(57)【要約】【課題】前記真空引き作業を従来と同様に行うことができると共に、液冷媒及びオイルの吸入通路から圧縮機外への流出を抑制可能な構造を備えた圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機１００は、吸入通路Ｌ１１の開度を調整する第１調整弁４０及び第２調整弁６０からなる弁装置３０を備える。第１調整弁４０は第１通路４１の開度を調整し、第２調整弁６０は第１通路４１の上流領域から分岐して吸入室Ｈ１に至る第２通路６１の開度を調整する。第１調整弁４０の第１弁体４４を閉弁方向に付勢する付勢力は、差圧ΔＰが所定値Ｃより小さくなると、第１弁体４４が第１通路４１を閉止するように設定される。第２調整弁６０の第２弁体６２を開弁方向に付勢する付勢力は、空気が受け面６７に衝突する場合、第２弁体６２が第２通路６１を開放する開弁状態を維持し、液冷媒が受け面６７に衝突する場合、第２弁体６２が第２通路６１を閉止するように設定される。【選択図】図３
2019056358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の吸入室と、該吸入室に前記冷媒を導くための吸入通路と、該吸入通路の開度を調整する弁装置とを備え、前記吸入通路を介して前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮して吐出する圧縮機であって、
前記弁装置は、
前記吸入通路の一部を構成する第１通路の開度を調整する第１調整弁と、
前記第１通路における前記第１調整弁による開度調整部位より上流の上流領域から分岐して前記吸入室に接続するための第２通路の開度を調整する第２調整弁と、
を含み、
前記第１調整弁は、
前記第１通路の一部を構成する第１弁室と、
前記第１弁室内において前記第１弁室の延伸方向に移動可能に支持され、前記第１通路の前記上流領域の圧力と前記吸入室の圧力との差圧に応じて移動して前記第１通路の開度を調整する第１弁体と、
前記第１弁体を閉弁方向に付勢する第１付勢部材と、
を含み、
前記第２調整弁は、
前記第２通路の一部を構成する第２弁室と、
前記第２弁室内において前記第２弁室の延伸方向に移動可能に支持され、前記第２通路の開度を調整する第２弁体と、
前記第２弁体を開弁方向に付勢する第２付勢部材と、
前記第２弁体に形成され、前記吸入室から前記第２通路の吸入室側端部を経由して前記第２弁室に流入する流体が衝突してその流体流れによる前記第２弁体を閉弁方向に移動させる動圧を受ける受け面と、
を含み、
前記第１付勢部材の付勢力は、前記差圧が所定値より小さくなると、前記第１弁体が前記閉弁方向に移動して前記第１通路を閉止するように設定され、
前記第２付勢部材の付勢力は、空気が前記受け面に衝突する場合は、前記第２弁体が前記第２通路を開放する開弁状態を維持し、液冷媒が前記受け面に衝突する場合は、前記第２弁体が閉弁方向に移動して前記第２通路を閉止するように設定されている、圧縮機。
【請求項２】
前記受け面は、前記第２弁体における前記第２通路の前記吸入室側端部の第２弁室側開口に対向する部位に形成されている、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記第１調整弁と前記第２調整弁は一体的に設けられている、請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記第１弁体は、内部に前記第２弁室としての中空部を有し、
前記第２弁体は、前記中空部内に収容される、前記請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記第１調整弁は、
前記第１通路の上流側端部を構成し、一端が前記第１弁室の前記延伸方向の一端に開口する入口孔と、
前記第１通路の吸入室側端部を構成し、一端が前記第１弁室の前記延伸方向と直交する方向の内壁面に開口し、他端が前記吸入室に開口する出口孔と、
一端が前記第１弁室の前記延伸方向の他端に開口し、他端が前記吸入室に開口する圧力導入通路と、
を含み、
前記第１弁体は、前記差圧が前記所定値より小さい場合は、前記入口孔の第１弁室側開口の周囲に形成される第１弁座に当接して前記第１通路を閉止し、前記差圧が前記所定値以上である場合は、前記第１弁体が前記第１弁座から離れ、前記差圧に応じて移動することにより前記出口孔の開口面積を変化させることにより、前記第１通路の開度を調整する、請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記第１弁体は、
前記第１弁室の前記一端側に配置され前記第１弁室の前記内壁面に沿って摺動可能に支持される大径部と、
前記第１弁室の前記他端側に配置され前記大径部と協働して前記中空部を形成する前記大径部より小径の小径部と、
を含み、
前記第１通路は、前記入口孔、前記第１弁室の前記一端と前記第１弁体との間の領域、及び、前記出口孔により構成されている、請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記第１付勢部材は、圧縮コイルバネからなり、前記第１弁体と前記第１弁室の前記他端との間の領域に配置され、前記第１弁体を前記第１弁室の前記一端側に付勢し、
前記小径部は、前記第１付勢部材の内側に位置するように配置されている、請求項６に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記第２調整弁は、
前記第２通路の上流側端部を構成し、一端が前記第２弁室の前記延伸方向の一端に開口する第１接続路と、
前記第２通路の吸入室側端部の一部を構成し、一端が前記第２弁室の前記延伸方向の他端に開口し他端が前記第１弁体と前記第１弁室の前記他端との間の領域に開口する第２接続路と、
を含み、
前記第２弁体は、前記第２弁室内を移動して、前記第１接続路の第２弁室側開口の周囲に形成される第２弁座に接離することにより、前記第２通路の開度を調整する、請求項５〜７のいずれか一つに記載の圧縮機。
【請求項９】
前記第２弁体は、
前記第１弁体の前記大径部内に配置され前記第２弁座に接離する弁部と、
前記第１弁体の前記小径部の内壁面に摺動可能に支持される軸部と、
を含み、
前記第１接続路は、前記大径部を貫通し、
前記第２接続路は、前記小径部を貫通し、
前記第２通路は、前記第１接続路、前記第２弁室、前記軸部と前記小径部との間に又は前記第２弁体の内部に形成される内部通路、前記第２接続路、前記第１弁体と前記第１弁室の前記他端との間の前記領域、及び、前記圧力導入通路により構成されている、請求項８に記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記第２付勢部材は、圧縮コイルバネからなり、前記第２弁体と前記第２弁室の前記一端との間の領域に配置され、前記第２弁体を前記第２弁室の前記他端側に付勢し、
前記弁部は、前記第２付勢部材の内側に位置するように配置されている、請求項９に記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記第２付勢部材の付勢力は、ガス冷媒が前記受け面に衝突する場合においても、前記第２弁体が前記開弁状態を維持するように設定されている、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の圧縮機。
【請求項１２】
圧縮された前記冷媒が導かれる吐出室と、
前記吐出室内の冷媒を外部へ導く吐出通路と、
制御圧室と、
前記吐出室から前記制御圧室を経由して前記吸入室に至る制御通路と、
前記吐出通路に設けられ、前記外部から前記吐出室に向かう冷媒の逆流を阻止する差圧作動式の吐出逆止弁と、
前記制御通路の開度を調整して前記制御圧室の圧力を変更することにより吐出容量を変化させる制御弁と、
を更に含み、
