(57)【要約】制御圧室を調節して吐出容量を制御する可変容量型圧縮機に用いられ、少なくとも制御圧室と吸入圧領域との連通開度を調節する流出側開度調節機構を備えた圧力制御手段を有し、この圧力制御手段により制御圧室の圧力を制御するようにしている構成において、制御圧室と吸入圧領域との間の開度を流出側開度調節機構のバルブ又は圧縮機のピストンのフルストローク域でそれ以外の領域よりも大きくする。また、制御圧室と吸入圧領域との間の開度をフルストローク域とフルデストローク域とで中間ストローク域よりも大きくする。ストロークが小さい運転領域での圧縮機の効率を向上させ、また圧縮機の起動を確保できる。また、ストロークが小さい領域において、ハンチングを防いでスムーズな制御を確保できる。
2004046549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御圧室の圧力が高くなると吐出容量が減少し、前記制御圧室の圧力が低くなると吐出容量が増加するように構成されている可変容量型圧縮機に用いられ、少なくとも前記制御圧室と吸入圧領域との間の開度を調節する流出側開度調節機構を備えた圧力制御手段を有している可変容量型圧縮機の制御装置において、
前記流出側開度調節機構は、前記制御圧室と前記吸入圧領域との間の開度を、第１のバルブストローク以上でバルブストロークの増加に伴い徐々に大きくし、前記第１のバルブストローク以下で一定にすることを特徴とする可変容量型圧縮機の制御装置。
【請求項２】
制御圧室の圧力が高くなると吐出容量が減少し、前記制御圧室の圧力が低くなると吐出容量が増加するように構成されている可変容量型圧縮機に用いられ、少なくとも前記制御圧室と吸入圧領域との間の開度を調節する流出側開度調節機構を有している可変容量型圧縮機の制御装置において、
前記流出側開度調節機構は、前記制御圧室と前記吸入圧領域との間の開度を、第１のバルブストローク以上でバルブストロークの増加に伴い徐々に大きくし、前記第１のバルブストロークよりも小さい第２のバルブストローク以下でバルブストロークの減少に伴い徐々に大きくし、前記第１のバルブストロークと第２のバルブストロークとの間で一定にすることを特徴とする可変容量型圧縮機の制御装置。
【請求項３】
前記圧力制御手段は、吐出圧領域と前記制御圧室との間の開度を調節する流入側開度調節機構を更に有しており、
前記流入側開度調節機構は、前記制御圧室と吐出圧領域との間の開度を、第３のバルブストローク以上で最小開度とし、前記第３のバルブストロークと第４のバルブストロークとの間でバルブストロークの減少に伴い最小開度から最大開度にかけて徐々に大きくす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の制御装置。
【請求項４】
前記第１のバルブストロークは、前記第３のバルブストロークよりも大きく設定されていることを特徴とする請求項３記載の可変容量型圧縮機の制御装置。
【請求項５】
前記圧力制御手段は、吐出圧領域と前記制御圧室との間の開度を調節する流入側開度調節機構を更に有しており、
前記流入側開度調節機構は、前記制御圧室と吐出圧領域との間の開度を、第３のバルブストローク以上で最小開度とし、前記第３のバルブストロークと第４のバルブストロークとの間でバルブストロークの減少に伴い最小開度から最大開度にかけて徐々に大きくし、
前記第２のバルブストロークは前記第４のバルブストロークよりも小さく設定されていることを特徴とする請求項２記載の可変容量型圧縮機の制御装置。
【請求項６】
前記圧力制御手段は、前記流入側開度調節機構による前記吐出圧領域と前記制御圧室との間の連通状態、及び、前記流出側開度調節機構による前記制御圧室と前記吸入圧領域との間の連通状態を同時に調節する１つの制御弁によって構成されていることを特徴とする請求項３又は５記載の可変容量型圧縮機の制御装置。
【請求項７】
前記可変容量圧縮機は、シリンタブロック内に設けられる駆動軸、前記駆動軸と共に回転し、該駆動軸に対する傾斜角度が可変自在である駆動斜板、前記シリンダブロック内に設けられ、前記駆動軸と平行な軸を有するシリンダ、該シリンダに摺動自在に配され、前記駆動斜板の回転に伴って前記シリンダ内を往復動するピストン、前記シリンダと前記ピストンとによって画成される圧縮室、前記ピストンの反圧縮室側に形成される前記制御圧室を構成するクランク室、前記ピストンの吸入行程において前記圧縮室と連通する前記吸入圧領域を構成する吸入空間、及び、前記ピストンの圧縮行程において前記圧縮室と連通する前記吐出圧領域を構成する吐出空間を有して構成されてい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の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】    この発明は、制御圧室を調節し、吐出容量を可変させるようにしている可変容量型圧縮機の制御装置に関する。
