(57)【要約】【課題】必要ポート数が少なく、小型化設計の自由度が高い容量可変型圧縮機用の制御弁を提供すること。【解決手段】弁ハウジングに弁室が形成され、前記弁室内を感知流体が流れるよう前記弁室に感知流体の入口ポートと出口ポートとが開口し、更に前記弁室に被制御流体の出口ポートを兼ねた弁ポートが開口し、前記弁室内に、弁リフト方向の移動によって前記弁ポートの開度を変化する弁体と、前記弁室を流れる感知流体流に応動して変位し前記弁体を弁リフト方向に移動させる受圧板とが配置されている。【選択図】図１
2004324882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ハウジングに弁室が形成され、前記弁室内を感知流体が流れるよう前記弁室に感知流体の入口ポートと出口ポートとが開口し、更に前記弁室に被制御流体の出口ポートを兼ねた弁ポートが開口し、
前記弁室内に、弁リフト方向の移動によって前記弁ポートの開度を変化する弁体と、前記弁室を流れる感知流体流に応動して変位し前記弁体を弁リフト方向に移動させる受圧板とが配置されている、
ことを特徴とする制御弁。
【請求項２】
前記受圧板は前記弁室を流れる感知流体流の動圧の影響を受けて変位する構造になっていることを特徴とする請求項１記載の制御弁。
【請求項３】
前記弁体と前記受圧板とが一体の一部品により構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の制御弁。
【請求項４】
前記受圧板は、各々弁リフト方向に所定間隔をおいて積層された複数枚の平板により構成され、前記平板の各々に隣接するもの同士で中心軸線周りに互いに偏倚した位置に前記感知流体が流れる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の制御弁。
【請求項５】
前記弁体は前記受圧板の感知流体流による変位によって弁開方向に移動し、電磁力によって前記弁体を弁閉方向に付勢する電磁手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の制御弁。
【請求項６】
前記電磁手段は、プランジャを収容する密閉構造のプランジャ室を有し、前記弁ポートに向けて開口した前記弁体の内部通路によって前記プランジャ室に前記弁ポートの圧力が導入されることを特徴とする請求項５記載の制御弁。
【請求項７】
弁ハウジングに弁室と感知室とが形成され、前記弁室と前記感知室とが弁ポートによって連通し、前記感知室を感知流体が流れるよう前記感知室に感知流体の入口ポートと出口ポートとが開口し、前記弁室に被制御流体の出口ポートが開口し、
前記弁室内に弁リフト方向の移動によって前記弁ポートの開度を変化する弁体が配置され、前記感知室に当該感知室を流れる感知流体流に応動して変位し前記弁体を弁リフト方向に移動させる受圧板が配置されている、
ことを特徴とする制御弁。
【請求項８】
前記受圧板は前記感知室を流れる感知流体流の動圧の影響を受けて変位する構造になっていることを特徴とする請求項７記載の制御弁。
【請求項９】
前記弁体は前記受圧板の感知流体流による変位によって弁開方向に移動し、電磁力によって前記弁体を弁閉方向に付勢する電磁手段が設けられていることを特徴とする請求項７または８記載の制御弁。
【請求項１０】
前記電磁手段は、プランジャを収容する密閉構造のプランジャ室を有し、当該プランジャ室と前記感知室とが均圧通路によって連通していることを特徴とする請求項９記載の制御弁。
【請求項１１】
クランク室圧力に応じて吐出容量を定量的に変化する容量可変型圧縮機の容量制御弁として使用され、
前記感知流体の入口ポートと出口ポートが前記容量可変型圧縮機の吐出流路に接続され、前記被制御流体の出口ポートが前記クランク室に接続されることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項記載の制御弁。
【請求項１２】
クランク室圧力に応じて吐出容量を定量的に変化する容量可変型圧縮機であって、
圧縮機ボディに形成された弁装着用ボアーに請求項１１記載の制御弁が挿入装着され、前記圧縮機ボディに、前記感知流体の入口ポートにコンプレッサ室より吐出流体を導く吐出流体入口通路と、前記感知流体の出口ポートより吐出流体を取り出す吐出流体出口通路と、前記被制御流体の出口ポートと前記クランク室とを連通するクランク室通路とが形成されていることを特徴とする容量可変型圧縮機。
【請求項１３】
容量可変型圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器と、これらをループ接続する冷媒通路とを有し、