前記制御弁は、ソレノイドを有し、前記ソレノイドへの通電が遮断されると、前記制御通路を開放するように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記吐出逆止弁は、閉弁方向の作動差圧が開弁方向の作動差圧より小さくなるように設定されている、請求項１２に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機に関し、特に、吸入通路の開度を調整する弁装置を備えた圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の圧縮機は、車両エアコンシステムの冷媒回路に組み込まれ、車両のエンジン等を駆動源として作動し、冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。この圧縮機においては、その圧縮機構部の作動に伴って微少流量運転時に圧縮機構部の上流側に吸入圧力の脈動（吸入圧力脈動）が生じることがある。そして、この吸入圧力脈動は、主に、圧縮機の吸入通路の上流側端部（吸入ポート）に接続される冷媒回路の機外低圧側冷媒循環路（冷媒回路の蒸発器と圧縮機の吸入通路との間の冷媒配管）を介して圧縮機外に伝播する。その結果、大きな振動や異音が発生することがあった。また、この種の車両エアコンシステムの組立て時等において冷媒が冷媒回路内に封入される際には、冷媒回路内が真空状態でなければならない。そのため、冷媒の封入前に、冷媒回路内の真空引き作業が必要となる。この真空引き作業は、一般的に、圧縮機が冷媒回路に組み込まれた状態で、冷媒回路の機外低圧側冷媒循環路及び機外高圧側冷媒循環路に設けられたチャージバルブを介して行われている。
【０００３】
吸入圧力脈動に起因する振動や騒音のレベルを低減するための工夫が図られた圧縮機としては、特許文献１に記載された圧縮機が知られている。この特許文献１に記載された圧縮機では、冷媒流量の増減に応じて吸入通路の開度を増減させる開度調整弁（以下では、弁装置という）が吸入通路上に設けられている。この圧縮機は、微少流量運転時における吸入通路の開度を弁装置により絞ることにより、吸入圧力脈動が吸入通路に接続される機外低圧側冷媒循環路を介して圧縮機外へ伝播することを抑制している。また、弁装置の出口開口面積は、弁装置の弁体が弁座に着座している時に零よりも大きな最小面積（最小開口面積）を有している。つまり、弁装置は、閉弁方向に作動したとしても吸入通路を全閉とせず、最小面積の最小開口部を介して吸入室と機外低圧側冷媒循環路との間を連通させている。したがって、この圧縮機が組み込まれた冷媒回路においても、真空引き作業を、従来と同様に、機外低圧側冷媒循環路及び機外高圧側冷媒循環路に設けられたチャージバルブを介して確実に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１４３９６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、車両がエンジン等の駆動源を停止したまま長時間放置された場合には、冷媒回路内の冷媒が外気温度の変化等に起因して流動し、液冷媒が圧縮機内（例えば、クランク室内）に貯留されることが知られている。そして、この液冷媒の貯留量が多くなった状態で、液冷媒が貯留された空間の圧力が機外低圧側冷媒循環路（冷媒回路の低圧側）の圧力より高くなると、その液冷媒が吸入室に押し出される場合がある。このように、車両が駆動源を停止させたまま長時間放置された場合、圧縮機内に貯留した液冷媒が圧縮機内で流動して吸入室へ逆流することが知られている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された圧縮機では、吸入室は弁装置の最小開口部を介して機外低圧側冷媒循環路と常に連通している。そのため、吸入室に押出された（逆流した）液冷媒は、圧縮機内の潤滑用のオイルと伴に、弁装置の最小開口部を介して機外低圧側冷媒循環路に向かって逆流するおそれがある。その結果、オイルが液冷媒と伴に圧縮機外に流出し、圧縮機内部の潤滑状態が悪化するおそれがある。なお、吸入通路を全閉可能な弁装置を採用すれば、圧縮機外へのオイルの流出を防止することができるが、この場合、冷媒回路内の真空引き作業を、機外低圧側冷媒循環路に設けられたチャージバルブを介して行うことができなくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、前記真空引き作業を従来と同様に行うことができると共に、液冷媒及びオイルの吸入通路から圧縮機外への流出を抑制可能な構造を備えた圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面によると、冷媒の吸入室と、該吸入室に前記冷媒を導くための吸入通路と、該吸入通路の開度を調整する弁装置とを備え、前記吸入通路を介して前記吸入室に導かれた冷媒を圧縮して吐出する圧縮機が提供される。前記弁装置は、前記吸入通路の一部を構成する第１通路の開度を調整する第１調整弁と、前記第１通路における前記第１開度調整弁による開度調整部位より上流の上流領域から分岐して前記吸入室に接続するための第２通路の開度を調整する第２調整弁と、を含む。前記第１調整弁は、前記第１通路の一部を構成する第１弁室と、前記第１弁室内において前記第１弁室の延伸方向に移動可能に支持され、前記第１通路の前記上流領域の圧力と前記吸入室の圧力との差圧に応じて移動して前記第１通路の開度を調整する第１弁体と、前記第１弁体を閉弁方向に付勢する第１付勢部材と、を含む。前記第２調整弁は、前記第２通路の一部を構成する第２弁室と、前記第２弁室内において前記第２弁室の延伸方向に移動可能に支持され、前記第２通路の開度を調整する第２弁体と、前記第２弁体を開弁方向に付勢する第２付勢部材と、前記第２弁体に形成され、前記吸入室から前記第２通路の吸入室側端部を経由して前記第２弁室に流入する流体が衝突してその流体流れによる前記第２弁体を閉弁方向に移動させる動圧を受ける受け面と、を含む。前記第１付勢部材の付勢力は、前記差圧が所定値より小さくなると、前記第１弁体が前記閉弁方向に移動して前記第１通路を閉止するように設定されている。前記第２付勢部材の付勢力は、空気が前記受け面に衝突する場合は、前記第２弁体が前記第２通路を開放する開弁状態を維持し、液冷媒が前記受け面に衝突する場合は、前記第２弁体が閉弁方向に移動して前記第２通路を閉止するように設定されている。
【発明の効果】
【０００９】
前記一側面による圧縮機において、前記第１調整弁の前記第１弁体を閉弁方向に付勢する前記第１付勢部材の付勢力は、前記第１通路の前記上流領域の圧力と前記吸入室の圧力との差圧が所定値より小さくなると、前記第１弁体が前記閉弁方向に移動して前記第１通路を閉止するように設定されている。このため、前記差圧の所定値（作動差圧）を、例えば、微少流量で冷媒を循環させる微少流量運転時における差圧より若干大きな値に設定することにより、圧縮機停止時や前記微少流量運転時においては、前記吸入通路のうちの前記第１通路を閉止し、前記微少流量以上の流量（小流量〜大流量）の冷媒を循環させる通常運転時においては、前記第１通路を前記差圧に応じた開度で開放することができる。
【００１０】
そして、前記第２調整弁の前記第２弁体を閉弁方向に付勢する前記第２付勢部材の付勢力は、前記第２弁体を閉弁方向に移動させる動圧を受ける受け面に空気が衝突する場合は、前記第２弁体が前記第２通路を開放する開弁状態を維持し、前記受け面に液冷媒が衝突する場合は、前記第２弁体が閉弁方向に移動して前記第２通路を閉止するように設定されている。このため、圧縮機停止時において、液冷媒が前記第２通路の吸入室側端部を経由して前記第２弁室に逆流して前記受け面に衝突した場合には、前記第２通路を閉止し、空気が前記第２通路の吸入室側端部を経由して前記第２弁室に逆流して前記受け面に衝突した場合には、前記第２通路を開放する開弁状態を維持することができる。そして、前記微少流量運転時及び前記通常運転時においては、前記第２通路の上流側から前記第２弁室に流入する冷媒流れによる動圧と、前記第２付勢部材の付勢力とにより、前記第２弁体を開弁方向に付勢して前記第２通路を開放することができる。
【００１１】
したがって、前記微少流量運転時には、前記吸入通路のうちの前記第１通路を閉止することにより前記吸入通路の開度を絞ることができるため、従来と同様に、前記微少流量運転時に発生する吸入圧力の脈動が前記吸入通路を介して圧縮機外へ伝播することを抑制することができる。そして、圧縮機が長時間停止して前記第１通路が閉止されている状態において、前記第２通路の前記吸入室側端部を液冷媒が逆流したとしても、前記第２通路も閉止されるので、圧縮機内に貯留した液冷媒が圧縮機内のオイルと伴に、圧縮機外に流出することを防止することができる。さらに、前記第２通路の前記吸入室側端部を空気が逆流したとしても、前記第２通路は閉止されないので、圧縮機が冷媒回路に組み込まれた状態で、冷媒回路内の真空引き作業を、前記吸入通路の上流側端部に接続される機外低圧側冷媒循環路に設けられるチャージバルブを介して行うことができる。
このようにして、前記真空引き作業を従来と同様に行うことができると共に、液冷媒及びオイルの吸入通路から圧縮機外への流出を抑制可能な構造を備えた圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る固定容量式の圧縮機の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図２】前記固定容量式の圧縮機の弁装置の配置状態を説明するための要部断面図である。