【背景技術】    斜板式やワブル式などの可変容量型圧縮機においては、制御圧室（クランク室）の圧力を調節して吐出容量を可変させるようになっている。
特開昭５２−９６４０７号には、クランク室と吸入空間を接続する通路上にその開度を調節する制御弁を設け、ピストン圧縮室からクランク室に漏れるガス（ブローバイガス）を吸入空間にガスを抜く量を調節することにより、クランク室圧を制御する圧縮機が開示されている。
この制御方式によると、積極的にクランク室圧を高めることができないため、圧縮機の動力を低減させる際の応答性が劣るという問題がある。
一方、吐出空間からクランク室へのガスの供給量を調節する可変容量型圧縮機としては、特開昭６４−６０７７８号公報（第２頁右下欄〜第３頁左上欄、第１図）及び特公平７−６５０３号公報（実施例の欄、第１図）などが公知となっている。
これらの圧縮機は、第８図に示されるように、吐出空間２７とクランク室２４とを接続する通路上に外部からの制御信号によって開閉制御される制御弁１００を設け、クランク室２４と吸入空間２６との間を絞り通路１０１を介して連通し、クランク室圧を吸入空間へ常時リークさせつつ制御弁１００によってクランク室圧を所望の圧力に制御するいわゆる入口制御を採用したものである。このような構成によれば、冷房能力を小さくする場合に、クランク室圧を素早く上げることが可能になるので、応答性に優れているという利点がある。
しかしながら、上述の構成においては、クランク室２４から吸入空間２６に対して圧力を常時リークさせているので、所定の吐出容量に制御するためには、吐出空間２７からクランク室２４へ絶えずガスを供給しなければならず、圧縮機の効率が悪いという欠点がある。特に、ピストンがデストロークして吐出容量が少なくなる条件では、クランク室から吸入空間にリークする量が吐出容量に対して相対的に多くなるので、第９図の実線に示されるように、冷凍サイクルのＣＯＰは、デストロークするほど悪化する不都合がある。
このような不都合は、クランク室２４と吸入空間２６との間の絞り通路１０１の径を小さくしてリーク量を減らせば、デストローク時のリーク量も減少するので、第９図の破線に示されるように、ＣＯＰを向上させることが可能となるが、絞り通路１０１の径を小さくすると、クランク室２４から吸入空間２６へ流出する量が急激に少なくなるので（流出量は絞り通路１０１の径の二乗に比例するので）、吐出空間２７からの流入量が僅かであってもクランク室圧が敏感に反応するようになり、圧力変動が大きくなってスムーズな制御を行えなくなるという不都合がある。特に、一般的な可変斜板機構においては、ピストンストロークの小さい運転領域では、クランク室の微少な変化に対してピストンストロークが大きく変化する特性をもつので、ハンチングの恐れが大きい。また、絞り通路１０１の径が小さくなると、クランク室２４に流入するブローバイガスが抜けにくくなるので、最小ピストンストロークにおいてもクランク室圧と吸入圧との間に差圧が発生し、起動（最小ピストンストロークからのピストンストロークの増加）が困難になる不都合がある。また、一旦起動した後でも、ブローバイガス量が増大するフルトローク域においては、最大ピストンストロークまで到達できなくなる不都合もある。さらに、上述の構成をクラッチレス圧縮機に適用すると、アイドル運転（圧縮動作を無効化するように最小吐出容量状態で圧縮ガスを圧縮機内部で循環させている状態）時に、圧縮ガスを圧縮機内部で循環させようとしても、クランク室と吸入空間の通路抵抗が大きく、内部循環できずに圧縮機外に吐出されてしまう不都合がある。
そこで、この発明においては、制御弁を用いて可変容量型圧縮機の制御室圧（クランク室圧）を制御する構成において、ピストンストロークが小さい運転領域での圧縮機の効率を向上させ、また、ハンチングを防いで円滑な制御を行えるようにすることをも課題としている。さらに、ピストンストロークを確実にフルストロークまで到達させることができる可変容量型圧縮機の制御装置を提供することを課題としている。
