(57)【要約】【課題】補助連通路を設けて容量可変型圧縮機の起動時における制御室の液冷媒の排出機能を改善した容量制御弁において、容量可変型圧縮機の起動時間の短縮と制御時における運転効率の向上とを同時に達成できる容量制御弁を提供すること。【解決手段】第２弁部２１Ｂと第３弁部２１Ａの間に配設されるとともに中間連通路２６と第３弁室４を連通させる連通孔２３、及び第２弁室６と第３弁室４との間に配設される第２弁孔１２Ａを有する絞り弁部１２と、を備え、弁体２１のストロークに対する絞り弁部１２の絞り量は、第２弁部２１Ｂが第２弁座面６Ａから離脱する開弁初期において大きく、開弁初期より後は小さくなる。【選択図】図１
2018139476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ部の開弁度に応じて作動制御室内の流量又は圧力を制御する容量制御弁において、
制御室圧力の流体を通す第１連通路と連通すると共に第１弁座面及び第２弁座面を有する第１弁室、前記第１弁室と連通する第１弁孔を有すると共に吐出室圧力の流体を通す第２連通路に連通する第２弁室、及び吸入室圧力の流体を通す第３連通路に連通する第３弁室を有するバルブ本体と、
前記第３弁室内に配置されて吸入室圧力に応動して伸縮すると共に伸縮する自由端に配設される第３弁座面を有する感圧体と、
補助連通路を介して前記第１弁室と前記第３弁室とを連通する中間連通路、前記第２弁座面と離接して前記第１弁室と前記第２弁室を連通させる前記第１弁孔を開閉する第２弁部、前記第２弁部と反対方向に連動して前記補助連通路を開閉する第１弁部、及び前記第３弁座面と離接して前記中間連通路と前記第３弁室とを開閉する第３弁部を有する弁体と、
前記バルブ本体に取り付けられた電磁コイル部、プランジャ、固定子鉄心、及び、前記弁体と前記プランジャを接続するロッドを有し、前記電磁コイル部に流す電流に応じて前記弁体の各弁部を開閉作動させるソレノイド部と、
前記第２弁部と前記第３弁部の間に配設されるとともに前記中間連通路と前記第３弁室を連通させる連通孔、及び前記第２弁室と前記第３弁室との間に配設される第２弁孔を有する絞り弁部と、を備え、
前記弁体のストロークに対する前記絞り弁部の絞り量は、前記第２弁部が前記第２弁座面から離脱する開弁初期において大きく、前記開弁初期より後は小さくなることを特徴とする容量制御弁。
【請求項２】
前記バルブ本体は、前記第３弁室と前記ソレノイド部を連通して、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整する導入孔を備えることを特徴とする請求項１に記載の容量制御弁。
【請求項３】
前記ソレノイド部の前記ロッドと前記固定子鉄心との空隙部は、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整するクリアランスシール部を備えることを特徴とする請求項２に記載の容量制御弁。
【請求項４】
前記ソレノイド部の前記固定子鉄心と前記弁体との空隙部は、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整するクリアランスシール部を備えることを特徴とする請求項２に記載の容量制御弁。
【請求項５】
バルブ部の開弁度に応じて作動制御室内の流量又は圧力を制御する容量制御弁において、
吐出室圧力の流体を通す第１連通路と連通すると共に第２弁座面を有する第１弁室、前記第１弁室と連通する第１弁孔を有するとともに制御室圧力の流体を通す第２連通路に連通する第２弁室、及び吸入室圧力の流体を通す第３連通路に連通する第３弁室を有するバルブ本体と、
前記第３弁室内に配置されて吸入室圧力に応動して伸縮すると共に伸縮する自由端に配設される第３弁座面を有する感圧体と、
前記第２弁座面と離接して前記第１弁室と前記第２弁室を連通させる第１弁孔を開閉する第２弁部、補助連通路を介して前記第２弁室と前記第３弁室とを連通させる中間連通路、及び前記第３弁室と前記中間連通路を連通させる前記第３弁座面を開閉する第３弁部を有する弁体と、
前記バルブ本体に取り付けられ電磁コイル部、プランジャ、固定子鉄心、及び、前記弁体と前記プランジャを接続するロッドを有し、前記電磁コイル部に流す電流によって前記弁体の各弁部を開閉作動させるソレノイド部と、
前記第２弁部と前記第３弁部の間に配設されるとともに前記中間連通路と前記第３弁室を連通させる連通孔、及び前記第２弁室と前記第３弁室との間に配設される第２弁孔を有する絞り弁部と、を備え、
前記弁体のストロークに対する前記絞り弁部の絞り量は、前記第２弁部が前記第２弁座面から離脱する開弁初期において大きく、前記開弁初期より後は小さくなることを特徴とする容量制御弁。
【請求項６】
前記バルブ本体は、前記第３弁室と前記ソレノイド部を連通して吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整する導入孔を備えることを特徴とする請求項５に記載の容量制御弁。
【請求項７】
前記ソレノイド部の前記ロッドと前記固定子鉄心との空隙部は、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整するクリアランスシール部を備えることを特徴とする請求項６に記載の容量制御弁。
【請求項８】
前記ソレノイド部の前記固定子鉄心と前記弁体との空隙部は、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整するクリアランスシール部を備えることを特徴とする請求項６に記載の容量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体の容量又は圧力を可変制御する容量制御弁に関し、特に、自動車等の空調システムに用いられる容量可変型圧縮機等の吐出量を圧力負荷に応じて制御する容量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の空調システムに用いられる斜板式容量可変型圧縮機は、エンジンの回転力により回転駆動される回転軸、回転軸に対して傾斜角度を可変に連結された斜板、斜板に連結された圧縮用のピストン等を備え、斜板の傾斜角度を変化させることにより、ピストンのストロークを変化させて冷媒ガスの吐出量を制御するものである。【０００３】
