(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密に形成されたクランク室内で回転軸に対して傾斜角可変に設けられて上記回転軸の回転運動により駆動されて揺動運動をする揺動体と、
上記揺動体に連結されて往復動することにより吸入室の冷媒をシリンダ内に吸入して圧縮したあと吐出室に吐出するピストンとを有し、
上記クランク室内の圧力（Ｐｃ）と上記吸入室内の圧力（Ｐｓ）との差圧によって上記揺動体の傾斜角度を変化させて上記冷媒の吐出量を変化させるようにした容量可変圧縮機の容量制御装置において、
上記吐出室に連通する高圧室と、上記クランク室に連通する中圧室と、上記吸入室に連通する低圧室とを配置して、
上記高圧室と上記中圧室との間に、弁座と、上記高圧室側から上記弁座に対向する弁体とを配置し、
上記低圧室内の圧力（Ｐｓ）に対応して、その圧力（Ｐｓ）が高まると上記弁体を上記弁座に近づける方向に移動させ、上記低圧室内の圧力（Ｐｓ）が低くなると上記弁体を上記弁座から遠ざける方向に移動させる弁体駆動手段を設けると共に、
上記高圧室内の圧力（Ｐｄ）と上記中圧室内の圧力（Ｐｃ）との差圧に対応して、その差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）が高まると上記弁座を上記弁体から遠ざかる方向に移動させ、上記差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）が低くなると上記弁座を上記弁体に近づける方向に移動させる弁座駆動手段を設けた
ことを特徴とする容量可変圧縮機の容量制御装置。
【請求項２】
上記弁座が可動部材に形成されていて、その可動部材の外周部を介して上記高圧室と中圧室とが連通しないように、可撓性のある薄膜シートが上記可動部材の上記高圧室に面する側の端面からその外側の部分にかけて密着配置されている請求項１記載の容量可変圧縮機の容量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用空調装置などの冷凍サイクル中で冷媒を圧縮するために用いられる容量可変圧縮機の容量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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ので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、冷媒の容量（吐出量）を変えることのできる容量可変圧縮機が用いられている。
【０００３】
そのような容量可変圧縮機においては、一般に、気密に形成されたクランク室内で傾斜角可変に設けられた揺動板が回転軸の回転運動によって駆動されて揺動運動をする。
【０００４】
そして揺動板の揺動運動により往復動するピストンが吸入室の冷媒をシリンダ内に吸入して圧縮したあと吐出室に吐出し、クランク室内の圧力と吸入室内の圧力との差によって揺動板の傾斜角度を変化させることによって、冷媒の吐出量が変化するようになっている。
【０００５】
そのような容量可変圧縮機において、必要に応じて揺動板の傾斜角を変えるために容量制御弁が設けられているが、低吐出圧力（低外気温度）時には、例えば図６に示されるように吸入圧力（Ｐｓ）が上昇する傾向となり、蒸発器で水分が取れにくいため、車内の窓に露が付きがちになってしまう。
【０００６】
そこで従来は、吐出圧力（Ｐｄ）とクランク室圧力（Ｐｃ）との差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）が所定圧力を下回った時に、主弁体の高圧影響特性を補正するように作動する補正弁体を、主弁体内に設けていた（特開平７−２７９８４３号）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平７−２７９８４３号等に記載された従来の装置は、上述のように弁を二重構造にしなければならない等、構造が複雑になるので、製造コストや動作の安定性等の点で問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、シンプルな構造により、圧縮機の低吐出圧力時における吸入圧力の上昇を規制して、蒸発器が十分に機能しないことによる車室内の結露発生等を防ぐことができる容量可変圧縮機の容量制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の容量可変圧縮機の容量制御装置は、気密に形成されたクランク室内で回転軸に対して傾斜角可変に設けられて上記回転軸の回転運動により駆動されて揺動運動をする揺動体と、上記揺動体に連結されて往復動することにより吸入室の冷媒をシリンダ内に吸入して圧縮したあと吐出室に吐出するピストンとを有し、上記クランク室内の圧力（Ｐｃ）と上記吸入室内の圧力（Ｐｓ）との差圧によって上記揺動体の傾斜角度を変化させて上記冷媒の吐出量を変化させるようにした容量可変圧縮機の容量制御装置において、上記吐出室に連通する高圧室と、上記クランク室に連通する中圧室と、上記吸入室に連通する低圧室とを配置して、上記高圧室と上記中圧室との間に、弁座と、上記高圧室側から上記弁座に対向する弁体とを配置し、上記低圧室内の圧力（Ｐｓ）に対応して、その圧力（Ｐｓ）が高まると上記弁体を上記弁座に近づける方向に移動させ、上記低圧室内の圧力（Ｐｓ）が低くなると上記弁体を上記弁座から遠ざける方向に移動させる弁体駆動手段を設けると共に、上記高圧室内の圧力（Ｐｄ）と上記中圧室内の圧力（Ｐｃ）との差圧に対応して、その差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）が高まると上記弁座を上記弁体から遠ざかる方向に移動させ、上記差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）が低くなると上記弁座を上記弁体に近づける方向に移動させる弁座駆動手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