【発明の開示】
本発明者らは、上述した問題点が制御圧室（クランク室）と吸入圧領域（吸入空間）との間の連通状態が可変でないことに起因する上述した不都合を回避するために研究を重ねた結果、クランク室２４と吸入空間２６との連通状態を適切に制御すれば、これらの問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明に係る可変容量型圧縮機の制御装置は、制御圧室の圧力が高くなると吐出容量が減少し、前記制御圧室の圧力が低くなると吐出容量が増加するように構成されている可変容量型圧縮機に用いられ、少なくとも前記制御圧室と吸入圧領域との間の開度を調節する流出側開度調節機構を備えた圧力制御手段を有している構成において、前記流出側開度調節機構は、前記制御圧室と前記吸入圧領域との間の開度をバルブのフルストローク域でそれ以外の領域よりも大きくする開度特性を有していることを特徴としている。
より具体的な流出側開度調節機構としては、制御圧室と吸入圧領域との間の開度を、第１のバルブストローク以上でバルブストロークの増加に伴い徐々に大きくし、第１のバルブストローク以下で一定となるようにするとよい。
したがって、例えば、冷力を必要としている圧縮機の起動初期において、バルブストロークがフルストロークとなるように設定された場合に、制御圧室と吸入圧領域との間の連通開度が大きくなるので、制御圧室の圧力を吸入圧領域の圧力に一致させることが可能となり、スムーズな起動を確保することが可能となる。また、フルストローク域以外（第１のバルブストローク以下）の運転領域においては、制御圧室と吸入圧領域との間の連通開度が小さく保たれているので、連通開度を適切に設定することで、制御圧室から吸入圧領域へ必要以上に流出する冷媒を有効に抑え、またハンチングを防ぐことが可能となる。
また、本発明に係る可変容量型圧縮機の制御装置は、制御圧室の圧力が高くなると吐出容量が減少し、前記制御圧室の圧力が低くなると吐出容量が増加するように構成されている可変容量型圧縮機に用いられ、少なくとも前記制御圧室と吸入圧領域との間の開度を調節する流出側開度調節機構を有する圧力制御手段を有している構成において、前記流出側開度調節機構は、前記制御圧室と前記吸入圧領域との間の開度をバルブのフルストローク域とフルデストローク域とで中間ストローク域よりも大きくする開度特性を有するように構成してもよい。
より具体的な流出側開度調節機構としては、制御圧室と吸入圧領域との間の開度を、第１のバルブストローク以上でバルブストロークの増加に伴い徐々に大きくし、第１のバルブストロークよりも小さい第２のバルブストローク以下でバルブストロークの減少に伴い徐々に大きくし、第１のバルブストロークと第２のバルブストロークとの間で一定となるようにするとよい。
したがって、このような構成によれば、フルストローク域（第１のバルブストローク以上）で稼動される起動初期においては、制御圧室と吸入圧領域との間の連通開度が大きくなっているので、制御圧室の圧力を吸入圧領域の圧力に一致させることが可能となり、スムーズな起動を確保することが可能となり、冷力が余って、ピストンストロークが中間ストロークに制御されるようにバルブストロークが中間ストローク域（バルブストロークが第１のバルブストロークと第２のバルブストロークとの間の中間ストロークになる運転領域）にある時は、制御圧室と吸入圧領域との間の連通開度が低減されるので、制御圧室から吸入圧領域へ必要以上に流出する冷媒を有効に抑えることが可能となる。そして、バルブストロークがフルデストローク域（第２のバルブストローク以下となる運転領域）にある場合には、制御圧室と吸入圧領域との間の連通開度が大きくなるので、微少なクランク室圧変化によってハンチングが発生しやすいピストンストロークが小さい領域においても、ハンチングの恐れを抑えることが可能となる。
以上の出口側の開度制御を行う圧力制御手段に対して、吐出圧領域と制御圧室との間の開度を調節する流入側開度調節機構を設け、この流入側開度調節機構による開度をフルストローク域で最小にし、所定のストローク域以下で大きくし、フルデストローク域で最大となるように設定して制御圧室の入口側と出口側の両方を開度制御する、いわゆる出入口制御を構成することにより、安定した制御特性を得ることが出来る。