この斜板の傾斜角度は、冷媒を吸入する吸入室の吸入圧力、ピストンにより加圧した冷媒を吐出する吐出室の吐出圧力、斜板を収容した制御室（クランク室）の制御室圧力を利用しつつ、電磁力により開閉駆動される容量制御弁を用いて、制御室内の圧力を適宜制御し、ピストンの両面に作用する圧力のバランス状態を調整することで連続的に変化させ得るようになっている。【０００４】
このような容量制御弁としては、図８に示すように、吐出室と制御室とを連通させる第２連通路１７３及び弁孔１７７、吐出側通路の途中に形成された第２弁室１８２、吸入室と制御室とを連通させる第３連通路１７１及び流通溝１７２、吸入側通路の途中に形成された第３弁室１８３、第２弁室１８２内に配置されて第２連通路１７３及び弁孔１７７を開閉する第２弁部１７６と第３弁室１８３内に配置されて第３連通路１７１及び流通溝１７２を開閉する第３弁部１７５とが一体的に往復動すると同時にお互いに逆向きに開閉動作を行うように形成された弁体１８１、制御室寄りに形成された第１弁室１８４、第１弁室内に配置されて伸長（膨張）する方向に付勢力を及ぼすと共に周囲の圧力増加に伴って収縮する感圧体（ベローズ）１７８、感圧体の伸縮方向の自由端に設けられ環状の座面を有する弁座体（係合部）１８０、第１弁室１８４にて弁体１８１と一体的に移動すると共に弁座体１８０との係合及び離脱により吸入側通路を開閉し得る第１弁部（開弁連結部）１７９、弁体１８１に電磁駆動力を及ぼすソレノイド部Ｓ等を備えたものが知られている（以下、「従来技術」という。例えば、特許文献１参照。）。【０００５】
そして、この容量制御弁１７０では、容量制御時において容量可変型圧縮機にクラッチ機構を設けなくても、制御室圧力を変更する必要が生じた場合には、吐出室と制御室とを連通させて制御室内の圧力（制御室圧力）Ｐｃを調整できるようにしたものである。また、容量可変型圧縮機が停止状態において制御室圧力Ｐｃが上昇した場合には、第１弁部（開弁連結部）１７９を弁座体（係合部）１８０から離脱させて吸入側通路を開放し、吸入室と制御室とを連通させるような構成となっている。【０００６】
ところで、斜板式容量可変型圧縮機を停止して、長時間放置した後に起動させようとした場合、制御室（クランク室）には液冷媒（放置中に冷却されて冷媒ガスが液化したもの）が溜まるため、この液冷媒を排出しない限り冷媒ガスを圧縮して設定とおりの吐出量を確保することができず、起動直後から所望の容量制御を行うには、制御室（クランク室）の液冷媒をできるだけ素早く排出させる必要がある。
このため、上記の従来技術においては、弁座体（係合部）１８０に補助連通路１８５を設け、第１弁室１８４から補助連通路１８５と中間連通路１８６及び流通溝１７２を介して吸入室圧力状態の第３連通路１７１とを連通可能に構成している。これにより、図８の矢印で示すように、液冷媒容量可変型圧縮機を起動して冷房するときには、制御室（クランク室）から吸入室に液冷媒を排出して制御室の冷媒液を気化させることにより、補助連通路１８５を有しない容量制御弁よりも１／１０から１／１５の早さで冷房運転状態とすることができる。【０００７】
図８は、ソレノイド部Ｓに通電され、開放ばね手段１８７が縮み、第３弁部１７５は開弁している状態を示す。一方、図示は省略するが、電流がソレノイド部Ｓに流れていないときは、開放ばね手段１８７の伸長により第３弁部１７５は閉弁し、第２弁部１７６は開弁状態になるとともに、第１弁部１７９は吸入室圧力Ｐｓ及び制御室圧力Ｐｃを受けて開弁する。【０００８】
そして、起動時においては、制御室内の冷媒液が気化して第１連通路１７４から第１弁室１８４へ制御室圧力Ｐｃの流体が流入する。この状態では、制御室圧力Ｐｃ及び吸入室圧力Ｐｓが高く、感圧体（ベローズ）１７８は収縮して第１弁部１７９と弁座体１８０の弁座面との間が開弁する。しかし、第１弁部１７９と弁座体１８０の弁座面との開弁量は機能的な制限があるため、この開弁状態だけでは第１弁室１８４内の冷媒液は気化が細々としか促進しない。そこで、中間連通路１８６に連通する補助連通路１８５を設けると、急速に制御室の冷媒液を気化させることができる。【０００９】
しかしながら、上記の従来技術では、例えば、制御室（クランク室）の液冷媒の排出を完了して容量可変型圧縮機の制御運転に移行したときには、第１弁部１７９と弁座体１８０の弁座面との間は閉弁状態となっても、中間連通路１８６に連通する補助連通路１８５は開放されているため、制御室から補助連通路１８５、中間連通路１８６を介して吸入室へ冷媒ガスが流れ、容量可変型圧縮機の運転効率の悪化を招くという問題があった。【００１０】
この点について、図８〜図１０を参照しながら詳しく説明する。図８〜図１０において、補助連通路１８５の面積Ｓ１（固定）、第３弁部１７５の最大開口面積をＳ２、弁体１８１の最大ストロークをＬ（全閉から全開までのストローク）、制御域における弁体１８１のストロークをＬｍとした場合、従来技術では以下のように設計されている。
Ｓ２≧Ｓ１
Ｌ＞Ｌｍ
このため、図１０の実線で示すように、制御域の全部において補助連通路１８５の面積Ｓ１で規定される冷媒ガスが制御室から吸入室へ流れてしまい、弁体１８１が制御域のストロークＬｍを超えた位置から最大ストロークＬに近づいた状態で初めて冷媒ガスの流れが規制されるに過ぎないため、容量可変型圧縮機の制御中における運転効率の悪化は避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第５１６７１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記従来技術の有する問題点を解決するためになされたものであって、補助連通路を設けて容量可変型圧縮機の起動時における制御室の液冷媒の排出機能を改善した容量制御弁において、容量可変型圧縮機の起動時間の短縮と制御時における運転効率の向上及び制御応答性の向上を同時に達成できる容量制御弁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】
【００１３】
前記課題を解決するために、本発明の容量制御弁は、
バルブ部の開弁度に応じて作動制御室内の流量又は圧力を制御する容量制御弁において、
制御室圧力の流体を通す第１連通路と連通すると共に第１弁座面及び第２弁座面を有する第１弁室、前記第１弁室と連通する第１弁孔を有すると共に吐出室圧力の流体を通す第２連通路に連通する第２弁室、及び吸入室圧力の流体を通す第３連通路に連通する第３弁室を有するバルブ本体と、