請求項１１記載の制御弁を含む冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の容量可変型圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器と、これらをループ接続する冷媒通路とを有する冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御弁および容量可変型圧縮機および冷凍サイクル装置に関し、特に、容量可変型圧縮機の容量制御弁として使用される制御弁および容量可変型圧縮機および容量可変型圧縮機を含む車載用空気調和装置等に使用される冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用空調装置などで使用される冷凍サイクル装置では、圧縮機として、斜板式の容量可変型圧縮機が多く使用されている。斜板式の容量可変型圧縮機は、斜板を収容したクランク室の内圧（クランク室圧力）に応じて吐出容量を定量的に変化する。すなわち、クランク室圧力の上昇に応じて斜板傾斜角が小さくなって吐出容量を低減し、これとは逆に、クランク室圧力の低減に応じて斜板傾斜角が大きくなって吐出容量を増大する。この吐出容量の制御は、吐出容量（吐出流量）を検出し、検出された吐出容量に応じてクランク室圧力を制御することにより、フィードバック補償式に行うことができる。
【０００３】
容量可変型圧縮機の吐出流路の上流側と下流側とに所定量離れた２位置の圧力差は、吐出流量に応じた圧力損失と正の相関性を示すから、この圧力差を感知して吐出容量に応じたクランク室圧力制御を行う差圧応動式の容量制御弁がある（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
従来の差圧応動式の容量制御弁は、流量を制御する流体の入口ポート、出口ポート、差圧感知用の高圧側ポートと低圧側ポートとが各々個別に設けられており、しかも、差圧感知用の圧力室と弁室とが別構造であったり、差圧を感知する部材（感圧部材）と弁体とが別部品であったりするため、必要ポート数、部品点数が多い、部品加工工数が多い、小型化が難しいなどの課題がある。
【０００５】
このため、安価で、簡素化された構造で、耐久性に優れた小型の容量制御弁を得ることができない。また、必要ポート数が多いことにより、各ポートに接続する配管数が増え、容量可変型圧縮機との内部接続においては、圧縮機ボディに形成する通路数が増え、圧縮機ボディの通路構造が複雑になる。
【特許文献１】特開２００１−１０７８５４号公報
【特許文献２】特開２００２−２８５９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、必要ポート数が少なく、部品点数を削減し、安価で、簡素化された構造で、小型化設計の自由度が高い容量可変型圧縮機用の制御弁および圧縮機ボディの通路構造を簡素化された容量可変型圧縮機、並びに、この容量可変型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、この発明による制御弁は、弁ハウジングに弁室が形成され、前記弁室内を感知流体が流れるよう前記弁室に感知流体の入口ポートと出口ポートとが開口し、更に前記弁室に被制御流体の出口ポートを兼ねた弁ポートが開口し、前記弁室内に、弁リフト方向の移動によって前記弁ポートの開度を変化する弁体と、前記弁室を流れる感知流体流に応動して変位し前記弁体を弁リフト方向に移動させる受圧板とが配置されている。
【０００８】
この発明による制御弁は、弁室が感知室（感圧室）を兼ねており、弁室内の受圧板が弁室を流れる感知流体流に応動して変位し、この変位によって弁体が弁リフト方向に移動し、この移動によって弁ポートの開度が変化し、被制御流体の流量が弁室を流れる感知流体の流量に応じて制御される。この場合、被制御流体は、入口ポートより弁室に流入した感知流体と同じである。
【０００９】
また、この発明による制御弁では、前記受圧板は、動圧流量計の動圧板のように、専ら前記弁室を流れる感知流体流の動圧の影響を受けて変位する構造になっている。これにより、受圧板は、動圧に感応し、弁室を流れる感知流体の流量に応じて変位する。
【００１０】
この発明による制御弁では、前記弁体と前記受圧板とを一体の一部品により構成することができる。また、受圧板が高感度に動圧に感応するよう、すなわち、受圧板が動圧の影響を大きく受けるよう、前記受圧板は、各々弁リフト方向に所定間隔をおいて積層された複数枚の平板により構成され、前記平板の各々に隣接するもの同士で中心軸線周りに互いに偏倚した位置に前記感知流体が流れる貫通孔が形成されている多板構造にすることもできる。
【００１１】
この発明による制御弁では、前記弁体は前記受圧板の感知流体流による変位によって弁開方向に移動し、更に、電磁力によって前記弁体を弁閉方向に付勢する電磁手段が設けられている。この制御弁によれば、電磁手段が発生する電磁力に応じて平衡値が可変設定される。
【００１２】