より具体的な流入側開度調節機構としては、制御圧室と吐出圧領域との間の開度を、第３のバルブストローク以上で最小開度とし、第３のバルブストロークよりも小さい第４のバルブストローク以下で最大開度とし、第３のバルブストロークと第４のバルブストロークとの間でバルブストロークの減少に伴い最小開度から最大開度にかけて徐々に大きくするとよい。
ここで、第１のバルブストロークは、第３のバルブストロークよりも大きく設定しても、第２のバルブストロークは第４のバルブストロークよりも小さく設定してもよい。
なお、以上の構成において、出入口制御の圧力制御手段は、流入側開度調節機構による吐出圧領域と制御圧室との間の連通状態、及び、流出側開度調節機構による制御圧室と吸入圧領域との間の連通状態を同時に調節する１つの制御弁によって構成するようにしても、吐出圧領域と制御圧室とを接続する圧力供給通路上に介在された流入側開度調節機構を構成する第１制御弁と、制御圧室と吸入圧領域とを接続する圧力放出通路上に介在された流出側開度調節機構を構成する第２制御弁とによって構成するようにしてもよい。
また、以上の構成は、シリンダブロック内に設けられる駆動軸、前記駆動軸と共に回転し、該駆動軸に対する傾斜角度が可変自在である駆動斜板、前記シリンダブロック内に設けられ、前記駆動軸と平行な軸を有するシリンダ、該シリンダに摺動自在に配され、前記駆動斜板の回転に伴って前記シリンダ内を往復動するピストン、前記シリンダと前記ピストンとによって画成される圧縮室、前記ピストンの反圧縮室側に形成される前記制御圧室を構成するクランク室、前記ピストンの吸入行程において前記圧縮室と連通する前記吸入圧領域を構成する吸入空間、及び、前記ピストンの圧縮行程において前記圧縮室と連通する前記吐出圧領域を構成する吐出空間を有して構成される、いわゆる斜板式可変容量型圧縮機に適している。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本願発明の実施形態に係る冷凍サイクルと可変容量型圧縮機の制御装置とを示す概略構成図である。
第２図は、本発明の実施形態に係る可変容量型圧縮機の構成例を示す断面図である。
第３図は、可変容量型圧縮機の圧力制御弁の構成を示す概念図である。
第４図は、第３図に係る圧力制御弁のバルブストロークと流入側開度調節機構および流出側開度調節機構の開口面積との関係を示す特性線図である。
第５図は、可変容量型圧縮機の圧力制御弁の他の構成を示す概念図である。
第６図は、第５図に係る圧力制御弁のバルブストロークと流入側開度調節機構および流出側開度調節機構の開口面積との関係を示す特性線図である。
第７図は、出入口制御の圧力制御弁を、吐出空間とクランク室とを接続する圧力供給通路上に介在された第１制御弁と、クランク室と吸入空間とを接続する圧力放出通路上に介在された第２制御弁とによって構成した例を示す図である。
第８図は、入口制御の概略構成を示す図である。
第９図は、入口制御のピストンストロークとＣＯＰとの関係を示す特性線図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、この発明の実施の態様を図面に基づいて説明する。第１図において、車両に搭載される冷凍サイクルの構成例が示され、冷凍サイクル１は、吐出容量を可変するための圧力制御弁２を有する可変容量型圧縮機（以下、圧縮機という）３、冷媒を冷却する放熱器４、冷媒を減圧する膨張装置５、冷媒を蒸発気化する蒸発器６を有して構成されている。この冷凍サイクル１では、圧縮機３の吐出側を放熱器４を介して膨張装置５に接続し、圧縮機３の吐出側から膨張装置５の流入側に至る経路によって高圧ライン７が構成されている。また、膨張装置５の流出側は蒸発器６に接続され、この蒸発器６の流出側は圧縮機３の吸入側に接続されており、膨張装置５の流出側から圧縮機３の吸入側に至る経路によって低圧ライン８が構成されている。
したがって、この冷凍サイクル１においては、圧縮機３で圧縮された冷媒が、高温高圧の冷媒として放熱器４に入り、ここで冷却されて膨張装置５へ送られる。そして、この膨張装置５において減圧されて低温低圧の湿り蒸気となり、蒸発器６においてここを通過する空気と熱交換してガス状となり、しかる後に圧縮機３へ戻される。
９は、低圧ライン８に設けられた低圧圧力Ｐｓを検出する圧力センサであり、この圧力センサ９からの信号は、送風機１０から送られて蒸発器６を通過した空気の温度を検出する吹出空気温度センサ１１等の各種センサ信号や、車室内の目標温度などを設定する操作パネル１２からの信号などと共にコントロールユニット１３に入力される。