【図３】前記弁装置を含む要部拡大断面図である。
【図４】前記弁装置の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る可変容量式の圧縮機の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図６】前記弁装置の内部通路の変形例示す図である。
【図７】前記弁装置の第２付勢部材の変形例を示す図である。
【図８】前記弁装置の第１弁体の変形例を示す図である。
【図９】前記弁装置の第１弁体の別の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態に係る圧縮機を説明する。実施形態に係る圧縮機は、主に車両用空調システムに適用される圧縮機として構成されている。第１実施形態では、吐出容量が固定されている固定容量式の圧縮機の場合の一例を、第２実施形態では、吐出容量を変更可能な可変容量式の圧縮機の場合の一例を、それぞれ挙げて説明する。
【００１４】
［全体構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係る固定容量式の圧縮機１００の概略構成を説明するためのブロック図である。図２は圧縮機１００の後述する弁装置３０の配置状態を説明するための要部断面図であり、図３は、弁装置３０を含む拡大断面図である。
【００１５】
圧縮機１００は、図１に示すように、車両用空調システムの冷媒回路に組み込まれ、ハウジング１０と、圧縮機構２０と、弁装置３０とを含んで構成されている。圧縮機１００は、冷媒回路の蒸発器（低圧側）から機外低圧側冷媒循環路Ｌ１及びハウジング１０に形成された吸入ポートＰ１を経由して機内に流入する冷媒を圧縮機構２０により圧縮する。そして、圧縮機１００は、圧縮機構２０により圧縮した冷媒を、ハウジング１０に形成された吐出ポートＰ２及び機外高圧側冷媒循環路Ｌ２を経由して冷媒回路の凝縮器（高圧側）へ吐出させ、冷媒を循環供給するように構成されている。なお、圧縮機１００の車両エアコンシステムへの組み込み状態（設置状態）における上下方向（鉛直方向）が図１〜図３及び後述する各図に示されている。
【００１６】
ハウジング１０は、図１から図３に示すように、複数のシリンダボア１１ａが形成されたシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の一端にバルブプレート１２等を介して設けられ、冷媒の吸入室Ｈ１及び吐出室Ｈ２が内部に区画形成されたシリンダヘッド１３と、シリンダブロック１１の他端に図示省略されたガスケット等を介して設けられたフロントハウジング１４と、を含む。
【００１７】
シリンダブロック１１のシリンダボア１１ａ内には、吸入室Ｈ１に導かれた冷媒を吸入して圧縮する圧縮機構２０を構成するピストン２１が配置されている。圧縮機構２０により圧縮された冷媒は吐出室Ｈ２に導かれる。このピストン２１の端面とシリンダボア１１ａの内周面とバルブプレート１２とによって圧縮室Ｈ３が形成されている。また、シリンダブロック１１とフロントハウジング１４とによってクランク室Ｈ４が形成されており、ピストン２１を往復動させるための図示省略した駆動軸がクランク室Ｈ４内に設けられている。
【００１８】
シリンダヘッド１３には、その中央部に配置された吸入室Ｈ１と、吸入室Ｈ１を環状に取り囲む吐出室Ｈ２とが区画形成されている。吸入ポートＰ１は、吸入室Ｈ１に機外低圧側冷媒循環路Ｌ１からの冷媒を導くための吸入通路Ｌ１１の上流側端部を構成し、シリンダヘッド１３の外周部に設けられ外部に開口するように形成されている。吸入ポートＰ１と吸入室Ｈ１とは、吸入ポートＰ１からシリンダヘッド１３内を吸入室Ｈ１に向かって延び吸入通路Ｌ１１の一部を構成する通路Ｌ１１ａにより連通されている。吸入室Ｈ１と圧縮室Ｈ３とは、バルブプレート１２に設けられた連通孔１２ａ（図２参照）、及び、吸入弁形成板１５に形成された吸入弁１５ａ（図２参照）を経由する通路Ｌ１２により連通されている。圧縮室Ｈ３と吐出室Ｈ２とは、バルブプレート１２に設けられた連通孔１２ｂ（図２参照）、及び、吐出弁形成板１６に形成された吐出弁１６ａ（図２参照）を経由する通路Ｌ２１により連通されている。吐出ポートＰ２は、吐出室Ｈ２内の冷媒を外部（冷媒回路の凝縮器）に導くための吐出通路Ｌ２２の下流側端部を構成し、シリンダヘッド１３の外周部に設けられ外部に開口するように形成されている。吐出室Ｈ２と吐出ポートＰ２とは、シリンダヘッド１３の形成壁を貫通して形成される通路Ｌ２２ａにより連通されている。このようにして、冷媒回路の蒸発器から機外低圧側冷媒循環路Ｌ１、吸入ポートＰ１を含む吸入通路Ｌ１１、吸入室Ｈ１、通路Ｌ１２、圧縮室Ｈ３、通路Ｌ２１、吐出室Ｈ２、吐出通路Ｌ２２（通路Ｌ２２ａ及び吐出ポートＰ２）、及び、機外高圧側冷媒循環路Ｌ２からなる冷媒回路の冷媒循環路が構成されている。本実施形態では、吸入通路Ｌ１１は、吸入ポートＰ１、通路Ｌ１１ａ、及び、弁装置３０の内部を経由する通路により構成され、吐出通路Ｌ２２は、通路Ｌ２２ａ及び吐出ポートＰ２を経由する通路により構成されている。
【００１９】
圧縮機構２０は、例えば、シリンダボア１１ａ内を往復動して冷媒を圧縮する往復動式の機構を有して構成されるものである。圧縮機構２０は、例えば、シリンダボア１１ａ内に配置されるピストン２１と、図示省略した駆動軸と、ピストン往復動機構２２とを含む。前記駆動軸は、図示省略したエンジン等の外部駆動源に電磁クラッチを介して連結され、外部駆動源からの回転動力が電磁クラッチを介して伝達されると回転する。前記ピストン往復動機構は、ピストン２１のクランク室Ｈ４側の端部に連結され、前記駆動軸の回転運動をピストン２１の往復動に変換して伝達するものである。前記駆動軸が回転すると、ピストン２１が一定のストロークでシリンダボア１１ａ内を往復動するように構成されている。これにより、圧縮機構２０を作動させると、蒸発器からの冷媒は、吸入通路Ｌ１１を介して吸入室Ｈ１に導かれた後、通路Ｌ１２を経由して圧縮室Ｈ３に導入される。そして、圧縮室Ｈ３には、前記一定のストロークにより定まる一定の容量の冷媒が吸入されて圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出されて、通路Ｌ２１、吐出室Ｈ２、通路Ｌ２２ａ、吐出ポートＰ２、及び、機外高圧側冷媒循環路Ｌ２を経由して凝縮器に供給される。
【００２０】
弁装置３０は、吸入通路Ｌ１１の開度を調整するためのものであり、吸入通路Ｌ１１上に設けられる。つまり、弁装置３０は、シリンダヘッド１３内に組付けられている。具体的には、弁装置３０の一端部が、吸入通路Ｌ１１の一部を構成する通路Ｌ１１ａの吸入室側端部の内周壁に係合し、弁装置３０の他端部が、吸入室Ｈ１内に突出するように配置されている。
このようにして、冷媒の吸入室Ｈ１と、吸入室Ｈ１に冷媒を導くための吸入通路Ｌ１１と、吸入通路Ｌ１１の開度を調整する弁装置３０とを備え、吸入通路Ｌ１１を介して吸入室Ｈ１に導かれた冷媒を圧縮して吐出する、固定容量式の圧縮機１００が構成されている。以下では、弁装置３０について詳述する。
【００２１】
［弁装置］
弁装置３０は、第１調整弁４０と第２調整弁６０とを含んで構成されている。本実施形態では、第１調整弁４０と第２調整弁６０は一体的に設けられている。
【００２２】
［第１調整弁］
第１調整弁４０は、吸入通路Ｌ１１の一部を構成する第１通路４１の開度を調整するものである。本実施形態では、第１調整弁４０は、ケース４２と、筒状の係合部材４３と、第１弁体４４と、第１付勢部材４５と、を備えている。ケース４２、係合部材４３及び第１弁体４４は、樹脂部材や金属部材等の適宜の材料で形成さすることができ、本実施形態では、いずれも樹脂部材で形成されている。
【００２３】
ケース４２は、一端開口の有底筒状に形成され、周壁４２１と、周壁４２１の一端部を閉塞する底壁４２２と、を有する。ケース４２（詳しくは、周壁４２１）の開口端部の内側に係合部材４３の一端部が嵌合することにより、ケース４２と係合部材４３とからなる弁ハウジングが構成される。この弁ハウジングは弁装置３０の外殻をなし、弁ハウジングの内部には、第１弁体４４を収容すると共に第１通路４１の一部を構成する第１弁室Ｓ１が形成される。具体的には、第１弁室Ｓ１は、円柱状に形成されて一方向に延伸し、延伸方向の一端が係合部材４３の一端部側の端面により規定され、延伸方向の他端が底壁４２２により規制され、周方向が周壁４２１により規定される。
【００２４】