前記電磁手段は、プランジャを収容する密閉構造のプランジャ室を有し、前記弁ポートに向けて開口した前記弁体の内部通路によって前記プランジャ室に前記弁ポートの圧力が導入される。これにより、弁体に作用する弁ポート側の圧力、或いは感知室の圧力をキャンセルすることができ、これらの圧力の影響を受けることなく弁体が受圧板の変位、すなわち、感知流体の流量に正確に応動する。
【００１３】
また、上述の目的を達成するために、この発明による制御弁は、弁ハウジングに弁室と感知室とが形成され、前記弁室と前記感知室とが弁ポートによって連通し、前記感知室を感知流体が流れるよう前記感知室に感知流体の入口ポートと出口ポートとが開口し、前記弁室に被制御流体の出口ポートが開口し、前記弁室内に弁リフト方向の移動によって前記弁ポートの開度を変化する弁体が配置され、前記感知室に前記弁室を流れる感知流体流に応動して変位し前記弁体を弁リフト方向に移動させる受圧板が配置されている。
【００１４】
この発明による制御弁によれば、感知室内の受圧板が感知室を流れる感知流体流に応動して変位し、この変位によって弁体が弁リフト方向に移動し、この移動によって弁ポートの開度が変化し、被制御流体の流量が感知室を流れる感知流体の流量に応じて制御される。この場合も、被制御流体は、入口ポートより感知室に流入した感知流体と同じである。
【００１５】
この発明による制御弁では、前記受圧板は、動圧流量計の動圧板のように、専ら前記感知室を流れる感知流体流の動圧の影響を受けて変位する構造になっている。これにより、受圧板は、動圧に感応し、感知室を流れる感知流体の流量に応じて変位する。
【００１６】
この発明による制御弁では、前記弁体は前記受圧板の感知流体流による変位によって弁開方向に移動し、更に、電磁力によって前記弁体を弁閉方向に付勢する電磁手段が設けられている。この制御弁によれば、電磁手段が発生する電磁力に応じて平衡値が可変設定される。
【００１７】
前記電磁手段は、プランジャを収容する密閉構造のプランジャ室を有し、前記プランジャ室と前記感知室とが均圧通路によって連通し、この均圧通路によって前記プランジャ室に前記弁ポートの圧力が導入される。これにより、弁体に作用する弁ポート側の圧力、或いは感知室の圧力をキャンセルすることができ、これらの圧力の影響を受けることなく弁体が受圧板の変位、すなわち、感知流体の流量に正確に応動する。
【００１８】
この発明による制御弁は、クランク室圧力に応じて吐出容量を定量的に変化する容量可変型圧縮機の容量制御弁として使用され、前記感知流体の入口ポートと出口ポートが前記容量可変型圧縮機の吐出流路に接続され、前記被制御流体の出口ポートが前記クランク室に接続される。
【００１９】
この発明による制御弁によれば、制御弁の弁室、或いは感知室が容量可変型圧縮機の吐出流路の一部をなし、受圧板はその吐出流路の吐出流体流に応動して変位する。これにより、容量可変型圧縮機の吐出容量に応じて弁体によって弁開度が調整され、被制御流体の出口ポートよりクランク室に導入される吐出流体の流量が制御される。
【００２０】
また、上述の目的を達成するために、この発明による容量可変型圧縮機は、クランク室圧力に応じて吐出容量を定量的に変化する容量可変型圧縮機であって、圧縮機ボディに形成された弁装着用ボアーに上述の発明による制御弁が挿入装着され、前記圧縮機ボディに、前記感知流体の入口ポートにコンプレッサ室より吐出流体を導く吐出流体入口通路と、前記感知流体の出口ポートより吐出流体を取り出す吐出流体出口通路と、前記被制御流体の出口ポートと前記クランク室とを連通するクランク室通路とが形成されている。
【００２１】
この発明による容量可変型圧縮機によれば、制御弁との接続流路として、吐出流体入口通路と、吐出流体出口通路と、クランク室通路の３通路を設けるだけでよい。
【００２２】
また、上述の目的を達成するために、この発明による冷凍サイクル装置は、容量可変型圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器と、これらをループ接続する冷媒通路とを有し、上述の発明による制御弁を容量可変型圧縮機の容量制御弁として含む。
【００２３】
また、上述の目的を達成するために、この発明による冷凍サイクル装置は、上述の発明による容量可変型圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器と、これらをループ接続する冷媒通路とを有する。
【発明の効果】
【００２４】
この発明による制御弁は、受圧板が弁室を流れる感知流体流、特に感知流体流の動圧に応動し、弁室を流れる感知流体の流量に応じて変位することにより、感知流体の流量に応じた正確な流量制御を行う。流量検出（感知）を行う手段（受圧板）が制御弁内にあるから、正確な流量制御を可能にすると共に、装置全体の小型化を図ることができる。つまり、弁体を収容する弁室が、受圧板を収容する動圧感知室を兼ねた構造になっているから、差圧検知等のための別の感圧室が設けられるものに比して小型化が可能になる。