このコントロールユニット１３は、前述した各種信号をデータとして入力する入力回路、読出専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）からなるメモリ部、前記メモリ部に格納されたプログラムを呼び出して前記データを加工したり制御データを演算する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御信号を圧力制御弁２へ出力する制御信号出力回路などから構成されている。
前記圧縮機３は、例えば第２図に示されるようなクラッチレスの斜板型可変容量圧縮機であり、この圧縮機３の外周ブロック２０は、クランク室２４を画成するフロントブロック２１と、複数のシリンダ２５が画成される中央ブロック２２と、吸入空間２６及び吐出空間２７とを画成するリアブロック２３とによって構成されている。
前記外周ブロック２０内を貫通して配される駆動軸２８は、フロントブロック２１及び中央ブロック２２にベアリング２９ａ，２９ｂを介して回転自在に保持されており、この駆動軸２８は、図示しない走行用エンジンとベルト及びプーリを介して接続され、エンジンの動力が伝達されて回転するようになっている。また、この駆動軸２８には、駆動軸２８の回転と共に回転し、この駆動軸２８に対して傾斜自在である斜板３０が設けられている。
前記中央ブロック２２に形成されたシリンダ２５は、前記駆動軸２８の周囲に所定の間隔を空けて複数形成され、前記駆動軸２８の軸に平行な中心軸を有する円筒状に形成されているもので、このシリンダ２５には、ロッドを介して前記斜板３０に保持されたピストン３１が摺動自在に挿入されている。
以上の構成において、駆動軸２８が回転すると斜板３０が所定の傾斜を有して回転するので、斜板３０の縁部は駆動軸２８の軸方向に所定の幅で揺動することとなる。これによって、この斜板３０の縁部に固定されたピストン３１は、駆動軸２８の軸方向に往復動して、シリンダ２５内に画成された圧縮室３２の容積を変化させ、吸入弁３３を有する吸入口３４を介して吸入空間２６から冷媒を吸引し、吐出弁３５を有する吐出口３６を介して圧縮された冷媒を吐出空間２７に吐出するようにしている。
この圧縮機３の吐出容量はピストン３１のストロークによって決定され、このピストンストロークは、ピストン３１の前面にかかる圧力、即ち圧縮室３２の圧力と、ピストンの背面にかかる圧力、即ちクランク室２４内の圧力（クランク室圧Ｐｃ）との差圧によって決定される。具体的には、クランク室２４内の圧力を高くすれば、圧縮室３２とクランク室２４との差圧が小さくなって斜板３０の傾斜角度（揺動角度）が小さくなるので、ピストンストロークが小さくなって吐出容量が少なくなり、逆に、クランク室２４の圧力を低くすれば、圧縮室３２とクランク室２４との差圧が大きくなって斜板３０の傾斜角度（揺動角度）が大きくなるので、ピストンストロークが大きくなって吐出容量が大きくなる。
そして、クランク室２４の圧力Ｐｃは、吐出空間２７から流入する冷媒量と吸入空間２６へ流出する冷媒量とを変化させるいわゆる出入口制御によって調節されるもので、圧縮機３のリアブロック２３に設けられた圧力制御弁２によって制御されるようになっている。ここで用いられる圧力制御弁２は、吐出空間２７とクランク室２４との間の開度を調節する流入側開度調節機構と、クランク室２４と吸入空間２６との間の開度を調節する流出側開度調節機構とを有し、流入側開度調節機構によるクランク室２４と吐出空間２７との間の連通状態と流出側開度調節機構によるクランク室２４と吸入空間２６との間の連通状態とを同時に調節する１つの制御弁によって構成されており、例えば特開２００１−１２３５８号公報などに開示されているそれ自体公知のものである。この圧力制御弁２は、コントロールユニット１３からの制御信号によって制御され、例えば、吹出空気温度センサ１１で検出された吹出空気温度が目標設定温度となるようにクランク室圧Ｐｃを調整し、吐出容量を制御するようにしている。