本実施形態では、第１通路４１の上流側端部を構成する入口孔４３１が、筒状の係合部材４３の筒内部により構成されている。入口孔４３１は、一端が第１弁室Ｓ１の延伸方向の一端に開口し、他端が通路Ｌ１１ａに連通している。また、第１通路４１の吸入室側端部を構成する出口孔４２３が、ケース４２の周壁４２１を貫通している。出口孔４２３は、一端が第１弁室Ｓ１の延伸方向と直交する方向の内壁面（つまり、周壁４２１の内壁面）４２４に開口し、他端が吸入室Ｈ１に開口する。出口孔４２３は、図２に示すように、周壁４２１の開口端部側を頂点とする概ね三角形状を有して、周壁４２１の周方向に離間した複数の箇所に開口されている。そして、底壁４２２には、吸入室Ｈ１の圧力を第１弁室Ｓ１内に導入する圧力導入通路４２５が開口されている。圧力導入通路４２５は、一端が第１弁室Ｓ１の延伸方向の他端に開口し、他端が吸入室Ｈ１に開口する。
【００２５】
係合部材４３は、弁装置３０を通路Ｌ１１ａの吸入室側端部の内周壁に係合させるための部材であり、概ね筒状に形成されている。係合部材４３の一端部には、通路Ｌ１１ａの吸入室側端部の内周壁に形成される係合溝に係合する複数の係合爪４３２が形成されている。係合部材４３の他端部には、ケース４２の開口端部の内側に嵌合する嵌合部４３３が形成されている。係合部材４３の筒内部は、円柱状に形成され、入口孔４３１を構成する。また、係合部材４３の一端部側の端面は、第１弁体４４の一端面が接離する円環状の第１弁座４３４を構成する。つまり、第１弁座４３４は、入口孔４３１の第１弁室側開口の周囲に形成される。また、係合部材４３の外周面には、全周にわたって凸部が形成されている。係合部材４３の嵌合部４３３がケース４２の開口端部に嵌合することにより、前記弁ハウジングの外周に溝部４３５が形成される。この溝部４３５に、シール部材としてのＯリング４３６が設けられる。
【００２６】
第１弁体４４は、第１弁室Ｓ１内において第１弁室Ｓ１の延伸方向に移動可能に支持され、第１通路４１の上流領域の圧力と吸入室Ｈ１の圧力との差圧ΔＰに応じて移動して第１通路４１の開度を調整する弁体である。言い換えると、第１弁体４４は、第１弁体４４の移動方向の前後の差圧ΔＰに応じて移動して第１通路４１の開度を調整する。第１弁体４４は、図３に示すように、第１弁室Ｓ１を、入口孔４３１及び出口孔４２３が開口する一端側の第１領域Ｓ１１と、圧力導入通路４２５が開口する他端側の第２領域Ｓ１２とに区画する。第１領域Ｓ１１は、第１弁室Ｓ１の一端と第１弁体４４との間の領域であり、第２領域Ｓ１２は、第１弁体４４と第１弁室Ｓ１の他端との間の領域である。差圧ΔＰは、第１領域Ｓ１１の圧力と第２領域Ｓ１２の圧力との差圧と等しい。
【００２７】
第１弁体４４により開度調整される第１通路４１は、入口孔４３１、第１弁室Ｓ１の第１領域Ｓ１１（第１弁室Ｓ１の一端と第１弁体４４との間の領域）、及び、出口孔４２３により構成されている。
【００２８】
本実施形態では、第１弁体４４は、差圧ΔＰが後述する所定値Ｃより小さい場合は、第１弁座４３４に当接して第１通路４１を閉止し、差圧ΔＰが所定値Ｃ以上である場合は、第１弁体４４が第１弁座４３４から離れ、差圧ΔＰに応じて移動することにより出口孔４２３の開口面積を変化させることにより、第１通路４１の開度を調整する。なお、第１弁体４４の構造については、後に詳述する。
【００２９】
第１付勢部材４５は、第１弁体４４を閉弁方向に付勢する部材である。つまり、第１付勢部材４５は、第１弁体４４を第１弁室Ｓ１の一端側に向かって付勢している。本実施形態では、第１付勢部材４５は、圧縮コイルバネからなり、第２領域Ｓ１２に配置され、第１弁体４４を第１弁室Ｓ１の一端側に付勢する。第１付勢部材４５の一端は、ケース４２の底壁４２２に当接し、第１付勢部材４５の他端は、第１弁体４４に当接している。第１弁体４４は、初期状態において、第１付勢部材４５の付勢力により、第１弁座４３４に当接して第１通路４１を閉止している。
【００３０】
第１付勢部材４５の付勢力は、差圧ΔＰが所定値Ｃより小さくなると、第１弁体４４が閉弁方向に移動して第１通路４１を閉止するように設定されている。具体的には、差圧ΔＰの所定値（作動差圧）Ｃは、例えば、微少流量で冷媒を循環させる微少流量運転時において生じる差圧ΔＰより若干大きな値に設定されている。つまり、第１付勢部材４５の付勢力は、微少流量運転時の差圧ΔＰによる第１弁体４４を開弁方向に移動させる力より若干大きくなるように設定されている。
【００３１】
［第２調整弁］
第２調整弁６０は、第１通路４１における第１調整弁４０による開度調整部位より上流の上流領域から分岐して吸入室Ｈ１に接続するための第２通路６１の開度を調整するものである。したがって、第２通路６１も吸入通路Ｌ１１の一部を構成している。ここで、本実施形態では、第１調整弁４０による開度調整部位は、出口孔４２３の部位であり、第２通路６１は、第１通路４１における出口孔４２３より上流の上流領域に含まれる第１弁室Ｓ１（詳しくは、後述する第１領域Ｓ１１）から分岐している。
【００３２】
本実施形態では、第２調整弁６０は、第２弁体６２と第２付勢部材６３とを含む。第２弁体６２は、樹脂部材や金属部材等の適宜の材料で形成さすることができ、本実施形態では、樹脂部材で形成されている。また、本実施形態では、第２調整弁６０は、第１調整弁４０内に配置され、第１調整弁４０と一体的に構成されている。
【００３３】
第２弁体６２は、第２通路６１の一部を構成する第２弁室Ｓ２内において第２弁室Ｓ２の延伸方向に移動可能に支持され、第２通路６１の開度を調整する弁体である。本実施形態では、第２弁体６２は、第１弁体４４の内部に形成される第２弁室Ｓ２としての中空部内に収容される。つまり、第１弁体４４が第２弁室形成壁を兼ねている。
【００３４】
第２弁室Ｓ２の延伸方向の一端には、第２通路６１の上流側端部を構成する第１接続路６４の一端が開口している。第１接続路６４の他端は第１弁室Ｓ１の第１領域Ｓ１１に開口している。また、第２弁室Ｓ２の延伸方向の他端には、第２通路６１の吸入室側端部の一部を構成する第２接続路６５の一端が開口している。第２接続路６５の他端は第１弁室Ｓ１の第２領域Ｓ１２（第１弁体４４と第１弁室Ｓ１の他端との間の領域）に開口している。
【００３５】
本実施形態では、第２弁室Ｓ２の延伸方向の一端は、第２弁体６２に対して重力方向（上下方向）の上側に位置する。したがって、第１接続路６４は第２弁室Ｓ２の重力方向上側の端面に開口されている。そして、第２弁体６２は、例えば、第２弁体６２の延伸方向の中心軸線が第１弁体４４の延伸方向の中心軸線と概ね同軸になるように配置されている。
【００３６】
本実施形態では、第２通路６１は、第１接続路６４、第２弁室Ｓ２、第２弁体の内部に形成される後述する内部通路６６、第２接続路６５、第１弁室Ｓ１の第２領域Ｓ１２、及び、圧力導入通路４２５により構成されている。また、本実施形態では、第２接続路６５、第１弁室Ｓ１の第２領域Ｓ１２、及び、圧力導入通路４２５により第２通路６１の吸入室側端部が構成されている。
【００３７】
また、第２弁体６２には、吸入室Ｈ１から第２通路６１の吸入室側端部（第２接続路６５、第１弁室Ｓ１の第２領域Ｓ１２、及び、圧力導入通路４２５）を経由して第２弁室Ｓ２に流入する流体が衝突してその流体流れによる第２弁体６２を閉弁方向に移動させる動圧を受ける受け面６７が形成されている。本実施形態では、受け面６７は、第２弁体６２における第２通路６１の前記吸入室側端部の第２弁室側開口（詳しくは、第２接続路６５の第２弁室側開口）に対向する部位に形成されている。
【００３８】
ここで、受け面６７に作用する前記動圧は、流体（冷媒）の流速Ｖの二乗と流体密度（冷媒密度）ρに比例する。例えば、冷媒としてＲ１３４ａを使用する場合、１０℃での冷媒密度ρは、液状態で約１２６１ｋｇ／ｍ3であり、空気の密度より著しく大きい。そのため、液冷媒が受け面６７に衝突したときに受け面６７に作用する動圧は、流速を同じとすれば、空気が受け面６７に衝突したときに受け面６７に作用する動圧よりも著しく大きくなる。この受け面６７に作用する動圧は、第２弁体６２を閉弁方向に移動させる力となるため、液冷媒が受け面６７に衝突すると、第２弁体６２を閉弁方向に移動させる力が急激に上昇する。
【００３９】
本実施形態では、第２弁体６２は、第２弁室Ｓ２内を移動して、第１接続路６４の第２弁室側開口の周囲に形成される第２弁座６８に接離することにより、第２通路６１の開度を調整する。なお、第２弁体６２の構造については、後に詳述する。
【００４０】