【００２５】
また、感知流体入口ポート、感知流体出口ポート、弁ポート（被制御流体出口ポート）の３ポートだけでよく、このことによっても小型化が可能になり、併せて制御弁に接続する配管数を削減することができる。
【００２６】
そして、この制御弁が容量可変型圧縮機の容量制御弁として使用されることにより、圧縮機の吐出容量制御を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
図１はこの発明による制御弁の実施形態１を示している。
【００２９】
本実施形態の制御弁は、全体を符号１０により示されている。制御弁１０は弁ハウジング１１を有する。弁ハウジング１１は、簡単な円筒形状で、上端を弁ハウジング１１にかしめ結合された電磁コイル装置３０の吸引子３１の下部３１Ａによって閉じられ、下端を弁ハウジング１１にかしめ結合された下蓋部材１２により閉じられ、吸引子３１と下蓋部材１２との間に弁室１３を画定している。
【００３０】
弁ハウジング１１には、弁室１３の下部領域に開口する感知流体入口ポート１４と、弁室１３の上部領域に開口する感知流体出口ポート１５とが各々形成されている。弁室１３には感知流体入口ポート１４より感知流体が入り、弁室１３内を下側から上側に感知流体が流れ、感知流体は感知流体出口ポート１５より弁室１３外に流出する。
【００３１】
下蓋部材１２は、弁室１３内に軸線方向（上下方向）に突出した突起部１６を有している。突起部１６には弁室１３に開口して被制御流体の出口ポートを兼ねた弁ポート１７が上下に貫通形成されており、弁座突出部１６の上面が弁座面１８となっている。
【００３２】
弁室１３には弁体２０が弁室１３の軸線方向に移動可能に設けられている。弁体２０は、フランジ状の受圧板２１、弁軸２２を一体に有している。すなわち、弁体２０と受圧板２１と弁軸２２とが一部品によって構成されている。弁体２０は、弁座面１８に対向し、弁リフト方向（上下方向）の移動によって弁ポート１７の開度を増減する。弁軸２２は、吸引子３１の下端にかしめ結合された弁軸支持ガイド部材２６に嵌合し、弁軸支持ガイド部材２６によって軸線方向に移動可能に支持されている。
【００３３】
受圧板２１は、弁室１３内にあって弁室１３の内周壁との間に充分な間隙２３を作る外径とされ、弁室１３を流れる感知流体の流れを阻害せず、専ら弁室１３を流れる感知流体流の動圧に応動して変位する。すなわち、受圧板２１は、弁室１３内において、動圧流量計の動圧板をなし、弁室１３を流れる感知流体流の動圧を受けて弁室１３を流れる感知流体の流量に相関性をもって上昇変位する。なお、間隙２３の大きさ（流路断面積）は、システムとして必要とされる最大流量を最低限確保できる大きさに設定されればよい。
【００３４】
この受圧板２１の変位によって弁体２０が弁リフト方向に移動する。受圧板２１と弁体２０とは一体部品であるから、受圧板２１と弁体２０とは一体的に弁リフト方向に移動する。これにより、弁体２０は、受圧板２１に作用する動圧、すなわち、弁室１３を流れる感知流体の流量の増加に応じて弁開方向に移動する。
【００３５】
弁室１３には弁体２０を弁開方向（上向き）に付勢する設定ばね１９が設けられている。設定ばね１９は、圧縮コイルばねにより構成され、弁体２０の下蓋部材１２とに挟まれている。
【００３６】
電磁手段である電磁コイル装置３０は、弁ハウジング１１の上端にかしめ結合された前述の吸引子３１と、吸引子３１の上部に固定されて内側にプランジャ室３２を画定するプランジャケース３３と、プランジャ室３２内に設けられたプランジャ３４と、プランジャロッド（弁棒）３５と、プランジャばね３６と、吸引子３１の下部に取り付けられた下外凾３７と、下外凾３７に固定された外凾３８と、外凾３８およびプランジャケース３３に取り付けられた磁路ガイド部材３９と、ボビン４０および電磁コイル部４１とを有する。
【００３７】
プランジャロッド３５は、吸引子３１に貫通形成された中心孔４２を軸線方向に移動可能に貫通し、上端をボール４３によってプランジャ３４に接続され、下端をボール４４によって弁体２０の弁軸２２の上端に接続されている。
【００３８】
電磁コイル装置３０は、電磁コイル部４１に通電されることにより、コイル電流に応じた電磁力を発生し、吸引子３１の円錐凹状の磁気吸着面（上面）３１Ｂにプランジャ３４の円錐凸状の下面３４Ａが磁気的に吸引され、プランジャロッド３５を介して弁体２０を弁閉方向（下向き）に付勢する。
【００３９】
弁体２０、受圧板２１、弁軸２２には、下端にて弁ポート１７に向けて開口した内部通路（均圧通路）２４、２５が形成されている。内部通路２４、２５は、弁軸２２およびプランジャロッド３５と吸引子３１の中心孔４２との間隙４５を経てプランジャ室３２に連通している。この流路構造により、プランジャ室３２に弁ポート１７の圧力が導入される。なお、プランジャ３４には均圧孔４６が貫通形成されている。また、弁ポート１７の内径とプランジャロッド３５の外径とが同一寸法に設定されている。