第３図に、上述した圧力制御弁２の概念図が示されており、この圧力制御弁２は、一端が吸入空間２６に通じ他端がクランク室２４に通じる流出側弁通路４１に配された第１の弁体４２と、一端がクランク室２４に通じ他端が吐出空間２７に通じる流入側弁通路４３に配され、前記第１の弁体４２とシャフト４５を介して連結され、一体をなして変位する第２の弁体４４とを有しており、流出側弁通路４１に配された第１の弁体４２により流出側開度調節機構が構成され、流入側弁通路４３に配された第２の弁体４４により流入側開度調節機構が構成されている。第１の弁体４２は、通路面積がクランク室側で最小となり、吸入空間側で最大となる流出側弁通路内を移動して開口面積を可変させるもので、クランク室２４から吸入空間２６へ供給する冷媒流量を制御するようにしている。また、第２の弁体４４は、通路面積が吐出空間側で最大となり、クランク室側で最小となり、その間が連続的に変化する流入側弁通路内を移動して開口面積を可変させるもので、吐出空間２７からクランク室２４へ供給する冷媒流量を制御するようにしている。
第４図において、上述した圧力制御弁２の流出側開度調節機構と流入側開度調節機構の開弁特性が示されている。この図において、横軸は、バルブストローク、即ち、第１及び第２の弁体４２、４４のストローク量（第３図で示すデストローク状態から図中上方へ移動する量）を示している。また、縦軸は、流入側調節機構および流出側調節機構の開口面積、即ち、流出側弁通路４１と流入側弁通路４３の開口面積を示している。
まず、流出側開度調節機構は、バルブ（第１の弁体４２）のフルストローク域でクランク室２４と吸入空間２６との間の開度を大きくし、フルストローク以外の領域で同開度を例えば最小開度にする開度特性を有している。即ち、クランク室２４と吸入空間２６との間の開度を、所定のバルブストロークＳ１以上でバルブストロークの増加に伴い徐々に大きくし、バルブストロークＳ１以下で所定の最小開度で一定にするようにしている。
これに対して、流入側開度調節機構は、バルブ（第２の弁体４４）のフルストローク域において、吐出空間２７とクランク室２４との間の開度を最小にして吐出空間２７からクランク室２４への流入を抑え、所定のバルブストローク以下で同開度を大きくし、フルデストローク域で同開度を最大にする開度特性を有している。即ち、クランク室２４と吐出空間２７との間の開度を、バルブストロークＳ３以上で最小（望ましくはゼロ）にし、このバルブストロークＳ３以下でバルブストロークの減少に伴い徐々に大きくし、Ｓ３よりも小さいバルブストロークＳ４以下で最大にするようにしている。
ここで、流出側開度調節機構によるバルブストロークＳ１は、流入側開度調節機構によるバルブストロークＳ３に比べて同じかそれより大きくなっており、流出側開度調節機構が最小開度とならないうちに流入側開度調節機構の開度が大きくなり、冷媒が無駄に流出してＣＯＰが低下するのを防いでいる。
なお、上述の特性において、バルブストロークの増加は、クランク室圧の減少を意味し、バルブストロークとピストンストロークとは相関しているので、横軸をピストンストロークに置き換えて考えることが出来る。
したがって、上述の構成によれば、フルストローク域（バルブストロークがＳ１以上）では、クランク室２４と吸入空間２６との間の連通開度が大きくなるので、クランク室２４の圧力を吸入空間２６の圧力に一致させることが可能となり、クランク室２４と吸入空間２６との圧力差を無くして圧縮機のスムーズな起動を確保することが可能となる。また、フルストローク域以外（Ｓ１以下）では、クランク室２４と吸入空間２６との間の連通開度が小さくなるので、クランク室２４から吸入空間２６へ冷媒が必要以上に流出するのを抑えることができ、ピストンストロークが小さい運転領域での圧縮機効率を向上させ、圧縮機の省動力を図ることが可能となる。
第５図において、流出側開度調節機構の開弁特性を異ならせた圧力制御弁の概念図が示されている。この圧力制御弁２は、流入側開度調節機構が前記構成例と同様に構成されているが、第２の弁体４４と一体をなして変位する第１の弁体４２が、通路面積をクランク室側と吸入空間側とで最大とし、その間で最小とするような流出側弁通路４６を移動し、クランク室２４から吸入空間２６へ供給する冷媒流量を制御するようにしている。他の構成においては、同様であるので、同一個所に同一番号を付して説明を省略する。
このような圧力制御弁２の構成において、流入側開度調節機構の開弁特性は前記構成例と同様であるが、流出側開度調節機構は、第６図に示されるように、バルブ（第１の弁体４２）のフルストローク域でクランク室２４と吸入空間２６との間の開度を大きくし、それに続く中間領域で同開度を例えば最小開度にし、さらにフルデストローク域で再び開度を大きくする開度特性を有している。即ち、バルブストロークＳ１以上でバルブストロークの増加に伴い徐々に大きくし、このバルブストロークＳ１よりも小さいバルブストロークＳ２以下でバルブストロークの減少に伴い徐々に大きくし、バルブストロークＳ１とバルブストロークＳ２との間を最小開度で一定にするようにし、フルストローク域とフルデストローク域の開度を中間ストローク域の開度よりも大きくするようにしている。