前記第３弁室内に配置されて吸入室圧力に応動して伸縮すると共に伸縮する自由端に配設される第３弁座面を有する感圧体と、
補助連通路を介して前記第１弁室と前記第３弁室とを連通する中間連通路、前記第２弁座面と離接して前記第１弁室と前記第２弁室を連通させる前記第１弁孔を開閉する第２弁部、前記第２弁部と反対方向に連動して前記補助連通路を開閉する第１弁部、及び前記第３弁座面と離接して前記中間連通路と前記第３弁室とを開閉する第３弁部を有する弁体と、
前記バルブ本体に取り付けられた電磁コイル部、プランジャ、固定子鉄心、及び、前記弁体と前記プランジャを接続するロッドを有し、前記電磁コイル部に流す電流に応じて前記弁体の各弁部を開閉作動させるソレノイド部と、
前記第２弁部と前記第３弁部の間に配設されるとともに前記中間連通路と前記第３弁室を連通させる連通孔、及び前記第２弁室と前記第３弁室との間に配設される第２弁孔を有する絞り弁部と、を備え、
前記弁体のストロークに対する前記絞り弁部の絞り量は、前記第２弁部が前記第２弁座面から離脱する開弁初期において大きく、前記開弁初期より後は小さくなることを特徴としている。【００１４】
この特徴によれば、容量可変型圧縮機の液冷媒排出運転時には、中間連通路に連通する第３弁部及び連通孔を介して液冷媒は吸入室へ排出されるので、短時間で冷媒液を排出できる。液冷媒の排出が完了したときには制御室圧力及び吸入室圧力は低下して第３弁部は閉弁し、そして制御運転へ移行する第２弁部の開弁初期においては、絞り弁部は連通孔を大きく絞るので、制御室から連通孔を介して吸入室へ流れる冷媒ガスは大きく絞られ、容量可変型圧縮機の運転効率の悪化を防ぐことができる。【００１５】
本発明の容量制御弁は、
前記バルブ本体は、前記第３弁室と前記ソレノイド部を連通して、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整する導入孔を備えることを特徴としている。【００１６】
この特徴によれば、容量可変型圧縮機の吸入室圧力が設定圧力からずれても、吸入室圧力を設定圧力に迅速に収束させることができる。
ことができる。【００１７】
本発明の容量制御弁は、
前記ソレノイド部の前記ロッドと前記固定子鉄心との空隙部は、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整するクリアランスシール部を備えることを特徴としている。【００１８】
この特徴によれば、クリアランスシール部を調整することで、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整して、容量制御弁を容量可変型圧縮機の特性にマッチングさせることができる。【００１９】
本発明の容量制御弁は、
前記ソレノイド部の前記固定子鉄心と前記弁体との空隙部は、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整するクリアランスシール部を備えることを特徴としている。【００２０】
この特徴によれば、クリアランスシール部を調整することで、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整して、容量制御弁を容量可変型圧縮機の特性にマッチングさせることができる。【００２１】
本発明の容量制御弁は、
バルブ部の開弁度に応じて作動制御室内の流量又は圧力を制御する容量制御弁において、
吐出室圧力の流体を通す第１連通路と連通すると共に第２弁座面を有する第１弁室、前記第１弁室と連通する第１弁孔を有するとともに制御室圧力の流体を通す第２連通路に連通する第２弁室、及び吸入室圧力の流体を通す第３連通路に連通する第３弁室を有するバルブ本体と、
前記第３弁室内に配置されて吸入室圧力に応動して伸縮すると共に伸縮する自由端に配設される第３弁座面を有する感圧体と、
前記第２弁座面と離接して前記第１弁室と前記第２弁室を連通させる第１弁孔を開閉する第２弁部、補助連通路を介して前記第２弁室と前記第３弁室とを連通させる中間連通路、及び前記第３弁室と前記中間連通路を連通させる前記第３弁座面を開閉する第３弁部を有する弁体と、
前記バルブ本体に取り付けられ電磁コイル部、プランジャ、固定子鉄心、及び、前記弁体と前記プランジャを接続するロッドを有し、前記電磁コイル部に流す電流によって前記弁体の各弁部を開閉作動させるソレノイド部と、
前記第２弁部と前記第３弁部の間に配設されるとともに前記中間連通路と前記第３弁室を連通させる連通孔、及び前記第２弁室と前記第３弁室との間に配設される第２弁孔を有する絞り弁部と、を備え、
前記弁体のストロークに対する前記絞り弁部の絞り量は、前記第２弁部が前記第２弁座面から離脱する開弁初期において大きく、前記開弁初期より後は小さくなることを特徴としている。【００２２】
この特徴によれば、容量可変型圧縮機の液冷媒排出運転時には、中間連通路に連通する第３弁部及び連通孔を介して液冷媒は吸入室へ排出されるので、短時間で冷媒液を排出できる。液冷媒の排出が完了したときには制御室圧力及び吸入室圧力は低下して第３弁部は閉弁し、そして制御運転へ移行する第２弁部の開弁初期においては、絞り弁部は連通孔を大きく絞るので、制御室から連通孔を介して吸入室へ流れる冷媒ガスは大きく絞られ、容量可変型圧縮機の運転効率の悪化を防ぐことができる。【００２３】
本発明の容量制御弁は、
前記バルブ本体は、前記第３弁室と前記ソレノイド部を連通して吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整する導入孔を備えることを特徴としている。【００２４】
この特徴によれば、容量可変型圧縮機の吸入室圧力を設定吸入室圧力に迅速に収束させることができる。【００２５】
本発明の容量制御弁は、
前記ソレノイド部の前記ロッドと前記固定子鉄心との空隙部は、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整するクリアランスシール部を備えることを特徴としている。【００２６】
この特徴によれば、クリアランスシール部を調整することで、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整して、容量制御弁を容量可変型圧縮機の特性にマッチングさせることができる。【００２７】