【００４０】
上述の構成による制御弁１０は、弁室１３を流れる感知流体流の動圧に応動して受圧板２１が変位することによる弁開方向の力および設定ばね１９による弁開方向のばね力と、電磁コイル装置３０による弁閉方向の力との平衡関係によって弁体２０の軸線方向位置が決まり、弁ポート１７の開度が決まる。この弁ポート１７の開度によって計量された流量をもって弁室１３内の流体（感知流体）の一部が被制御流体として弁ポート（出口ポート）１７より外部へ流れる。
【００４１】
電磁コイル装置３０による弁閉方向の力が一定であると、受圧板２１に作用する動圧。換言すれば、弁室１３内を感知流体入口ポート１４より感知流体出口ポート１５へ流れる感知流体の流量（容量）の増加に応じて弁ポート１７の開度が増大し、これとは反対に、感知流体の流量（容量）の低減に応じて弁ポート１７の開度が減少する。そして、電磁コイル装置３０が発生する電磁力に応じて弁ポート開閉の平衡値が可変設定される。
【００４２】
上述したように、本実施形態による制御弁１０は、弁体２０を収容する弁室１３が、受圧板２１を収容する動圧感知室を兼ねた構造になっているから、差圧検知等のための別の感圧室が設けられるものに比して小型化が可能になる。また、制御弁１０は、感知流体入口ポート１４、感知流体出口ポート１５、弁ポート（被制御流体出口ポート）１７の３ポートだけでよく、このことによっても小型化が可能になり、併せて制御弁１０に接続する配管数が削減される。また、弁体２０と受圧板２１とが一部品で構成され、部品点数の削減が図られる。
【００４３】
また、内部通路２４、２５等によって弁ポート１７の圧力がプランジャ室３２に導入され、しかも、弁ポート１７の内径とプランジャロッド３５の外径とが同一寸法であることにより、弁ポート１７の圧力によって弁体２０に作用する上向きの力が、プランジャ室３２に導入された弁ポート１７の圧力によってプランジャロッド３５に作用する下向きの力によって相殺される。これにより、弁体２０が弁ポート１７の圧力の影響を受けることなく、感知流体流量対応の高精度に流量制御が行われるようになる。
【００４４】
図２は上述の制御弁１０を斜板式の容量可変型圧縮機の容量制御弁として含む冷凍サイクル装置の一つの実施形態を示している。
【００４５】
この冷凍サイクルは、自動車等の車両に搭載される車載用空気調和装置等として用いれるものであり、容量可変型圧縮機５０と、凝縮器９１と、膨張手段９２と、蒸発器９３と、これらをループ接続する冷媒通路９４〜９７と有する。膨張手段９２は、膨張弁や絞り手段等により構成され、冷媒の断熱膨張を行う。
【００４６】
容量可変型圧縮機５０は、斜板５１の傾斜角によって移動ストロークが決まるピストン５２を有し、吸入通路５３、吸入弁５４よりコンプレッサ室５５に冷媒等の流体を吸入し、コンプレッサ室５５より吐出弁５６、吐出流体入口通路（吐出通路）５７に流体を吐出する。容量可変型圧縮機５０の吐出容量は、斜板５１の傾斜角の増大に応じて増加し、斜板５１の傾斜角の低減に応じて減少する。
【００４７】
斜板５１はクランク室５８内にあって回転軸５９に連結され、回転軸５９はプーリ６０によって回転駆動される。斜板５１は、クランク室５８の圧力、すなわち、クランク室圧力Ｐｃの上昇に応じて傾斜角を減少し、クランク室圧力Ｐｃの低減に応じて傾斜角を増大する。
【００４８】
吸入通路５３、吐出流体入口通路（吐出通路）５７は、内部通路として、圧縮機ボディ６１に形成されている。また、圧縮機ボディ６１にはクランク室５８に一定量の吸入圧Ｐｓを導入する吸入圧通路６２が形成されている。
【００４９】
圧縮機ボディ６１には弁装着用ボアー６３が形成されている。弁装着用ボアー６３には制御弁１０が挿入装着され、止めリンク６４によって抜け止めされている。圧縮機ボディ６１には、制御弁１０の感知流体入口ポート１４にコンプレッサ室５５より吐出流体を導く前述の吐出流体入口通路５７と、制御弁１０の感知流体出口ポート１５より吐出流体を取り出す吐出流体出口通路６５と、被制御流体の出口ポートである制御弁１０の弁ポート１７とクランク室５８とを連通するクランク室通路６６が内部通路として形成されている。
【００５０】
この容量可変型圧縮機５０では、コンプレッサ室５５より吐出される流体（冷媒）が吐出流体入口通路５７より制御弁１０の感知流体入口ポート１４へ流れ、感知流体入口ポート１４より弁室１３内に流入する。弁室１３内に流入した冷媒は、弁室１３内を流れ、感知流体出口ポート１５より吐出流体出口通路６５へ流出する。これにより、制御弁１０の受圧板２１は、弁室１３を流れる冷媒の動圧を受ける。
【００５１】
圧縮機回転数の増加によって吐出量が増加すると、それに応じて受圧板２１に作用する動圧が増大し、弁体２０が弁開方向に移動し、制御弁１０の開度が増加する。制御弁１０の開度増加に応じてクランク室圧力Ｐｃが高くなり、斜板５１の傾斜角が減少する。これにより、容量可変型圧縮機５０の吐出量が低減する。