ここで、流出側開度調節機構によるクランク室２４と吸入空間２６との間の開度を最小開度に移行する時点でのバルブストロークＳ１は、流入側開度調節機構による吐出空間２７とクランク室２４との間の開度を最小開度から大きく移行させる時点でのバルブストロークＳ３に比べて同じかそれよりも大きくなっている。また、流出側開度調節機構によるクランク室２４と吸入空間２６との間の開度が再び大きくなる時点でのバルブストロークＳ２は、流入側開度調節機構による吐出空間２７とクランク室２４との間の開度が最大となる時点でのバルブストロークＳ４以下となっている。
したがって、このような構成によれば、前記構成例と同様の効果に加え、バルブストロークがフルデストローク域（バルブストロークがＳ２以下）であるような場合にも、クランク室２４と吸入空間２６との間の連通開度が大きくなるので、微少なクランク室圧変化によってハンチングが発生しやすいピストンストロークが小さい領域においても、クランク室２４の圧力を滑らかに変化させてスムーズな制御を行うことでき、ハンチングの恐れを抑えることが可能となる。さらに、上述の構成をクラッチレス圧縮機に適用した場合、バルブストロークをフルデストローク状態にすることにより、クランク室と吸入空間の連通開度が大きくなるので、安定したアイドル運転を得ることが出来る。
尚、上述の構成においては、第４図や第６図で示す開度特性を、流入側開度調節機構による吐出空間２７とクランク室２４との間の連通状態、及び、流出側開度調節機構によるクランク室２４と吸入空間２６との間の連通状態を同時に調節する１つの圧力制御弁２によって構成するようにしたが、第７図に示されるように、吐出空間２７とクランク室２４とを接続する圧力供給通路上に介在されて流入側開度調節機構を構成する第１制御弁２０１と、クランク室２４と吸入空間２６とを接続する圧力放出通路上に介在されて流出側開度調節機構を構成する第２制御弁２０２とによって構成するようにしてもよい。
また、以上の構成は、圧力制御弁を外部からの制御信号により制御する外部制御式のものを示したが、圧力制御弁を圧縮機の吸入側圧力などを感知して制御する内部制御式とし、第４図や第６図と同様の開度特性を持たせるようにしてもよい。
産業上の利用分野
以上述べたように、圧力制御手段により制御圧室の圧力を調節するようにしている構成において、少なくとも制御圧室と吸入圧領域との間の開度を調節する流出側開度調節機構を設け、この流出側開度調節機構による制御圧室と吸入圧領域との間の開度を、流出側開度調節機構のバルブや圧縮機のピストンのフルストローク域においてそれ以外の領域よりも大きくしたので、フルストロークでのスムーズな起動を確保することが可能となり、また、フルストローク域以外の領域で制御圧室から吸入圧領域へ必要以上に冷媒が流出するのを有効に抑えることが可能となり、ピストンストロークが小さい運転領域での圧縮機の効率を向上させることが可能となる。
また、流出側開度調節機構による制御圧室と吸入圧領域との間の開度を、流出側開度調節機構のバルブや圧縮機のピストンのフルストローク域及びフルデストローク域において中間ストローク域よりも大きくしたので、上述した効果に加え、ピストンストロークが小さい運転領域においても、ハンチングを防いで円滑な制御を行うことが可能となる。
【図１】
2004046549.tif 000003
【図２】
2004046549.tif 000004
【図３】
2004046549.tif 000005
【図４】
2004046549.tif 000006
【図５】
2004046549.tif 000007
【図６】
2004046549.tif 000008
【図７】
2004046549.tif 000009
【図８】
2004046549.tif 000010
【図９】
2004046549.tif 000011
【国際調査報告】
2004046549.tif 000012
2004046549.tif 000013
2004046549.tif 000014
2004046549.tif 000015