本発明の容量制御弁は、
前記ソレノイド部の前記固定子鉄心と前記弁体との空隙部は、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整するクリアランスシール部を備えることを特徴としている。【００２８】
この特徴によれば、クリアランスシール部を調整することで、吸入室圧力に対する制御室圧力の変化感度を調整して、容量制御弁を容量可変型圧縮機の特性にマッチングさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例１に係る容量制御弁を示す正面断面図である。
【図２】図１のＰｃ−Ｐｓ流路の拡大図であり、各状態における弁体の各弁部の開閉状態を示す図である。
【図３】実施例１に係る容量制御弁のＰｃ−Ｐｓ流路、Ｐｄ−Ｐｃ流路の開口面積と弁体のストロークの関係を示す図である。
【図４】本発明の実施例２に係る容量制御弁を示す正面断面図である。
【図５】本発明の実施例３に係る容量制御弁を示す正面断面図である。
【図６】実施例１の容量制御弁１、実施例２の容量制御弁５０及び実施例３の容量制御弁６０の吸入室圧力Ｐｓに対する制御室圧力Ｐｃの変化を示す図である。
【図７】本発明の実施例４に係る容量制御弁を示す正面断面図である。
【図８】従来技術の容量制御弁を示す正面断面図である。
【図９】従来技術に係る容量制御弁のＰｃ−Ｐｓ流路の拡大図であり、各状態における弁体の弁部の開閉状態を示す図である。
【図１０】従来技術に係る容量制御弁のＰｃ−Ｐｓ流路、Ｐｄ−Ｐｃ流路の開口面積と弁体のストロークの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的は位置などは、特に明示的な記載がない限り、それらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００３１】
図１ないし図３を参照して、本発明の実施例１に係る容量制御弁について説明する。図１において、１は容量制御弁である。容量制御弁１は、バルブ本体２、弁体２１、感圧体２２及びソレノイド部３０から主に構成される。以下、容量制御弁１を構成するそれぞれの構成について説明する。【００３２】
バルブ本体２は、内部に機能が付与された貫通孔を有する第１バルブ本体２Ａと、この第１バルブ本体２Ａの一端部に一体に嵌合された第２バルブ本体２Ｂとから構成される。また、第１バルブ本体２Ａは、真鍮、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属または合成樹脂材等で構成される。一方、第２バルブ本体２Ｂは、ソレノイド部３０の磁路として機能するため磁気抵抗の小さい鉄等の磁性体から構成される。第２バルブ本体２Ｂは、第１バルブ本体２Ａの材質と機能的を異にするために分離して設けられているものである。この点を考慮すれば、図１に示す形状は適宜に変更しても良い。【００３３】
第１バルブ本体２Ａは軸方向へ貫通する貫通孔を有する中空円筒状の部材で、貫通孔の区画には第３弁室４、第２弁室６及び第１弁室７が連続して配設される。すなわち、貫通孔の区画において一端側に第３弁室４が形成され、第３弁室４と隣接してソレノイド部３０側には第２弁室６が連続して配設され、第２弁室６と隣接してソレノイド部３０側には第１弁室７が連設される。また、第３弁室４と第２弁室６との間にはこれらの室の径より小径の第２弁孔１２Ａが連続して配設される。さらに、第２弁室６と第１弁室７との間にはこれらの室の径より小径の第１弁孔５が連設され、該第１弁孔５の周りの第１弁室７の側には第２弁座面６Ａが形成される。【００３４】
第３弁室４には第３連通路９が連接される。第３連通路９には、図示しない容量可変型圧縮機の吸入室と連通して吸入室圧力Ｐｓの流体が容量制御弁１によって第３弁室４へ流入、流出できるように構成される。【００３５】
第２弁室６には第２連通路８が連設される。この第２連通路８は、容量可変型圧縮機の吐出室内に連通して吐出室圧力Ｐｄの流量が容量制御弁１によって制御室に流入できるように構成される。【００３６】
さらに、第１弁室７には第１連通路１０が形成され、この第１連通路１０には、容量可変型圧縮機の制御室（クランク室）と連通して後記する第２弁室６から流入した吐出室圧力Ｐｄの流体を容量可変型圧縮機の制御室（クランク室）へ流出させる。【００３７】
なお、第１連通路１０、第２連通路８、第３連通路９は、バルブ本体２の周面に各々、例えば、２等配から６等配に貫通している。更に、バルブ本体２の外周面は４段面に形成されており、この外周面にはＯリング用の取付溝が軸方向に離間して３カ所に設けられる。そして、この各取付溝には、バルブ本体２と、バルブ本体２を嵌合するケーシングの装着孔（図示省略）との間をシールするＯリング４６が取り付けられ、第１連通路１０、第２連通路８、第３連通路９の各流路は独立した流路として構成される。【００３８】
第３弁室４内には感圧体２２が配設される。この感圧体２２は、金属製のベローズ２２Ａの一端部が仕切調整部３に密封に結合される。このベローズ２２Ａは、リン青銅等により製作するが、そのばね定数は所定の値に設計されている。感圧体２２の内部空間は真空又は空気が内在している。そして、この感圧体２２のベローズ２２Ａの有効受圧面積ＳＢＬに対し、第３弁室４内の圧力（例えばＰｃの圧力）と吸入室圧力Ｐｓが作用して感圧体２２を収縮作動させるように構成されている。感圧体２２の自由端には、皿型で端部周面に第３弁座面２２Ｃを有する弁座部２２Ｂが設けられている。【００３９】
そして、感圧体２２の仕切調整部３は、第１バルブ本体２Ａの第３弁室４を塞ぐように嵌着される。なお、ねじ込みにして図示省略の止めねじにより固定すれば、ベローズ２２Ａ内に並列に配置した圧縮ばね又はベローズ２２Ａのばね力を軸方向へ移動調整できるようになる。【００４０】
つぎに弁体２１について説明する。弁体２１は、軸方向へ貫通する中間連通路２６を有する中空円筒状の部材で、第３弁部２１Ａ、第２弁部２１Ｂ及び第１弁部２１Ｃが連続して配設されるとともに、中間連通路２６に連通する補助連通路２１Ｅ及び連通孔２３を有する。弁体２１は、第１バルブ本体２Ａの貫通孔内に軸方向に移動自在に配設される。【００４１】