なお、上記弁座が可動部材に形成されていて、その可動部材の外周部を介して上記高圧室と中圧室とが連通しないように、可撓性のある薄膜シートが上記可動部材の上記高圧室に面する側の端面からその外側の部分にかけて密着配置されていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図４は、自動車用空調装置の冷凍サイクル中に用いられる容量可変圧縮機１０と、その容量制御弁３０を示している。
【００１２】
１１は、気密に構成されたクランク室１２内に配置され、駆動プーリ１３によって回転駆動される回転軸であり、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、回転軸１１の回転にしたがって揺動する。
【００１３】
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。
【００１４】
したがって、揺動板１４が揺動すると、ピストン１７がシリンダ１５内で往復動して、シリンダ１５の上流側に形成された吸入室２０からシリンダ１５内に冷媒を吸入し、その冷媒をシリンダ１５内で圧縮した後、下流側の吐出室２１に吐出する。
【００１５】
３０は、シリンダ１５から吐出室２１に吐出される冷媒の吐出量（容量）を制御するための容量制御弁３０であり、図１はその部分の断面が拡大して示されている。
【００１６】
容量制御弁３０の本体３１内には、吐出室２１に連通する高圧室３２と、クランク室１２に連通する中圧室３３と、吸入室２０に連通する低圧室３４とがその順に別れて形成されている。
【００１７】
そして、高圧室３２と中圧室３３との間には、高圧室３２側に向いたテーパ面によって形成される弁座３５が、本体３１内に配置された筒状部材３６に形成されている。
【００１８】
筒状部材３６は、高圧室３２と中圧室３３との間を連通する孔内に緩く嵌合しており、軸線方向に移動自在である。ただし、本体３１には、筒状部材３６の軸線方向への移動を規制するための段部３７が形成されている。
【００１９】
図１に示されるように、高圧室３２側において、筒状部材３６の端面がその回りの本体３１に形成された内端面３８と同一平面位置にある時は、中圧室３３側において筒状部材３６の端面と段部３７との間に僅かにクリアランスができるように設定されている。
【００２０】
筒状部材３６は、中圧室３３側から高圧室３２側に向けて第１の圧縮コイルバネ３９によって付勢されており、高圧室３２内の圧力Ｐｄと中圧室３３内の圧力Ｐｃとの差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）と釣り合う位置で静止するようになっている。その時の筒状部材３６の有効受圧面積は、筒状部材３６の外径で囲まれる部分の面積である。
【００２１】
そして、筒状部材３６の高圧室３２側の端面からその外側の本体３１の内端面３８にかけて、例えばポリイミド樹脂製の薄いシートからなる可撓性のあるシール用シート４１が密着配置されている。
【００２２】
これによって、筒状部材３６の外周部を介して高圧室３２と中圧室３３とが連通しないようになっている。したがって、弁体４３と弁座３５との隙間以外の部分を介して高圧室３２から中圧室３３へ冷媒がリークすることはない。４２は、シール用シート４１を押さえつけて所定位置に保持すると共に、筒状部材３６の高圧室３２側への移動を一定範囲に規制するためのストッパである。
【００２３】
なお、高圧室３２から中圧室３３への微量の冷媒リークがあっても許容されるような仕様の場合には、筒状部材３６の外周面部の嵌合隙間をできるだけ小さくして、シール用シート４１を省略してもよい。
【００２４】
４３は、高圧室３２側から弁座３５に対向して配置された球状の弁体であり、中圧室３３内と低圧室３４内とを貫通して配置されたロッド４４の先端に当接している。弁体４３をロッド４４の先端に溶接してもよい。
【００２５】
ロッド４４は、筒状部材３６内を十分な隙間をあけて通過している。したがって、弁体４３と弁座３５との間に隙間があるときは、その隙間の大きさに対応して高圧室３２から中圧室３３側に冷媒が流れ、弁体４３が弁座３５に密着すると高圧室３２と中圧室３３との間が遮蔽される。
【００２６】
また、ロッド４４は、中圧室３３と低圧室３４との間では、本体３１に穿設された孔４５内に軸線方向に摺動自在に嵌合している。ただし、中圧室３３と低圧室３４との間の冷媒のリークを最小限にするために、ロッド４４の外周面と孔４５との間の隙間はできるだけ狭くしてある。
【００２７】
５０は、内部がほぼ真空状態にされた真空室であり、吸引孔は密栓５１によって塞がれている。５２は、可撓性薄膜からなるダイアフラムであり、真空室５０と低圧室３４との間を気密に仕切っている。