【００５２】
容量可変型圧縮機５０の吐出量が低減すると、それに応じて受圧板２１に作用する動圧が減少し、弁体２０が弁閉方向に移動し、制御弁１０の開度が低減する。制御弁１０の開度低減に応じてクランク室圧力Ｐｃが低くなり、斜板５１の傾斜角が増大する。これにより、容量可変型圧縮機５０の吐出量が増加し、受圧板２１に作用する動圧が大きくなって制御弁１０の開度が増し、設定開度になる。この設定開度は、制御弁１０の電磁コイル装置３０の電流値により可変設定される。このようにして、容量可変型圧縮機５０の吐出量が制御される。
【００５３】
この容量可変型圧縮機５０では、制御弁１０との接続流路としては、圧縮機ボディ６１に、吐出流体入口通路５７と、吐出流体出口通路６５と、クランク室通路６６の３通路を設けるだけでよいから、圧縮機ボディ６１の内部通路構成が簡単になり、製造性に優れ、内部通路の設計の自由度が高い。
【００５４】
図３はこの発明による制御弁の実施形態２を示している。なお、図３において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５５】
この実施形態では、受圧板が、各々弁リフト方向に所定間隔をおいて積層された複数枚、例えば、３枚の平板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃにより構成され、図４に示されているように、平板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの各々に、隣接するもの同士で中心軸線周りに互いに偏倚した位置に貫通孔２７が形成されている多板構造になっている。
【００５６】
３枚の平板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃのうち、最も弁体２１側の平板２１Ａは弁体２０と一体形成され、残り２枚の平板２１Ｂ、２１Ｃは、別部品で、弁軸２２に組み付けるようになっている。平板２１Ｂ、２１Ｃは止めリング２８によって抜け止めされる。
【００５７】
平板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの外径は、弁室１３の内径に概ね等しく、平板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの外周と弁室１３の内周壁との間に実質的な流路を作らない。
【００５８】
これにより、感知流体入口ポート１４より弁室１３内に流入した感知流体は、平板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの各々の互い違いの貫通孔２７を通過して流れる。このことにより、平板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃによる多板構造の受圧板に、弁室１３内に流れる感知流体の動圧が効果的に作用し、動圧に応じた受圧板の変位が確実に行われるようになる。したがって、受圧板が高感度に動圧に感応し、感知流体の流量に応じた被制御流体の流量制御が高精度に、確実に行われるようになる。
【００５９】
なお、この実施形態２の制御弁１０も、実施形態１の制御弁１０と同様に、斜板式の容量可変型圧縮機５０の容量制御弁として圧縮機に組み込むことができ、更に、この圧縮機を同様に冷凍サイクル装置に用いることができる。
【００６０】
図５はこの発明による制御弁の実施形態３を示している。
【００６１】
本実施形態の制御弁は、全体を符号１００により示されている。制御弁１００は弁ハウジング１０１を有する。弁ハウジング１０１の上端には弁軸支持ガイド部材１０２がかしめ結合され、弁ハウジング１０１の下端には下蓋部材１０３にかしめ結合されている。
【００６２】
弁ハウジング１０１は弁軸支持ガイド部材１０２とで上側に弁室１０４を画定し、下蓋部材１０３とで下側に感知室１０５を画定している。弁ハウジング１０１には、弁室１０４と感知室１０５とを連通する弁ポート１０６と、弁室１０４に開口する被制御流体出口ポート１０７とが形成されている。また、下蓋部材１０３には感知室１０５の下部領域に開口する感知流体入口ポート１０８が形成され、弁ハウジング１０１には感知室１０５の上部領域に開口する感知流体出口ポート１０９が形成されている。
【００６３】
感知室１０５には感知流体入口ポート１０８より感知流体が入り、感知室１０５内を下側から上側に感知流体が流れ、感知流体は感知流体出口ポート１０９より感知室１０５外に流出する。感知流体の一部は、被制御流体として弁ポート１０６を通過して弁室１０４へ流れる。
【００６４】
弁ポート１０６の弁室１０４側の開口端には弁座面１１０が形成されている。弁室１０４には弁体１１１が軸線方向（上下方向）に移動可能に設けられている。弁体１１１は、弁座面１１０に対向し、弁リフト方向（上下方向）の移動によって弁ポート１０６の開度を増減する。