第２付勢部材６３は、第２弁体６２を開弁方向に付勢する部材である。つまり、第２付勢部材６３は、第２弁体６２を第２弁室Ｓ２の他端側に向かって付勢している。本実施形態では、第２付勢部材６３は、圧縮コイルバネからなり、第２弁体６２と第２弁室Ｓ２の一端との間の領域Ｓ２１（詳しくは、後述する第２弁室Ｓ２のうちの大径空間部）に配置され、第２弁体６２を第２弁室Ｓ２の他端側に付勢する。第２付勢部材６３の一端は、第１弁体４４の内壁（詳しくは、後述する端壁４４ａ２）に当接し、第２付勢部材６３の他端は、第２弁体６２に当接している。第２弁体６２は、初期状態において、第２付勢部材６３の付勢力により、第２弁座６８から離間して第２通路６１を開放している。
【００４１】
第２付勢部材６３の付勢力は、空気が受け面６７に衝突する場合は、第２弁体６２が第２通路６１を開放する開弁状態を維持し、液冷媒が受け面６７に衝突する場合は、第２弁体６２が閉弁方向に移動して第２通路６１を閉止するように設定されている。つまり、第２付勢部材６３の付勢力は、空気衝突時の動圧による閉弁方向の力より大きく、且つ、液冷媒衝突時の動圧による閉弁方向の力より小さくなるように設定されている。
【００４２】
［第１弁体及び第２弁体の詳細構造］
次に、第１弁体４４及び第２弁体６２の詳細構造について、図３を参照して説明する。
【００４３】
本実施形態では、第１弁体４４は、内部に第２弁室Ｓ２としての中空部を有している。具体的には、第１弁体４４は、第１弁室Ｓ１の一端側に配置され第１弁室Ｓ１の内壁面４２４に沿って摺動可能に支持される大径部４４ａと、第１弁室Ｓ１の他端側に配置され大径部４４ａと協働して前記中空部（第２弁室Ｓ２）を形成する大径部４４ａより小径の小径部４４ｂと、を含む。
【００４４】
大径部４４ａは、一端開口の有底筒状に形成され、周壁４４ａ１と、周壁４４ａ１の一端部を閉塞する端壁４４ａ２とを有する。周壁４４ａ１は、円筒状に形成され、ケース４２の周壁４２１の内壁面４２４に沿って摺動して支持される外周面を有する。端壁４４ａ２は、円盤状に形成され、入口孔４３１の第１弁室側開口に対向して第１弁座４３４に接離する。第２通路６１の第１接続路６４は、端壁４４ａ２（大径部４４ａ）を貫通している。第２弁座６８は、端壁４４ａ２における第１接続路６４の第２弁室側開口の周囲の円環状の部位により構成される。端壁４４ａ２が第１弁座４３４に当接した状態で、周壁４４ａ１は出口孔４２３を完全に覆うように配置されている。端壁４４ａ２が第１弁座４３４から離れるほど出口孔４２３の開口面積が徐々に増大するように構成されている。
【００４５】
小径部４４ｂは、一端開口の有底筒状に形成され、周壁４４ｂ１と、周壁４４ｂ１の一端部を閉塞する端壁４４ｂ２とを有する。小径部４４ｂの周壁４４ｂ１の開口端部が大径部４４ａの周壁４４ａ１の開口端部の内側に嵌合する。周壁４４ｂ１の開口端部側には円環状の鍔部４４ｂ３が形成されている。周壁４４ｂ１の嵌合位置は鍔部４４ｂ３により定まる。また、第１付勢部材４５の一端は、ケース４２の底壁４２２に当接し、第１付勢部材４５の他端は、第１弁体４４の鍔部４４ｂ３に当接している。小径部４４ｂは、第１付勢部材４５の内側に位置するように配置されている。詳しくは、小径部４４ｂの周壁４４ｂ１が第１付勢部材４５の内側に位置している。端壁４４ｂ２は、圧力導入通路４２５の第１弁室側開口に対向する。また、第２通路６１の第２接続路６５は、端壁４４ｂ２（小径部４４ｂ）を貫通している。
【００４６】
小径部４４ｂが大径部４４ａに嵌合することにより、第２弁室Ｓ２としての中空部を内部に有する第１弁体４４が形成される。第２弁室Ｓ２（中空部）は、第１接続路６４から第２接続路６５に向かって段付き状に縮径する円柱状空間部として形成される。
【００４７】
第２弁体６２は、第１弁体４４の大径部４４ａ内に配置され、第２弁座６８に接離する弁部６２ａと、第１弁体４４の小径部４４ｂの内壁面に摺動可能に支持される軸部６２ｂとを有する。
【００４８】
弁部６２ａは、軸部６２ｂより小径の円柱状に形成され、軸部６２ｂの一端に設けられ、第１接続路６４の第２弁室側開口に対向している。弁部６２ａは、第２弁室Ｓ２のうちの第１接続路６４側の大径空間部（領域Ｓ２１）に配置されている。第２付勢部材６３の一端は、端壁４４ａ２に当接し、第２付勢部材６３の他端は、第２弁体６２の軸部６２ｂの端部に当接している。したがって、弁部６２ａは、第２付勢部材６３の内側に位置するように配置されている。
【００４９】
軸部６２ｂは、第２弁室Ｓ２のうちの前記大径空間部（領域Ｓ２１）より小径の段付き円柱状空間部に合せた外径を有する段付き円柱に形成されている。軸部６２ｂの一端部（弁部側端部）は第２弁室Ｓ２のうちの前記大径空間部に位置している。また、軸部６２ｂの他端部は、初期状態において、第２付勢部材６３の付勢力により、端壁４４ｂ２に当接している。
【００５０】
本実施形態では、第２弁体６２の内部に内部通路６６が形成されている。内部通路６６は、前記大径空間部（領域Ｓ２１）と第２接続路６５との間を接続するための通路であり、第２通路６１の一部を構成する。内部通路６６の一端は軸部６２ｂの一端部の外周面に開口し、内部通路６６の他端は軸部６２ｂの他端部側の端面に開口している。詳しくは、内部通路６６は、軸部６２ｂの他端部側の端面から弁部６２ａ側に向って軸部６２ｂの軸線に沿って延伸する第１内部通路６６ａと、第１内部通路６６ａの弁部側端部から軸部６２ｂの径方向に延伸する第２内部通路６６ｂとを含む。また、内部通路６６は、第２通路６１全体の中で最小の通路断面積を有する絞り部を有する。具体的には、第２内部通路６６ｂが、前記絞り部であり、内部通路６６のうちの前記大径空間部（領域Ｓ２１）側の開口端に形成されている。
【００５１】
また、本実施形態では、受け面６７は、第１内部通路６６ａの弁部側端の円形の穴底面により構成され、第２接続路６５の第２弁室側開口に対向している。また、入口孔４３１、第１接続路６４、第１内部通路６６ａ、第２接続路６５、及び、圧力導入通路４２５は、略同一の軸線上に沿って延びている。したがって、吸入室Ｈ１から圧力導入通路４２５、第２接続路６５及び第１内部通路６６ａを経由する通路が受け面６７に向かって直線的に形成され、第２通路６１を逆流する流体が受け面６７に衝突し易い通路構造が構成されている。また、軸部６２ｂの内部の第１内部通路６６ａは、逆流する流体を受け面６７に向かって導くガイド部として機能する。したがって、第１内部通路６６ａにより、流体を効率的に受け面６７に衝突させて動圧を発生させることができる。
【００５２】
［弁装置の動作］
次に、弁装置３０の動作について、図４を参照して説明する。図４は、弁装置３０の動作を説明するための図である。図４（ａ）は、真空引き作業が行われた時、圧縮機停止時、及び、微少流量運転時における弁装置３０の動作状態を示す。図４（ｂ）は、前記微少流量以上の流量（小流量〜大流量）の冷媒を循環させる通常運転時における弁装置３０の動作状態を示す。図４（ｃ）は圧縮機１００が長時間停止し、液冷媒が第２通路６１を逆流した時における弁装置３０の動作状態を示す。
【００５３】
図４（ａ）に示すように、初期状態において、第１調整弁４０は第１通路４１を閉止し、第２調整弁６０は第２通路６１を開放している。この状態で、圧縮機１００が冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路内の真空引き作業が、吸入通路Ｌ１１の吸入ポートＰ１に接続される機外低圧側冷媒循環路Ｌ１に設けられるチャージバルブ（図示省略）から行われる。そして、この真空引きにより、圧縮機１００内の空気が、図４（ａ）に点線矢印で示すように、吸入通路Ｌ１１のうちの第２通路６１を逆流する。詳しくは、吸入室Ｈ１内の空気は、圧力導入通路４２５、第２領域Ｓ１２、第２接続路６５、第１内部通路６６ａを経由して逆流し、受け面６７に衝突する。第２弁体６２を開弁方向に付勢する第２付勢部材６３の付勢力は、空気衝突時の動圧による閉弁方向の力より大きくなるように設定されているため、第２調整弁６０の第２弁体６２は第２通路６１を開放する開弁状態を維持する。そして、受け面６７に衝突した空気は、その後、第２内部通路６６ｂ、領域Ｓ２１、第１接続路６４、入口孔４３１、通路Ｌ１１ａ、及び、吸入ポートＰ１を経由して、機外低圧側冷媒循環路Ｌ１に導かれて、前記チャージバルブを介して機外に排出される。これにより、第１調整弁４０が第１通路４１を閉じていても、圧縮機１００の内部の真空引き作業が冷媒回路の低圧側から確実に行われる。
【００５４】