弁体２１の一方の端部には第３弁部面２１Ａ１が設けられ、第３弁部面２１Ａ１は感圧体２２の第３弁座面２２Ｃと離接して中間連通路２６と第３弁室４とを開閉する。第３弁部面２１Ａ１と第３弁座面２２Ｃとが接触状態から離間状態になることにより第３弁部２１Ａは開弁し、第３弁部面２１Ａ１と第３弁座面２２Ｃとが離間状態から接触状態になることにより第３弁部２１Ａは閉弁する。【００４２】
また、弁体２１の第３弁部２１Ａにおける第３弁部面２１Ａ１と反対側には、第２弁部２１Ｂが設けられる。弁体２１の中間部の第２弁部２１Ｂは第２弁室６内に配置され、第２弁部２１Ｂには第２弁座面６Ａと接合する第２弁部面２１Ｂ１が設けられ、第２弁部２１Ｂの外径は第１弁孔５の径より小径に形成される。第２弁部面２１Ｂ１と第２弁座面６Ａとが接触状態から離間状態となることにより第２弁部２１Ｂは開弁し、第２弁室６と第１弁室７とは連通して、吐出室圧力Ｐｄの流体が通過できるようになっている。逆に、第２弁部面２１Ｂ１と第２弁座面６Ａとが離間状態から接触状態となることにより第２弁部２１Ｂは閉弁し、第２弁室６と第１弁室７とは遮断され、吐出室圧力Ｐｄの流体の流れも遮断される。以下、吐出室に連通する第２連通路８、第２弁室６及び第１弁孔５から第２弁部２１Ｂを経由して制御室に連通する第１弁室７及び第１連通路１０へ至る流路をＰｄ−Ｐｃ流路と記す。すなわち、第２弁部２１Ｂが開閉されることにより、第２連通路８から第１連通路１０へ至る流路をＰｄ−Ｐｃ流路が連通、遮断される。【００４３】
弁体２１は、ソレノイドロッド２５の下端部に設けた結合部２５Ａを弁体２１の嵌合部２１Ｄに嵌着され、該嵌合部２１Ｄと第２弁部２１Ｂとの間には第１弁部２１Ｃが設けられ、該第１弁部２１Ｃは第１弁室７内に配置される。弁体２１の嵌合部２１Ｄの直下には、第１弁室７内に位置して、例えば４等配の補助連通路２１Ｅを設けられる。この補助連通路２１Ｅを介して第１弁室７は中間連通路２６に連通する。なお、第１弁室７は第１弁部２１Ｃの外形よりやや大径面に形成されて第１連通路１０からの制御室圧力Ｐｃの流体が第１弁室７に流入しやすく構成されている。【００４４】
ソレノイド部３０の固定子鉄心３１の下端面には第１弁座面３１Ａが形成される。第１弁部２１Ｃと第１弁座面３１Ａとが接触状態から離間状態となることにより第１弁部２１Ｃは開弁し、制御室圧力Ｐｃの流体は第１連通路１０及び第１弁室７から補助連通路２１Ｅ、中間連通路２６、絞り弁部１２を介して第３弁室４及び第３連通路９へ流出する。逆に、第１弁部２１Ｃと第１弁座面３１Ａとが離間状態から接触状態となることにより第１弁部２１Ｃは閉弁し、第１連通路１０及び第１弁室７から補助連通路２１Ｅ、中間連通路２６、絞り弁部１２を介して第３弁室４及び第３連通路９へ流出する制御室圧力Ｐｃの流体は遮断される。以下、制御室に連通する第１連通路１０及び第１弁室７から第１弁部２１Ｃ、補助連通路２１Ｅ、中間連通路２６、絞り弁部１２を経由して吸入室に連通する第３弁室４へ至る流路をＰｃ−Ｐｓ流路と記す。すなわち、第１弁部２１Ｃが開閉されることにより、第１連通路１０から第３連通路９へ至るＰｃ−Ｐｓ流路は連通、遮断される。【００４５】
また、第３弁部２１Ａと第２弁部２１Ｂの間には中間連通路２６と連通する連通孔２３が少なくとも１つ設けられ、該連通孔２３は第２弁孔１２Ａと摺動して絞り弁部１２として機能する。絞り弁部１２の連通孔２３は、第２弁孔１２Ａと対向して軸方向に摺動することによって第３弁室４内に進退し、第３弁室４に対する連通孔２３の開口面積は全開状態から全閉状態に変化する。【００４６】
つぎに、ソレノイド部３０について説明する。ソレノイド部３０は、ソレノイドロッド２５、プランジャケース３４、電磁コイル３５、固定子鉄心３１、プランジャ３２、及びばね手段２８がソレノイドケース３３に収容して構成される。弁体２１とプランジャ３２との間には第２バルブ本体２Ｂに固着された固定子鉄心３１が設けられ、ソレノイドロッド２５は固定子鉄心３１の貫通孔３１Ｄ内に移動自在に嵌合され、ソレノイドロッド２５の結合部２５Ａは弁体２１の嵌合部２１Ｄと嵌着され、反対の他端部は、プランジャ３２の嵌合孔３２Ａに嵌着して結合する。【００４７】
プランジャケース３４は一方が開放された有底状の中空円筒部材で、電磁コイル３５の内径部に嵌着すると共に、プランジャケース３４の開放端が第２バルブ本体２Ｂの嵌合孔と密封状に嵌着され、有底端がソレノイドケース３３の端部の嵌着孔に固定される。これにより、電磁コイル３５はプランジャケース３４、第２バルブ本体２Ｂ及びソレノイドケース３３によって密封され、冷媒と接触することがないので絶縁抵抗の低下を防止することができる。【００４８】
プランジャケース３４内には、固定子鉄心３１及びプランジャ３２が配設され、プランジャ３２はプランジャケース３４内を摺動自在に嵌合される。この固定子鉄心３１のプランジャ３２側には、ばね座室３１Ｃを形成する。このばね座室３１Ｃには第１弁部２１Ｃと第２弁部２１Ｂを閉弁状態から開弁状態にするばね手段（以下、弾発手段とも称する）２８が配置されている。つまり、ばね手段２８はプランジャ３２を固定子鉄心３１から引き離すように弾発している。固定子鉄心３１の吸着面３１Ｂとプランジャ３２の接合面３２Ｂとは互いに対向するテーパ面を成し、対向面に空隙を設けて配置される。【００４９】
この固定子鉄心３１の吸着面３１Ｂとプランジャ３２の接合面３２Ｂの離接は、電磁コイル３５に流れる電流の強さにより行われる。すなわち、電磁コイル３５に無通電状態では、ばね手段２８の反発により固定子鉄心３１の吸着面３１Ｂとプランジャ３２の接合面３２Ｂの間には最大空隙が形成されると、第１弁部２１Ｃと絞り弁部１２が閉弁し、第２弁部２１Ｂが開弁する。一方、通電状態では磁気吸引力により、プランジャ３２の接合面３２Ｂは固定子鉄心３１の吸着面３１Ｂに吸引され、第１弁部２１Ｃと絞り弁部１２が開弁し、第２弁部２１Ｂが閉弁する。この電磁コイル３５に供給される電流の大きさは、弁体２１の各弁部の開閉度合いに応じて図示しない制御部により制御される。【００５０】
以上説明した構成を有する容量制御弁１の動作について説明する。容量可変型圧縮機を停止して、長時間放置した後に起動させようとした場合、制御室（クランク室）には液冷媒（放置中に冷却されて冷媒ガスが液化したもの）が溜まった状態となるため、容量制御弁１により制御室内の圧力を自由に制御できず、冷媒ガスを圧縮して設定とおりの吐出量を確保することができない。そこで、本発明の容量制御弁１は、起動直後から所望の容量制御を行うために制御室（クランク室）の液冷媒をできるだけ素早く排出、気化させるようになっている。【００５１】