【００６５】
弁体１１１は、上側に弁軸１１２を一体に有し、また下側に延長軸部１１３を一体に有している。弁軸１１２は弁軸支持ガイド部材１０２に嵌合し、弁軸支持ガイド部材１０２によって軸線方向に移動可能に支持されている。延長軸部１１３は、弁環ポート１０６を貫通して感知室１０５内に突出している。
【００６６】
感知室１０５には受圧板１１４が配置されている。受圧板１１４は、感知室１０５に設けられた設定ばね１１５によって上方に付勢され、ボール１１６を介して延長軸部１１３の先端に係合している。
【００６７】
受圧板１１４は、感知室１０５内にあって感知室１０５の内周壁との間に充分な間隙１１７を作る外径とされ、感知室１０５を流れる感知流体の流れを阻害せず、専ら感知室１０５を流れる感知流体流の動圧に応動して変位する。すなわち、受圧板１１４は、感知室１０５内において、動圧流量計の動圧板をなし、感知室１０５を流れる感知流体流の動圧を受けて感知室１０５を流れる感知流体の流量に相関性をもって上昇変位する。なお、間隙１１７の大きさ（流路断面積）も、システムとして必要とされる最大流量を最低限確保できる大きさに設定されればよい。
【００６８】
この受圧板１１４の変位によって弁体１１１が弁リフト方向に移動する。弁体１１１は、受圧板１１４に作用する動圧、すなわち、感知室１０５を流れる感知流体の流量の増加に応じて弁開方向に移動する。
【００６９】
電磁手段である電磁コイル装置１３０は、弁ハウジング１０１の上端に固定された吸引子１３１と、吸引子１３１の上部に固定されて内側にプランジャ室１３２を画定するプランジャケース１３３と、プランジャ室１３２内に設けられたプランジャ１３４と、プランジャばね１３６と、吸引子１３１の中間部に取り付けられた下外凾１３７と、下外凾１３７に固定された外凾１３８と、外凾１３８およびプランジャケース１３３に取り付けられた磁路ガイド部材１３９と、ボビン１４０および電磁コイル部１４１とを有する。
【００７０】
吸引子１３１に貫通形成された中心孔１４２には弁軸１１２が軸線方向に移動可能に貫通しており、弁軸１１２は上端をボール１４３によってプランジャ１３４に接続されている。
【００７１】
電磁コイル装置１３０は、電磁コイル部１４１に通電されることにより、コイル電流に応じた電磁力を発生し、吸引子１３１の円錐凹状の磁気吸着面（上面）１３１Ａにプランジャ１３４の円錐凸状の下面１３４Ａが磁気的に吸引され、弁軸１１２を介して弁体１１１を弁閉方向（下向き）に付勢する。
【００７２】
弁ハウジング１０１には感知室１０５に開口する均圧通路１１８が形成されている。均圧通路１１８は、弁軸１１２と吸引子１３１の中心孔１４２との間隙１４５を経てプランジャ室１３２に連通している。この流路構造により、プランジャ室１３２に感知室１０５の圧力が導入される。なお、なお、プランジャ１３４には均圧孔１４６が貫通形成されている。また、弁ポート１０６の内径と弁軸１１２の外径とが同一寸法に設定されている。
【００７３】
上述の構成による制御弁１００は、感知室１０５を流れる感知流体流の動圧に応動して受圧板１１４が変位することによる弁開方向の力および設定ばね１１５による弁開方向のばね力と、電磁コイル装置１３０による弁閉方向の力との平衡関係によって弁体１１１の軸線方向位置が決まり、弁ポート１０６の開度が決まる。この弁ポート１０６の開度によって計量された流量をもって感知室１０５内の流体（感知流体）の一部が被制御流体として被制御流体出口ポート１０７より外部へ流れる。
【００７４】
電磁コイル装置１３０による弁閉方向の力が一定であると、受圧板１１４に作用する動圧、換言すれば、感知室１０５内を感知流体入口ポート１０８より感知流体出口ポート１０９へ流れる感知流体の流量（容量）の増加に応じて弁ポート１０６の開度が増大し、これとは反対に、感知流体の流量（容量）の低減に応じて弁ポート１０６の開度が減少する。そして、電磁コイル装置１３０が発生する電磁力に応じて弁ポート開閉の平衡値が可変設定される。
【００７５】
上述したように、本実施形態による制御弁１００は、感知流体入口ポート１０８、感知流体出口ポート１０９、被制御流体出口ポート１０７の３ポートだけでよく、このことにより小型化が可能になり、併せて制御弁１００に接続する配管数が削減される。
【００７６】
また、均圧通路１１８等によって感知室１０５の圧力がプランジャ室１３２に導入され、しかも、弁ポート１０６の内径と弁軸１１２の外径とが同一寸法であることにより、感知室１０５の圧力によって弁体１１１に作用する上向きの力が、プランジャ室１３２に導入された感知室１０５の圧力によって弁軸１１２に作用する下向きの力によって相殺される。これにより、弁体１１１が感知室１０５の圧力の影響を受けることなく、感知流体流量対応の高精度に流量制御が行われるようになる。
【００７７】
