よりも小であることを特徴とする請求項１記載の可変容量型圧縮機用の制御弁。
3. 上記抽気弁体の長さをＬ2、該抽気弁体が配置された抽気弁室の深さをＬ１とした場合に、上記第１状態において、上記抽気弁体は、上記制御弁本体に形成された抽気弁座部との間にＬ１−Ｌ２の幅に相当する隙間を有し、該隙間を通って、流入側のクランク室連通ポートから吸入連通ポートに所定量の冷媒が流れる構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の可変容量型圧縮機用の制御弁。
4. 上記抽気弁体は、プランジャの上部に形成された抽気弁室内において、プランジャと一体のプッシュロッドの上部に固着され、前記抽気弁室は吸入連通ポートに連通し、プッシュロッドがプランジャバネの弾発力により、プランジャと共に上動して上記抽気弁座部に当接すると、抽気弁体の上面部が抽気弁孔の孔を所定の隙間を残して閉とする構成であることを特徴とする請求項３記載の可変容量型圧縮機用の制御弁。
5. 上記抽気弁体は、プランジャの上部に形成された抽気弁室内において、プランジャと一体のプッシュロッドの上部に固着され、前記抽気弁室は吸入連通ポートに連通し、プッシュロッドがプランジャバネの弾発力により、プランジャと共に上動して弁本体の抽気弁座部に接近し、抽気弁体の上面部が抽気弁孔に挿入される構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の可変容量型圧縮機用の制御弁。
6. 吸入管路に通じる吸入室から吸入した冷媒を圧縮して吐出管路に通じる吐出室に吐出させると共にプランジャを含むソレノイド励磁部を具備する制御弁により冷媒圧を制御させるようにし、上記ソレノイド励磁部の内部には感圧部が配置されると共に、上記ソレノイド励磁部による作動、ベローズの反力及び吸入冷媒圧のバランスにより、上記吐出管路と上記クランク室との間に配置された給気弁体とクランク室と吸入管路との間に配置された抽気弁体とを開閉制御させ、
   前記制御弁のハウジングは上下に長い筒状体として形成され、その筒状体に形成される孔部は、上方から下方に順次、流出側のクランク室連通ポートに連通する給気弁室、給気弁孔、吐出連通ポート、弁棒支持部、流入側のクランク室連通ポートに連通する抽気弁孔、及び、吸入連通ポートに連通するプランジャ室として形成され、且つ、
   上記孔部には、給気弁室に位置する給気弁体と一体の弁棒と、上記プランジャ室に配置されたプランジャと一体のプッシュロッドと、が配置され、該プッシュロッドには抽気弁体が設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載のいずれかの可変容量型圧縮機用の制御弁。
7. 吸入管路に通じる吸入室から吸入した冷媒を圧縮して吐出管路に通じる吐出室に吐出させると共にプランジャを含むソレノイド励磁部を具備する制御弁により冷媒圧を制御させるようにし、上記ソレノイド励磁部の内部には前記感圧部が配置されると共に、上記ソレノイド励磁部による作動、ベローズの反力及び吸入冷媒圧のバランスにより、上記吐出管路と上記クランク室との間に配置された給気弁体とクランク室と吸入管路との間に配置された抽気弁体とを開閉制御させ、
   前記制御弁のハウジングは上下に長い筒状体として形成され、その筒状体に形成される孔部は、上方から下方に順次、流出側のクランク室連通ポートに連通する給気弁室、給気弁孔、吐出連通ポート、弁棒支持部、流入側のクランク室連通ポートに連通する抽気弁孔、及び、吸入連通ポートに連通するプランジャ室として形成され、且つ、
   上記孔部には、給気弁室に位置する給気弁体と一体の弁棒が配置され、更に該弁棒にはプランジャ室に配置されたプランジャが一体に設けられ、且つ、弁棒には抽気弁体が一体成形され、更に、該抽気弁体の外径を抽気弁孔の内径より小として、抽気弁体の閉時における微少流量の流れを形成させることを特徴とする請求項５に記載の可変容量型圧縮機用の制御弁。

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