圧縮機１００が作動して微少流量運転を行うと、機外低圧側冷媒循環路Ｌ１から吸入ポートＰ１に流入した冷媒（ガス冷媒）は、図４（ａ）に実線矢印で示すように、その大半が第１弁体４４に衝突すると共に、その一部が第２通路６１を経由して吸入室Ｈ１に導かれる。このとき、第１弁体４４には、差圧ΔＰによる開弁方向に移動させる力が作用する。第１弁体４４を閉弁方向に付勢する第１付勢部材４５の付勢力は、微少流量運転時の差圧ΔＰによる第１弁体４４を開弁方向に移動させる力より若干大きくなるように設定されているため、第１弁体４４は閉弁状態を維持する。つまり、微少流量運転時には、図４（ａ）に示すように、弁装置３０は、第１調整弁４０により第１通路４１を閉止し、第２調整弁６０により絞り部（第２内部通路６６ｂ）を有する第２通路６１を開放することにより、吸入通路Ｌ１１の開度を絞る。これにより、微少流量運転時に発生する吸入圧力脈動が吸入通路Ｌ１１を介して圧縮機外へ伝播することを抑制する。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、微少流量以上の流量（小流量〜大流量）の冷媒を循環させる通常運転時には、冷媒流量の増加に伴って、差圧ΔＰによる第１弁体４４を開弁方向に移動させる力が増加する。この力が第１付勢部材４５の付勢力より大きくなると（つまり、差圧ΔＰが所定値Ｃ以上になると）、第１弁体４４は第１弁座４３４から離間して、第１通路４１を開放する。第１弁体４４は差圧ΔＰの増加に応じて第１通路４１の開度を増加させ、差圧ΔＰの減少に応じて第１通路４１の開度を減少させる。第１弁体４４が第１弁座４３４から離間した状態では、機外低圧側冷媒循環路Ｌ１から吸入ポートＰ１に流入した冷媒（ガス冷媒）は、図４（ｂ）に実線矢印で示すように、その大半が第１通路４１を経由して吸入室Ｈ１に導かれ、その一部が第２通路６１を経由して吸入室Ｈ１に導かれる。そして、冷媒流量が減少して、差圧ΔＰによる第１弁体４４を開弁方向に移動させる力が第１付勢部材４５の付勢力より小さくなると（つまり、差圧ΔＰが所定値Ｃより小さくなると）、第１弁体４４は、図４（ａ）に示すように、第１弁座４３４に当接して第１通路４１を閉止する。そして、圧縮機１００が停止すると、図４（ａ）に示すように、弁装置３０は、そのまま、第１調整弁４０により第１通路４１を閉止し、第２調整弁６０により第２通路６１を開放する。
【００５６】
圧縮機１００が長時間停止していると、液冷媒が圧縮機１００内（例えば、クランク室Ｈ４内）に貯留される場合がある。そして、この液冷媒の貯留量が多くなった状態で、液冷媒が貯留された空間の圧力が機外低圧側冷媒循環路Ｌ１（冷媒回路の低圧側）の圧力より高くなると、その液冷媒が吸入室Ｈ１に押し出される場合がある。この吸入室Ｈ１に押出された（逆流した）液冷媒は、圧縮機１００内の潤滑用のオイルと伴に、図４（ｃ）に点線矢印で示すように、吸入通路Ｌ１１のうちの第２通路６１を逆流する。詳しくは、吸入室Ｈ１内の液冷媒は、圧力導入通路４２５、第２領域Ｓ１２、第２接続路６５、第１内部通路６６ａを経由して逆流し、受け面６７に衝突する。第２弁体６２を開弁方向に付勢する第２付勢部材６３の付勢力は、液冷媒衝突時の動圧による閉弁方向の力より小さくなるように設定されているため、第２調整弁６０の第２弁体６２は第２弁座６８に当接して第２通路６１を閉止する。したがって、弁装置３０は吸入通路Ｌ１１を全閉し、圧縮機１００内に貯留した液冷媒が圧縮機内のオイルと伴に、圧縮機外に流出することを防止する。
【００５７】
本実施形態による圧縮機１００において、第１付勢部材４５の付勢力は、差圧ΔＰが所定値Ｃより小さくなると、第１弁体４４が閉弁方向に移動して第１通路４１を閉止するように設定されている。このため、差圧ΔＰの所定値Ｃを、例えば、微少流量運転時における差圧ΔＰより若干大きな値に設定することにより、圧縮機停止時や微少流量運転時においては、吸入通路Ｌ１１のうちの第１通路４１を閉止し、通常運転時においては、第１通路４１を差圧ΔＰに応じた開度で開放することができる。そして、第２付勢部材６３の付勢力は、受け面６７に空気が衝突する場合は、第２弁体６２が第２通路６１を開放する開弁状態を維持し、受け面６７に液冷媒が衝突する場合は、第２弁体６２が閉弁方向に移動して第２通路６１を閉止するように設定されている。このため、圧縮機停止時において、液冷媒が第２通路６１の吸入室側端部（圧力導入通路４２５、第２領域Ｓ１２、第２接続路６５）を経由して第２弁室Ｓ２に逆流して受け面６７に衝突した場合には、第２通路６１を閉止し、空気が同様に受け面６７に衝突した場合には、第２通路６１を開放する開弁状態を維持することができる。そして、微少流量運転時及び通常運転時においては、第２通路６１の上流側から第２弁室Ｓ２に流入する冷媒流れによる動圧と、第２付勢部材６３の付勢力とにより、第２弁体６２を開弁方向に付勢して第２通路６１を開放することができる。
したがって、微少流量運転時には、吸入通路Ｌ１１のうちの第１通路４１を閉止することにより吸入通路Ｌ１１の開度を絞ることができるため、従来と同様に、微少流量運転時に発生する吸入圧力の脈動が吸入通路Ｌ１１を介して圧縮機外へ伝播することを抑制することができる。そして、圧縮機が長時間停止して第１通路４１が閉止されている状態において、第２通路６１の前記吸入室側端部を液冷媒が逆流したとしても、第２通路６１も閉止されるので、圧縮機内に貯留した液冷媒が圧縮機内のオイルと伴に、圧縮機外に流出することを防止することができる。さらに、第２通路６１の前記吸入室側端部を空気が逆流したとしても、第２通路６１は閉止されないので、圧縮機１００が冷媒回路に組み込まれた状態で、冷媒回路内の真空引き作業を、機外低圧側冷媒循環路Ｌ１に設けられるチャージバルブを介して行うことができる。
このようにして、真空引き作業を従来と同様に行うことができると共に、液冷媒及びオイルの吸入通路から圧縮機外への流出を抑制可能な構造を備えた圧縮機１００を提供することができる。
【００５８】
図５は、本発明の第２実施形態に係る可変容量式の圧縮機１００’の概略構成を説明するためのブロック図である。なお、この可変容量式の圧縮機１００’における弁装置３０は、第１実施形態の固定容量式の圧縮機１００における弁装置３０と同じである。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明し、同じ要素については同じ符号をつけて説明を省略する。
【００５９】
圧縮機１００’は、クランク室（調圧室）Ｈ４内の調圧によって冷媒の吐出容量を変更できるように構成された斜板式の可変容量圧縮機である。
【００６０】
本実施形態において、図示省略した前記駆動軸は、クランク室Ｈ４を横断（図５では左右方向に延伸）し、その一端部がフロントハウジング１４を貫通してフロントハウジング１４の外側まで延伸している。前記駆動軸は、その前記一端部が図示省略したエンジン等の外部駆動源に電磁クラッチを介して連結され、外部駆動源からの回転動力が電磁クラッチを介して伝達されると回転する。
【００６１】
本実施形態において、ピストン往復動機構２２は、前記駆動軸に固定されるロータ（図示省略）にリンク機構（図示省略）を介して連結される概ね円盤状の斜板２２１を含む。斜板２２１の中央部には、前記駆動軸が挿通される貫通孔（図示省略）が形成されている。斜板２２１は、前記貫通孔に前記駆動軸が挿通された状態で、その外周部が一対のシュー２２２を介してピストンのクランク室Ｈ４側に突設された端部２２３に収容されている。前記貫通孔は、斜板２２１が最大傾角から最小傾角の範囲で傾動可能な形状に形成されている。斜板２２１が前記駆動軸に直交するときの斜板２２１の傾角を０°とした場合、前記最小傾角は略０°となる。また、前記駆動軸には、傾角を減少させる方向に斜板２２１を付勢する傾角減少バネ（図示省略）と、傾角を増大させる方向に斜板２２１を付勢する傾角増大バネ（図示省略）とが、斜板２２１を挟んで装着されている。圧縮機停止時には、斜板２２１の傾角が、例えば、最小傾角よりも若干大きくなるように各バネの付勢力が設定されている。ピストン往復動機構２２は、前記駆動軸が回転すると、前記駆動軸と伴に回転し、斜板２２１及び一対のシュー２２２を介して回転運動をピストン２１の往復動に変換する。ピストン２１のストロークは、斜板２２１の傾角により定まる。冷媒の吐出容量は、斜板２２１の傾角が大きいほど大きくなる。斜板２２１の傾角は、後述する制御弁９０により適宜に調整できるように構成されている。
【００６２】
圧縮機１００’は、供給通路Ｌ３と、排出通路Ｌ４と、差圧作動式の吐出逆止弁８０と、制御弁９０と、を更に含む。供給通路Ｌ３は、吐出室Ｈ２とクランク室Ｈ４との間を連通するための通路であり、吐出室Ｈ２とクランク室Ｈ４との間のシリンダヘッド１３やシリンダブロック１１や貫通するように形成されている。また、供給通路Ｌ３には、制御弁９０が設けられている。排出通路Ｌ４は、クランク室Ｈ４と吸入室Ｈ１との間を連通し、クランク室Ｈ４内の冷媒を吸入室Ｈ１に流出させる（排出する）ための通路である。排出通路Ｌ４には、オリフィス等の絞り部ＯＬが設けられている。したがって、供給通路Ｌ３と排出通路Ｌ４とからなる通路は、吐出室Ｈ２からクランク室Ｈ４を経由して吸入室Ｈ１に至る通路を構成する。なお、本実施形態では、クランク室Ｈ４が本発明に係る「制御圧室」に相当し、供給通路Ｌ３と排出通路Ｌ４とからなる通路が本発明に係る「制御通路」に相当する。