図６は上述の制御弁１００を斜板式の容量可変型圧縮機の容量制御弁として含む冷凍サイクル装置の一つの実施形態を示している。なお、図６において、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００７８】
圧縮機ボディ６１の弁装着用ボアー６３には制御弁１００が挿入装着され、止めリンク６４によって抜け止めされている。圧縮機ボディ６１には、制御弁１００の感知流体入口ポート１０８にコンプレッサ室５５より吐出流体を導く吐出流体入口通路５７と、制御弁１００の感知流体出口ポート１０９より吐出流体を取り出す吐出流体出口通路６５と、制御弁１００の被制御流体出口ポート１０７とクランク室５８とを連通するクランク室通路６６が内部通路として形成されている。
【００７９】
この容量可変型圧縮機５０では、コンプレッサ室５５より吐出される流体（冷媒）が吐出流体入口通路５７より制御弁１００の感知流体入口ポート１０８へ流れ、感知流体入口ポート１０８より感知室１０５内に流入する。感知室１０５内に流入した冷媒は、感知室１０５内を流れ、感知流体出口ポート１０９より吐出流体出口通路６５へ流出する。これにより、制御弁１００の受圧板１１４は、感知室１０５を流れる冷媒の動圧を受ける。
【００８０】
圧縮機回転数の増加によって吐出量が増加すると、それに応じて受圧板１１４に作用する動圧が増大し、弁体１１１が弁開方向に移動し、制御弁１００の開度が増加する。制御弁１００の開度増加に応じてクランク室圧力Ｐｃが高くなり、斜板５１の傾斜角が減少する。これにより、容量可変型圧縮機５０の吐出量が低減する。
【００８１】
容量可変型圧縮機５０の吐出量が低減すると、それに応じて受圧板１１４に作用する動圧が減少し、弁体１１１が弁閉方向に移動し、制御弁１００の開度が低減する。制御弁１００の開度低減に応じてクランク室圧力Ｐｃが低くなり、斜板５１の傾斜角が増大する。これにより、容量可変型圧縮機５０の吐出量が増加し、受圧板１１４に作用する動圧が大きくなって制御弁１００の開度が増し、設定開度になる。この設定開度は、制御弁１００の電磁コイル装置１３０の電流値により可変設定される。このようにして、容量可変型圧縮機５０の吐出量が制御される。
【００８２】
この容量可変型圧縮機５０でも、制御弁１００との接続流路としては、圧縮機ボディ６１に、吐出流体入口通路５７と、吐出流体出口通路６５と、クランク室通路６６の３通路を設けるだけでよいから、圧縮機ボディ６１の内部通路構成が簡単になり、製造性に優れ、内部通路の設計の自由度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明による制御弁の実施形態１を示す縦断面図である。
【図２】実施形態１による制御弁を斜板式の容量可変型圧縮機の容量制御弁として含む冷凍サイクル装置の一つの実施形態を示す図である。
【図３】この発明による制御弁の実施形態２を示す縦断面図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図５】この発明による制御弁の実施形態３を示す縦断面図である。
【図６】実施形態３による制御弁を斜板式の容量可変型圧縮機の容量制御弁として含む冷凍サイクル装置の一つの実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  制御弁
１１  弁ハウジング
１３  弁室
１４  感知流体入口ポート
１５  感知流体出口ポート
１７  弁ポート
２０  弁体
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ  受圧板
２２  弁軸
２４、２５  内部通路
３０  電磁コイル装置
３１  吸引子
３２  プランジャ室
３４  プランジャ
３５  プランジャロッド
５０  容量可変型圧縮機
５１  斜板
５２  ピストン
５３  吸入通路
５５  コンプレッサ室
５７  吐出流体入口通路
５８  クランク室
６５  吐出流体出口通路
６６  クランク室通路
９１  凝縮器
９２  膨張手段
９３  蒸発器
９４〜９７  冷媒通路
１００  制御弁
１０１  弁ハウジング
１０４  弁室
１０５  感知室
１０６  弁ポート
１０７  被制御流体出口ポート
１０８  感知流体入口ポート
１０９  感知流体出口ポート
１１１  弁体
１１４  受圧板
１１８  均圧通路
１３０  電磁コイル装置
１３１  吸引子
１３２  プランジャ室
１３４  プランジャ
【図１】
2004324882.tif 000003
【図２】
2004324882.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004324882.tif 000006
【図５】
2004324882.tif 000007
【図６】
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