図１、図２を参照しながら、第１弁部２１Ｃ、第２弁部２１Ｂ、第３弁部２１Ａ及び絞り弁部１２の動作状態について説明する。なお、図１、図２（ａ）において、第１連通路１０から第３連通路９に至る矢印の太い曲線はＰｃ−Ｐｓ流路を示している。【００５２】
図２（ａ）に示す液冷媒排出時（最大容量制御時）、すなわち、第２弁部２１Ｂが全閉の状態において、第１弁部２１Ｃは全開の状態にあり、絞り弁部１２も全開の状態にあり、制御室圧力Ｐｃの流体（液冷媒排出時においては冷媒液の気化した制御室圧力Ｐｃの流体）が補助連通路２１Ｅ、中間連通路２６及び絞り弁部１２の連通孔２３を介して第３弁室４に流入し、第３弁室４から第３連通路９へ流出する。【００５３】
図２（ａ）の状態において、絞り弁部１２の連通孔２３は第２弁孔１２Ａに対して最大開口面積Ｓ２ｍａｘを生成する。ここで、最大開口面積Ｓ２ｍａｘは、第１弁部２１Ｃ、補助連通路２１Ｅ（補助連通路が複数の場合は合計の面積）、中間連通路２６のうちの最小面積と同等又はそれ以下になるように連通孔２３の位置、形状が設定される。すなわち、絞り弁部１２は、Ｐｃ−Ｐｓ流路においてボトルネックとなっている。【００５４】
つぎに、液冷媒の排出が完了して図２（ｂ）に示す制御域に移行すると、制御室圧力及び吸入室圧力は低下して感圧体２２が伸びて第３弁部２１Ａは閉弁し、またソレノイド部３０が制御され、第２弁部２１Ｂは全閉状態から開弁状態へ、絞り弁部１２は全開状態から閉弁方向に移動を開始する。これにより、ボトルネックとなる絞り弁部１２が絞られるので、第２弁部２１Ｂの第２弁部面２１Ｂ１が第２弁座面６Ａから離脱すると同時にＰｃ−Ｐｓ流路も絞られる。さらに、弁体２１のストロークに対する絞り弁部１２の絞り量は、第２弁部２１Ｂの第２弁部面２１Ｂ１が第２弁座面６Ａから離脱する開弁初期において大きく、開弁初期より後において小さくなるように設定されている。【００５５】
さらに、図２（ｃ）に示すソレノイド部３０がＯＦＦ時となると、弁体２１が移動して第２弁部２１Ｂが全開の状態、第１弁部２１Ｃは全閉状態、絞り弁部１２は全閉状態となり、Ｐｃ−Ｐｓ流路は遮断される。【００５６】
ここで、図３に示す弁体２１のストロークに対する絞り弁部１２の絞り量の関係を説明する。図３の横軸は弁体２１のストロークを、また、縦軸は開口面積を示している。図３のストロークＬｓは、図２（ａ）の液冷媒排出時に対応し、第２弁部２１Ｂが全閉（第１弁部２１Ｃが全開）の状態であり、また、同じくストロークＬｅは図２（ｃ）の第２弁部２１Ｂが全開（第１弁部２１Ｃが全閉）の状態を示し、図中横軸の（Ｌｓ−Ｌｍ）間で示す範囲が制御域を示している。さらに、縦軸のほぼ中間位置の破線からなる横線は、Ｐｃ−Ｐｓ流路における第１弁部２１Ｃ、補助連通路２１Ｅ、中間連通路２６のうちの最も小さい面積Ｓ１を示している。【００５７】
本発明においては、制御域における絞り弁部１２の開口面積Ｓ２は面積Ｓ１より小さく設定され、Ｐｃ−Ｐｓ流路におけるボトルネックとなっている。このように、制御室圧力の流体の作用する第１弁室７内の第１弁部２１Ｃに補助連通路２１Ｅを、また、吸入室圧力の流体の作用する第３弁室４に感圧体２２及び液冷媒を排出する第３弁部２１Ａを配設した容量制御弁において、第２弁部２１Ｂと第３弁部２１Ａの間に設けられる連通孔２３、及び第２連通路８と第３連通路９の間に配設される第２弁孔１２Ａからなる絞り弁部１２という簡単な構成により、制御域におけるＰｃ−Ｐｓ流路の最小面積を設定することができる。【００５８】
図３において、制御域における絞り弁部１２の開口面積Ｓ２は、実線で示されており、左端の液冷媒排出時において、すなわち、第２弁部２１Ｂが全閉（第１弁部２１Ｃが全開）の状態では、絞り弁部１２は最大開口面積Ｓ２ｍａｘを生成する状態にあり、かつ、最大開口面積Ｓ２ｍａｘが補助連通路２１Ｅの面積Ｓ１と同一又はほぼ同一に設定されている（図２（ａ）参照）。【００５９】
つぎに、液冷媒の排出が完了して制御域に移行すると、制御室圧力及び吸入室圧力は低下して感圧体２２が伸びて第３弁部２１Ａは閉弁し、またソレノイド部３０が制御され、第２弁部２１Ｂは全閉状態から開弁状態へ、絞り弁部１２は全開状態から閉弁状態へ移動を開始する。これにより、ボトルネックとなる絞り弁部１２が絞られるので、第２弁部２１Ｂの第２弁部面２１Ｂ１が第２弁座面６Ａから離脱すると同時にＰｃ−Ｐｓ流路も絞られる。さらに、弁体２１のストロークに対する絞り弁部１２の絞り量は、第２弁部２１Ｂの第２弁部面２１Ｂ１が第２弁座面６Ａから離脱する開弁初期（図３のＬｓ−Ｌｕ間）において大きく、開弁初期より後（図３のＬｕ−Ｌｅ間）は小さくなるように設定されているので、迅速にＰｃ−Ｐｓ流路を絞ることができる。これにより、容量可変型圧縮機の制御中において、Ｐｃ−Ｐｓ流路を流れる冷媒量を急速に絞ることができるので、容量可変型圧縮機の効率低下を防ぐことができる。【００６０】
ここで、弁体２１のストロークに対する絞り弁部１２の絞り量とは、絞り弁部１２の絞り率であり、図３において開口面積Ｓ２の傾きを示す。絞り弁部１２の絞り率は、第２弁部２１Ｂの第２弁部面２１Ｂ１が第２弁座面６Ａから離脱を開始する開弁初期（図３のＬｓ−Ｌｕ間）において大きく、開弁初期より後（図３のＬｕ−Ｌｅ間）は小さくなるように設定されている。具体的には、第２弁部２１Ｂが第２弁座面６Ａから離脱する開弁初期（Ｌｓ−Ｌｕ間）において、第２弁部２１Ｂの開度が開度０％から開度３０％となる間に、絞り弁部１２の開度は開度１００％から開度１０％〜３０％に急激に絞られる。そして弁体２１の開弁初期より後（Ｌｕ−Ｌｅ間）においては、第２弁部２１Ｂが開度３０％から開度１００％となる間に、絞り弁部１２は開度１０％〜３０％の状態から開度０％の全閉状態に緩やかに絞られる。【００６１】
なお、弁体２１のストロークに対する絞り弁部１２の開口面積Ｓ２は、連通孔２３と第２弁孔１２Ａとの相対位置によって変化し、連通孔２３の形状により図３に示すように非線形に変化させることができる。図１及び図２の例では、連通孔２３の正面形状は略円形であって、断面形状は第２弁孔１２Ａに面する側が所定の深さを有する有底状の大径部２３ａであり、中間連通路２６に面する側が大径部２３ａより小径に形成され弁体２１を貫通する小径部２３ｂからなる段付き形状（図２（ｃ）参照）である。これにより、弁体２１の移動初期において大径部２３ａのほぼ全域が第２弁孔１２Ａと重複して両者間の隙間が急速に減少され、その後、連通孔２３と第２弁孔１２Ａとの径方向隙間が残ることになるため、図３の実線で示すように開口面積が変化する。【００６２】