【００６３】
吐出逆止弁８０は、吐出室Ｈ２内の冷媒を外部（冷媒回路の凝縮器）に導くための吐出通路Ｌ２２（詳しくは通路Ｌ２２ａ）に設けられている。吐出逆止弁８０は、前記外部から吐出室Ｈ２に向かう冷媒の逆流を阻止する差圧作動式の逆止弁である。また、本実施形態では、吐出逆止弁８０は、閉弁方向の作動差圧が開弁方向の作動差圧より小さくなるように設定されている。したがって、圧縮機１００’が長時間停止している場合に、圧縮機１００’内で冷媒の自然流動が生じても、吐出通路Ｌ２２を開弁し難い状態にすることができる。このため、吐出室Ｈ２から機外高圧側冷媒循環路Ｌ２（冷媒回路の高圧側）への冷媒の流出を効果的に抑制でき、ひいては、オイルの圧縮機外への流出を効果的に抑制することができる。
【００６４】
制御弁９０は、供給通路Ｌ３及び排出通路Ｌ４からなる制御通路の開度を調整してクランク室Ｈ４の圧力を変更することにより吐出容量を変更させるものである。本実施形態では、制御弁９０は、前述したように、供給通路Ｌ３に設けられている。制御弁９０は、供給通路Ｌ３の開度を調整して吐出室Ｈ２内の冷媒のクランク室Ｈ４への導入量（供給量）を制御することによりクランク室Ｈ４の圧力を変更し、このクランク室Ｈ４の圧力変更により吐出容量を変更させる。詳しくは、制御弁９０は、例えば、シリンダヘッド１３内に設けられる。制御弁９０には、連通路Ｌ５を介して吸入室Ｈ１の圧力が導入されるように構成されている。制御弁９０は、連通路Ｌ５を介して導入される吸入室Ｈ１の圧力を感圧し、この圧力と外部信号に基づき内蔵するソレノイド９１に流れる電流によって発生する電磁力とに応じて供給通路Ｌ３の開度を調整し、これによって、吐出室Ｈ２内の冷媒のクランク室Ｈ４への導入量（供給量）を制御する。制御弁９０は、クランク室Ｈ４への導入量を制御することにより、斜板２２１の傾角、つまり、ピストン２１のストロークを増大又は減少させる。詳しくは、冷媒のクランク室Ｈ４への導入量を増大させると、吐出容量を減少させることができ、導入量を減少させると、吐出容量を増大させることができる。このようにして、制御弁９０により冷媒の吐出容量を可変制御できるように構成されている。
【００６５】
制御弁９０は、圧縮機停止時には、ソレノイド９１への通電が遮断（ＯＦＦ）されると、供給通路Ｌ３（制御通路）の開度を常時最大にするように構成されている。つまり、制御弁９０は、ソレノイド９１を有し、ソレノイド９１への通電が遮断されると、供給通路Ｌ３（制御通路）を開放するように構成されている。
【００６６】
冷媒回路内の真空引き作業が、行われるとき、圧縮機１００’は停止して、制御弁９０のソレノイド９１への通電は遮断されているため、制御弁９０は前記制御通路の一部を構成する供給通路Ｌ３を開放している。したがって、吐出室Ｈ２は、供給通路Ｌ３、クランク室Ｈ４、排出通路Ｌ４を介して吸入室Ｈ１と連通している。このため、吐出室Ｈ２が吐出逆止弁８０によって閉鎖されていても、機外低圧側冷媒循環路Ｌ１に設けられるチャージバルブ（図示省略）から吐出室Ｈ２を含む圧縮機内部の全ての領域の真空引きを確実に行うことができる。
【００６７】
圧縮機１００’が長時間停止していると、液冷媒がクランク室Ｈ４内に貯留され、この液冷媒の貯留量が多くなって、図５に示すように、クランク室Ｈ４内における液面が上昇すると、排出通路Ｌ４が液冷媒で満たされる。このとき、クランク室Ｈ４の重力方向上部のガス冷媒で満たされている空間が密閉状態になる。そして、この状態で、クランク室Ｈ４の圧力が機外低圧側冷媒循環路Ｌ１（冷媒回路の低圧側）の圧力より高くなると、その液冷媒が排出通路Ｌ４を介して吸入室Ｈ１に押し出される。この吸入室Ｈ１に押出された（逆流した）液冷媒は、圧縮機１００内の潤滑用のオイルと伴に、図４（ｃ）に点線矢印で示すように、吸入通路Ｌ１１のうちの第２通路６１を逆流し、受け面６７に衝突する。この液冷媒の衝突により、第２調整弁６０の第２弁体６２は第２弁座６８に当接して第２通路６１を閉止する。したがって、弁装置３０は吸入通路Ｌ１１を全閉し、クランク室Ｈ４内に貯留した液冷媒が圧縮機内のオイルと伴に、圧縮機外に流出することを防止する。また、圧縮機１００’は、微少流量運転時においては、第１実施形態の圧縮機１００と同様に、吸入通路Ｌ１１の開度を絞り、吸入圧力脈動の圧縮機外への伝播を抑制することができる。
【００６８】
このように、第２実施形態に係る可変容量型の圧縮機１００’においても、真空引き作業を従来と同様に行うことができると共に、液冷媒及びオイルの吸入通路から圧縮機外への流出を抑制可能な構造を備えている。
【００６９】
なお、第２実施形態においては、制御弁９０は、供給通路Ｌ３に設けられ、制御圧室としてのクランク室Ｈ４への冷媒の導入量を制御する場合を一例として挙げて説明したが、これに限らない。制御弁９０は、排出通路Ｌ４に設けられ、クランク室Ｈ４からの冷媒の排出量を制御するようにしてもよい。つまり、制御弁９０は、吐出室Ｈ２からクランク室Ｈ４（制御圧室）を経由して吸入室Ｈ１に至る制御通路の開度を調整してクランク室Ｈ４の圧力を変更することにより吐出容量を変化させるように構成されていればよい。また、制御弁９０として、ソレノイド９１を内蔵して電磁力を利用して作動する電気式の制御弁を採用した場合を一例に挙げて説明したが、これに限らない。制御弁９０として、ソレノイド９１を有さず、圧力を感知する感知部材のみにより作動する機械式の制御弁を採用してもよい。この機械式の制御弁は、冷媒充填前の状態において、前記感知部材により大気圧を感知している状態において、前記制御通路を開放するように構成されていればよい。
【００７０】
上記各実施形態では、受け面６７は、第２弁体６２における第２通路６１の吸入室側端部の第２弁室側開口（詳しくは、第２接続路６５の第２弁室側開口）に対向する部位に形成されている。これにより、逆流する流体を受け面６７に確実に衝突させることができるため、第２通路６１を流体が逆流したときに、閉弁方向の力を第２弁体６２に確実に作用させることができる。
【００７１】
上記各実施形態では、第１調整弁４０と第２調整弁６０は、一体的に設けられている。これにより、弁装置３０をシリンダヘッド１３内へ容易に組付けることができる。
【００７２】
上記各実施形態では、第１調整弁４０の第１弁体４４は内部に中空部を有し、第２調整弁６０の第２弁体６２は前記中空部内に収容される。これにより、第１弁体４４に第２弁体６２を内蔵させることができるため、弁装置３０の体格増大を抑制することができる。
【００７３】
上記各実施形態では、第１調整弁４０は、第１通路４１の上流側端部を構成し、一端が第１弁室Ｓ１の延伸方向の一端に開口する入口孔４３１と、第１通路４１の吸入室側端部を構成し、一端が第１弁室Ｓ１の延伸方向と直交する方向の内壁面４２４に開口し、他端が吸入室Ｈ１に開口する出口孔４２３と、一端が第１弁室Ｓ１の延伸方向の他端に開口し、他端が吸入室Ｈ１に開口する圧力導入通路４２５と、を含む。そして、第１弁体４４は、差圧ΔＰが所定値Ｃより小さい場合は、入口孔４３１の第１弁室側開口の周囲に形成される第１弁座４３４に当接して第１通路４１を閉止し、差圧ΔＰが所定値Ｃ以上である場合は、第１弁体４４が第１弁座４３４から離れ、差圧ΔＰに応じて移動することにより出口孔の開口面積を変化させることにより、第１通路４１の開度を調整する。これにより、第１弁体４４を収容する第１弁室Ｓ１に、入口孔４３１、圧力導入通路４２５及び出口孔４２３の全てを開口させて、差圧作動式の第１調整弁４０を構成することができるため、第１調整弁４０の構造を簡素化することができる。
【００７４】
上記各実施形態では、第１弁体４４は、第１弁室Ｓ１の一端側に配置され第１弁室Ｓ１の内壁面４２４に沿って摺動可能に支持される大径部４４ａと、第１弁室Ｓ１の他端側に配置され大径部４４ａと協働して中空部を形成する大径部４４ａより小径の小径部４４ｂと、を含んで構成されている。これにより、第２弁室Ｓ２としての中空部を容易に形成することができると共に、第１弁体４４を第１弁室Ｓ１の延伸方向に移動可能に容易に支持することができる。また、入口孔４３１、第１領域Ｓ１１、及び、出口孔４２３により、第１通路４１を容易に形成することができる。
【００７５】
上記各実施形態では、第１付勢部材４５は、圧縮コイルバネからなり、第２領域Ｓ１２に配置され、第１弁体４４を第１弁室Ｓ１の一端側に付勢している。そして、小径部４４ｂは、第１付勢部材４５の内側に位置するように配置されている。これにより、圧縮コイルバネからなる第１付勢部材４５の内側の領域を利用して、第１弁体４４の一部を配置することができるため、弁装置３０の軸長増大を抑制することができる。また、小径部４４ｂの外周面により第１付勢部材４５をガイドすることができるため、第１付勢部材４５を第１弁室Ｓ１内で安定して保持することができる。