【００２８】
ダイアフラム５２は、金属製の一対の受け板５３，５４によって両面から挟みつけられており、真空室５０内に配置された方の受け板５３は、真空室５０内に配置された第２の圧縮コイルバネ５５の一端を受けている。
【００２９】
また、低圧室３４側に配置された方の受け板５４には、ロッド４４の基端が当接している。したがって、ロッド４４の先端に当接する弁体４３は、低圧室３４内の圧力Ｐｓと第２の圧縮コイルバネ５５の付勢力とが釣り合う位置で静止する。
【００３０】
このように構成された実施の形態の容量可変圧縮機の容量制御装置においては、低圧室３４内の圧力の変化、即ち吸入室２０の圧力Ｐｓの変化によって弁体４３が移動する。
【００３１】
具体的には、蒸発器の負荷が大きくなってＰｓが大きくなると、弁体４３が弁座３５に近づいてＰｃが低下し、（Ｐｃ−Ｐｓ）が小さくなるので揺動板１４の傾斜角が大きくなり、ピストン１７のストロークが大きくなって容量可変圧縮機１０の吐出量（容量）が大きくなる。
【００３２】
逆に、蒸発器の負荷が小さくなってＰｓが小さくなると、弁体４３が弁座３５から遠ざかってＰｃが高まり、（Ｐｃ−Ｐｓ）が大きくなるので揺動板１４の傾斜角が小さくなり、ピストン１７のストロークが小さくなって容量可変圧縮機１０の吐出量（容量）が小さくなる。
【００３３】
そのようにして、蒸発器の負荷に対応して、吸入室２０の圧力Ｐｓ変化により容量可変圧縮機１０の容量が自動的に変化するのであるが、さらに高圧室３２内の圧力Ｐｄと中圧室３３内の圧力Ｐｃとの差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）の変化によって筒状部材３６が移動し、弁体４３に対する弁座３５の位置が変化する。
【００３４】
即ち、図１の状態より高圧室３２内の圧力Ｐｄが大きくなると、筒状部材３６が弁体４３から遠ざかり（最大限段部３７にぶつかるまで）、弁体４３と弁座３５との間の隙間が広がる。
【００３５】
この状態では弁が次第に開き易くなって、図２に示されるように、筒状部材３６が段部３７にぶつかっている状態では、低圧室３４内の圧力（即ち、吸入室２０の圧力）Ｐｓが図１に示される状態に比べてあまり下がらなくても弁（弁体４３と弁座３５との隙間）が開く。この状態が、図５における▲１▼の点である。
【００３６】
逆に、Ｐｄが小さくなると、図３に示されるように、筒状部材３６が弁体４３に近づき（最大限ストッパ４２によって移動が規制されるまで）、弁体４３と弁座３５との間の隙間が狭まる。
【００３７】
この状態では、弁が次第に開き難い状態になって、弁（弁体４３と弁座３５との隙間）を開くためには低圧室３４内の圧力（即ち、吸入室２０の圧力）Ｐｓがより低くなる必要がある。
【００３８】
その結果、図５に示されるように、吐出圧力Ｐｄが低い時（▲１▼よりＰｄが低い領域）における吸入圧力Ｐｓの上昇を規制することができる。図５の破線部分は、図６に示される従来の特性を示している。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、弁体が吸入室の圧力（Ｐｓ）によって駆動されると共に、弁座が吐出室の圧力（Ｐｄ）とクランク室内の圧力（Ｐｃ）との差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）によって駆動され、その差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）が低くなると弁座が弁体に近づく方向に移動することにより、弁が開き難い状態になって、弁を開くためには吸入室（Ｐｓ）がより低くなる必要が生じ、吐出圧力（Ｐｄ）が低い時における吸入圧力（Ｐｓ）の上昇を規制することができる。
【００４０】
その結果、蒸発器が十分に機能しないことによる車室内の結露発生を防ぐことができ、しかもそれを非常にシンプルな構造によって達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の容量制御装置の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の容量制御装置の吐出圧力が増大した状態の縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の容量制御装置の吐出圧力が低下した状態の縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の容量可変圧縮機の全体構成略示図である。
【図５】本発明の実施の形態の特性線図である。
【図６】従来例の特性線図である。
【符号の説明】
１０  容量可変圧縮機
１２  クランク室
１４  揺動板
２０  吸入室
２１  吐出室
３０  容量制御弁
３２  高圧室
３３  中圧室
３４  低圧室
３５  弁座
３６  筒状部材
３９  圧縮コイルスプリング
４３  弁体
４４  ロッド
５５  圧縮コイルスプリング
【図１】
0003612140.tif 000002
【図２】
0003612140.tif 000003
【図３】
0003612140.tif 000004
【図４】
0003612140.tif 000005
【図５】
0003612140.tif 000006
【図６】
0003612140.tif 000007