また、連通孔２３の正面形状は略円形に限らない。たとえば、第２弁部２１Ｂ側には弁軸に直交する方向に延設される水平開口部と、第３弁部２１Ａ側には軸方向に延設される軸方向開口部とを有し、水平開口部を軸方向開口部以上に形成した略Ｔ字形の開口部としてもよい。これにより、第２弁部２１Ｂの第２弁部面２１Ｂ１が第２弁座面６Ａから離脱する開弁初期において、連通孔２３の水平開口部が第２弁孔１２Ａと重複して水平開口部が急速に絞られ、その後、連通孔２３の軸方向開口部と第２弁孔１２Ａとが重複して緩やかに絞られるため、図３の実線で示すように開口面積を変化させることができる。【００６３】
さらに、連通孔２３の形状は、正面視で頂点が第３弁部２１Ａ側に、底辺が第２弁部２１Ｂ側に配置される逆三角形としてもよい。これにより、弁体２１が移動を開始すると、絞り弁部１２の連通孔２３は底辺側から第２弁孔１２Ａによって遮断されるので、図３の実線で示すように開口面積を変化させることができる。このように連通孔２３の形状は、円形、だ円形、逆三角形、台形、５角形等に形成してもよく、要は、液冷媒排出時からの弁体２１の移動初期領域において開口面積の大きい部分が遮断され、その後、開口面積の小さい部分が徐々に閉となる形状とすることで、絞り弁部１２の開口面積は弁体２１のストロークに対して非線形に変化させることができる。【００６４】
本発明の実施例１に係る容量制御弁は上記のとおりであり、以下のような優れた効果を奏する。【００６５】
容量可変型圧縮機の液冷媒排出運転時には、中間連通路２６に連通する第３弁部２１Ａと連通孔２３の双方から液冷媒は吸入室へ排出されるので、短時間で冷媒液を排出できる。液冷媒の排出が完了して第３弁部２１Ａが閉弁して、制御運転へ移行する第２弁部２１Ｂの開弁初期においては、絞り弁部１２は大きく絞られるので、制御室から吸入室への冷媒ガスの流入を急速に低下させることができ、制御域の全部において容量可変型圧縮機の運転効率を向上することができる。【００６６】
絞り弁部１２の開口面積Ｓ２は補助連通路２１Ｅの面積Ｓ１より小さく設定されることにより、補助連通路を設けて容量可変型圧縮機の起動時における制御室の液冷媒の排出機能を改善した容量制御弁において、制御域におけるＰｃ−Ｐｓ流路の最小面積を小さくすることができ、容量可変型圧縮機の起動時間の短縮及び制御時における運転効率の向上を同時に達成できる。
【実施例２】
【００６７】
図４を参照して、本発明の実施例２に係る容量制御弁について説明する。実施例２に係る容量制御弁５０は、第１バルブ本体５２Ａに導入孔５３を設けた点で、実施例１の容量制御弁１と主に相違するが、その他の基本構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。【００６８】
バルブ本体５２は、内部に機能が付与された貫通孔を形成する第１バルブ本体５２Ａと、この第１バルブ本体５２Ａの一端部に一体に嵌合された第２バルブ本体２Ｂとから構成される。第２バルブ本体２Ｂの構造は実施例１と同一である。一方、第１バルブ本体５２Ａは、第３弁室４、第２弁室６、第１弁室７を形成する貫通孔と並行して第３弁室４からソレノイド部２００側へ導入孔５３が新たに設けられている。また、ソレノイド部２００の固定子鉄心２０１は、導入孔５３と対向する位置に導入溝２０１Ａが形成される。さらに、固定子鉄心２０１とソレノイドロッド２５と間には空隙部３６が形成され、さらに固定子鉄心２０１とソレノイドロッド２５の空隙部３６には、該空隙部３６より狭い空隙を有するクリアランスシール部２０７が形成されている。これにより、第３弁室４の吸入室圧力Ｐｓの流体は、導入孔５３から導入溝２０１Ａを介して、固定子鉄心２０１とプランジャケース３４との間の空隙を流れ、さらに固定子鉄心２０１とソレノイドロッド２５との空隙部３６を流れ、クリアランスシール部２０７においてシールされる。【００６９】
導入孔５３を備える図４の容量制御弁５０の弁体２１に作用する外力の釣り合いは以下のように表すことができる。
ＢＬｓｐ−Ｐｓ×ＳＢＬ−（Ｐｃ−Ｐｓ）×（ＳＡ−ＳＢ）＝Ｆｓｏｌ  （式１）
ここで、Ｐｓ：容量可変型圧縮機の吸入室圧力
Ｐｄ：容量可変型圧縮機の吐出室圧力
Ｐｃ：容量可変型圧縮機の制御室圧力
ＢＬｓｐ：感圧体２２のバネ力
ＳＢＬ：感圧体２２の受圧面積
ＳＡ：第２弁部２１Ｂ、第３弁部２１Ａの受圧面積
ＳＢ：クリアランスシール部２０７の受圧面積
Ｆｓｏｌ：ソレノイド部２００の駆動力【００７０】
これに対し、導入孔５３を備えない図１の容量制御弁１の弁体２１に作用する外力の釣り合いは以下のように表すことができる。
ＢＬｓｐ−Ｐｓ×ＳＢＬ−（Ｐｃ−Ｐｓ）×ＳＡ＝Ｆｓｏｌ  （式２）【００７１】
（式１）の左辺第３項の「−（Ｐｃ−Ｐｓ）×（ＳＡ−ＳＢ）」及び（式２）の左辺第３項の「−（Ｐｃ−Ｐｓ）×ＳＡ」は、第２弁部２１Ｂが閉じる方向に作用する力である。【００７２】
ここで、（式１）と（式２）を比較すると、（式２）の受圧面積ＳＡは（式１）の面積（ＳＡ−ＳＢ）より大きい。すなわち、受圧面積ＳＡの大きい図１の容量制御弁１よりも、受圧面積（ＳＡ−ＳＢ）の小さい図４の容量制御弁５０の方が、同じ差圧力（Ｐｃ−Ｐｓ）に対して第２弁部２１Ｂが閉じる方向に作用する力が小さく、第２弁部２１Ｂは閉じにくくなる。したがって、図４の容量制御弁５０は、同じ差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）に対して第２弁部２１Ｂが閉じにくいので、第２弁室６から第１弁室７へ吐出室圧力Ｐｄの流体の供給量が多くなり、制御室の圧力Ｐｃが変化しやすくなる。逆に、図１の容量制御弁１は、同じ差圧力（Ｐｃ−Ｐｓ）に対して第２弁部２１Ｂが閉じ易いので、第２弁室６から第１弁室７へ吐出室圧力Ｐｄの流体の供給量が少なくなるため、制御室の圧力Ｐｃが変化しにくい。【００７３】