【００７６】
上記各実施形態では、第２調整弁６０は、第２通路６１の上流側端部を構成し、一端が第２弁室Ｓ２の延伸方向の一端に開口する第１接続路６４と、第２通路６１の吸入室側端部の一部を構成し、一端が第２弁室Ｓ２の延伸方向の他端に開口し他端が第２領域Ｓ１２に開口する第２接続路６５と、を含む。そして、第２弁体６２は、第２弁室Ｓ２内を移動して、第１接続路６４の第２弁室側開口の周囲に形成される第２弁座６８に接離することにより、第２通路６１の開度を調整する。これにより、第２弁室Ｓ２としての第１弁体４４内の中空部において、第２通路６１の開度を調整可能な構造を構成することができる。
【００７７】
上記各実施形態では、第２弁体６２は、第１弁体４４の大径部４４ａ内に配置され第２弁座６８に接離する弁部６２ａと、第１弁体４４の小径部４４ｂの内壁面に摺動可能に支持される軸部６２ｂと、を含む。これにより、第１弁体４４の小径部４４ｂの内壁面を利用して第２弁体６２を第２弁室Ｓ２の延伸方向に移動可能に容易に支持することができる。そして、第１接続路６４は大径部４４ａを貫通し、第２接続路６５は小径部４４ｂを貫通し、内部通路６６が第２弁体６２の内部に形成されている。これにより、第１接続路６４、第２弁室Ｓ２、内部通路６６、第２接続路６５、第２領域Ｓ１２、及び、圧力導入通路４２５により、第２通路６１を容易に形成することができる。
【００７８】
上記各実施形態では、第２付勢部材６３は、圧縮コイルバネからなり、第２弁体６２と第２弁室Ｓ２の一端との間の領域Ｓ２１に配置され、第２弁体６２を第２弁室Ｓ２の他端側に付勢している。そして、弁部６２ａは、第２付勢部材６３の内側に位置するように配置されている。これにより、圧縮コイルバネからなる第２付勢部材６３の内側の領域を利用して、第２弁体６２の一部を配置することができるため、弁装置３０の軸長増大をさらに抑制することができる。また、弁部６２ａの外周面により第２付勢部材６３をガイドすることができるため、第２付勢部材６３を第２弁室Ｓ２内で安定して保持することができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形や変更が可能である。そのうちのいくつかを以下に記載する。
【００８０】
冷媒としてＲ１３４ａを使用する場合、１０℃での冷媒密度ρは、ガス（蒸気）状態で約２０ｋｇ／ｍ3である。このガス冷媒の密度は空気の密度より大きい。そして、液冷媒衝突時の動圧はガス冷媒衝突時の動圧と比較しても著しく大きい。また、オイルは主に液冷媒に溶け込む性質を有する。したがって、液冷媒が逆流したときだけ第２通路６１を閉止し、ガス冷媒が逆流したときは第２通路６１の開弁状態を維持するように、第２付勢部材６３の付勢力を設定してもよい。つまり、第２付勢部材６３の付勢力は、ガス冷媒が受け面６７に衝突する場合においても、第２弁体６２が開弁状態を維持するように設定されていてもよい。言い換えると、第２付勢部材６３の付勢力は、ガス冷媒衝突時の動圧による閉弁方向の力より大きく、且つ、液冷媒衝突時の動圧による閉弁方向の力より小さくなるように設定してもよい。これにより、圧縮機１００が長時間停止しているときに、液冷媒と伴にオイルが圧縮機外に流出することを防止することができる。そして、空気衝突時はもちろんのことガス冷媒衝突時においても吸入通路Ｌ１１の開弁状態を維持することができるため、空気が衝突する真空引き作業を行うことができると共に、圧縮機１００が長時間停止しているときに圧縮機１００内に冷媒が過剰に貯留されることを抑制することができる。
【００８１】
第２通路６１における内部通路６６は、第２弁体６２の内部に形成されものとした（詳しくは、第２弁体６２の軸部６２ｂ内を貫通するように形成されるものとした）が、これに限らない。例えば、内部通路６６は、軸部６２ｂと小径部４４ｂとの間に形成されてもよい。具体的には、図６に示すように、内部通路６６は、軸部６２ｂの外周面と小径部４４ｂの内壁面（詳しくは、周壁４４ｂ１の内壁面）との間の隙間領域６６ｃと、隙間領域６６ｃと軸部６２ｂの他端に形成される凹部６２ｂ１内の領域との間を連通するように軸部６２ｂの他端部に切欠かれる溝部６６ｄとにより構成してもよい。この場合、受け面６７は、凹部６２ｂ１の底面により構成される。また、溝部６６ｄは、図６に示すように軸部６２ｂの周方向に離間して複数設けてもよいし、一つであってもよい。この溝部６６ｄが第２通路６１全体の中で最小の通路断面積を有する前記絞り部を構成する。また、図示を省略するが、軸部６２ｂの外周面に、軸部６２ｂの延伸方向の全体に亘って溝部を形成し、この溝部により内部通路６６を構成してもよい。
【００８２】
第２付勢部材６３として圧縮コイルバネを用いたがこれに限らない。例えば、上記各実施形態のように、第２弁体６２は、第１接続路６４の重力方向下方において、重力方向に沿って移動可能に支持されている場合には、第２弁体６２自体の自重によって、第２弁体６２を開弁方向に付勢する付勢力が発生している。したがって、図７に示すように、第２付勢部材６３として第２弁体６２自体を用いてもよい。これにより、第２付勢部材６３の配置スペースを考慮する必要がないため、例えば、第２調整弁６０の体格を小型化することができると共に、第２調整弁６０の構造を簡素化することができる。また、このように、第２付勢部材６３として第２弁体６２自体を用いる場合には、第２弁体６２の延伸方向の中心軸線は、鉛直線に対して平行に限らず、概ね±３０°の範囲で設定されていればよい。つまり、第２付勢部材６３として第２弁体６２自体を用いる場合には、第２弁体６２の延伸方向の中心軸線は、鉛直線に対して平行に、又は、鋭角に交差するように設定されていればよい。また、第２付勢部材６３として圧縮コイルバネを用いる場合には、第２弁体６２の延伸方向の中心軸線は鉛直線に対して任意の方向になるように、第２弁体６２を配置することができる。
【００８３】
第１弁体４４の小径部４４ｂの周壁４４ｂ１には、鍔部４４ｂ３が形成されるものとしたが、図８に示すように、周壁４４ｂ１に鍔部４４ｂ３を設けなくてもよい。また、第１弁体４４は、大径部４４ａと小径部４４ｂにより構成されるものとしたが、これに限らない。例えば、図９に示すように、第１弁体４４は、第１弁室Ｓ１の一端側に配置され、第１接続路６４が開口される端壁４４ｃと、第１弁室Ｓ１の内壁面４２４に沿って摺動可能に支持される有底筒状の大径部４４ｄとにより構成されてもよい。この場合、大径部４４ｄの開口端部の内側に端壁４４ｃが嵌合されることにより、第２弁室Ｓ２としての中空部が形成される。そして、大径部４４ｄの端壁を第２接続路６５が貫通する。
【００８４】
第１調整弁４０と第２調整弁６０は、シリンダヘッド１３内において一体的に設けられるものとしたが、これに限らず、シリンダヘッド１３内において離間した部位にそれぞれ個別に設けてもよい。
【００８５】
圧縮機１００、１００’は、電磁クラッチを装着した圧縮機に限らず、クラッチレス圧縮機としてもよい。圧縮機１００、１００’の圧縮機構２０は、ピストン往復動式に限らず、スクロール式、ベーン式等の適宜の形式の圧縮機構を備えてもよい。また、可変容量式の圧縮機１００’は、斜板式に限らず、揺動板式であってもよい。また、圧縮機１００、１００’は、圧縮機構２０を駆動するモータと一体化されていてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
３０…弁装置、４０…第１調整弁、４１…第１通路、４４…第１弁体、４４ａ…大径部、４４ｂ…小径部、４５…第１付勢部材、６０…第２調整弁、６１…第２通路、６２…第２弁体、６２ａ…弁部、６２ｂ…軸部、６３…第２付勢部材、６４…第１接続路、６５…第２接続路、６６…内部通路、６７…受け面、６８…第２弁座、８０…吐出逆止弁、９０…制御弁、９１…ソレノイド、１００…固定容量式の圧縮機（圧縮機）、１００’…可変容量式の圧縮機（圧縮機）、４２３…出口孔、４２４…内壁面、４２５…圧力導入通路、４３１…入口孔、４３４…第１弁座、Ｈ１…吸入室、Ｈ２…吐出室、Ｈ４…クランク室（制御圧室）、Ｌ１１…吸入通路、Ｌ２２…吐出通路、Ｌ３…供給通路（制御通路）、Ｌ４…排出通路（制御通路）、Ｓ１…第１弁室、Ｓ２…第２弁室（中空部）、ΔＰ…差圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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