すなわち、同じ差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）に対して制御室圧力Ｐｃが変化しやすいということは、容量可変型圧縮機の吸入室圧力Ｐｓが設定吸入室圧力Ｐｓｅｔからずれて差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）が変化すると、差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）の変化に応じて制御室圧力Ｐｃもすぐに変化するので、吸入室圧力Ｐｓが設定吸入室圧力Ｐｓｅｔに迅速に収束するようになる。【００７４】
本発明の実施例２に係る容量制御弁５０は上記のとおりであり、以下のような優れた効果を奏する。【００７５】
第１バルブ本体５２Ａに導入孔５３を設けることによって、第３弁室４からプランジャケース３４の背面側に吸入室圧力Ｐｓの流体を導入すると、吸入室圧力Ｐｓに対する制御室圧力Ｐｃの応答特性を高めることができ、延いては容量可変型圧縮機の熱負荷に対する応答性を高めることができる。これにより、従来、容量可変型圧縮機の特性に応じて、感圧体や弁体等の寸法を個別に設計していたものを、大きな設計変更なしに個々の容量可変型圧縮機の特性にマッチングさせることができる。
【実施例３】
【００７６】
図５を参照して、本発明の実施例３に係る容量制御弁６０について説明する。実施例３に係る容量制御弁６０は、第３弁室４からプランジャケース３４の背面側に導入された吸入室圧力Ｐｓの流体を固定子鉄心２０２と弁体２１との間のクリアランスシール部２０８でシールする点で、実施例２の容量制御弁５０と主に相違するが、その他の基本構成は実施例２と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。【００７７】
第１バルブ本体５２Ａは、第３弁室４、第２弁室６、第１弁室７を形成する貫通孔と並行して第３弁室４からソレノイド部２００側へ導入孔５３が設けられ、ソレノイド部２１０の固定子鉄心２０２は、導入孔５３と対向する位置に導入溝２０２Ａが形成されている点は実施例２と同じである。また、固定子鉄心２０２と弁体２１との間にはクリアランスシール部２０８が設けられ、クリアランスシール部２０８の空隙は固定子鉄心２０２とソレノイドロッド２５との間の空隙部３６より狭く形成されている。これにより、第３弁室４の吸入室圧力Ｐｓの流体は、導入孔５３から導入溝２０２Ａを介して、固定子鉄心２０２とプランジャケース３４との間の空隙を流れ、さらに固定子鉄心２０２とソレノイドロッド２５との空隙部３６を流れ、クリアランスシール部２０８でシールされる。図５に示すように、本実施例３の容量制御弁６０も第１バルブ本体５２Ａに導入孔５３を設けることによって、第３弁室４からプランジャケース３４の背面側に吸入室圧力Ｐｓの流体を導入しているが、クリアランスシール部２０８の受圧面積ＳＣは、実施例２の容量制御弁５０（図４）のクリアランスシール部２０７（図４）の受圧面積ＳＢより大きい。【００７８】
図５の容量制御弁６０の弁体２１に作用する外力の釣り合いは以下のように表すことができる。
ＢＬｓｐ−Ｐｓ×ＳＢＬ−（Ｐｃ−Ｐｓ）×（ＳＡ−ＳＣ）＝Ｆｓｏｌ  （式３）
ここで、Ｐｓ：容量可変型圧縮機の吸入室圧力
Ｐｄ：容量可変型圧縮機の吐出室圧力
Ｐｃ：容量可変型圧縮機の制御室圧力
ＢＬｓｐ：感圧体２２のバネ力
ＳＢＬ：感圧体２２の受圧面積
ＳＡ：第２弁部２１Ｂ、第３弁部２１Ａの受圧面積
ＳＣ：クリアランスシール部２０８の受圧面積
Ｆｓｏｌ：ソレノイド部２１０の駆動力【００７９】
本実施例３の容量制御弁６０（図５）（式３）の左辺第３項の「−（Ｐｃ−Ｐｓ）×（ＳＡ−ＳＣ）」は、第２弁部２１Ｂが閉じる方向に作用する力である。【００８０】
ここで、クリアランスシール部２０８の受圧面積ＳＣ（図５）は、クリアランスシール部２０７（図４）の受圧面積ＳＢよりが大きく設定されているので、第２弁部２１Ｂが閉じる方向に作用する力「−（Ｐｃ−Ｐｓ）×（ＳＡ−ＳＣ）」は、本実施例の容量制御弁６０（図５）の方がさらに小さくなる。したがって、容量制御弁６０は、同じ差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）に対して第２弁部２１Ｂが閉じにくいので、第２弁室６から第１弁室７を介して容量可変型圧縮機の制御室へ供給される吐出室圧力Ｐｄの流体の供給量が多くなり、制御室の圧力Ｐｃが変化しやすくなく。本実施例の容量制御弁６０は、吸入室圧力Ｐｓを受けるクリアランスシール部２０８の受圧面積ＳＣを容量制御弁５０のクリアランスシール部２０７の受圧面積ＳＢより大きくすることで、吸入室圧力Ｐｓの変化に対する制御室圧力Ｐｃの応答特性をさらに高めることができる。【００８１】
図６は、実施例１の容量制御弁１（図１構造）、実施例２の容量制御弁５０（図４構造）及び実施例３の容量制御弁６０（図５構造）の吸入室圧力Ｐｓに対する制御室圧力Ｐｃの変化を示す図である。図６において、吸入室圧力Ｐｓ（制御入力値）の変化量に対する制御室圧力Ｐｃ（制御出力値）の変化量は、図１構造の容量制御弁１が一番小さく、図４構造の容量制御弁５０、図５構造の容量制御弁６０の順に大きくなる。図６に示す図１構造から図５構造のように、吸入室圧力Ｐｓに対する制御室圧力Ｐｃのグラフの傾きを調整することで、吸入室圧力Ｐｓの変化に対する制御室圧力Ｐｃの変化を調整することができ、容量制御弁を個々の容量可変型圧縮機の特性に容易にマッチングさせることができる。【００８２】
本発明の実施例３に係る容量制御弁は上記のとおりであり、以下のような優れた効果を奏する。【００８３】
第1バルブ本体５２Ａに導入孔５３を設けることによって、第３弁室４からプランジャケース３４の背面側に吸入室圧力Ｐｓの流体を導入し、吸入室圧力Ｐｓが作用するクリアランスシール部の受圧面積を調整することで、吸入室圧力Ｐｓの変化に対する制御室圧力Ｐｃの応答特性を調整することができる。従来、容量可変型圧縮機の特性に応じて、ベローズや弁体等の寸法を個別に設計していたものを、大きな設計変更なしに個々の容量可変型圧縮機の特性にマッチングさせることができる。【００８４】
吸入室圧力Ｐｓの変化に対する制御室圧力Ｐｃの応答特性を高めることができるので、容量可変型圧縮機の吸入室圧力Ｐｓが設定吸入室圧力Ｐｓｅｔから偏差が発生しても、差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）の変化に応じて制御室圧力Ｐｃもすぐに変化するので、吸入室圧力Ｐｓが設定吸入室圧力Ｐｓｅｔに迅速に収束させることができる。
【実施例４】
【００８５】
図７を参照して、本発明の実施例４に係る容量制御弁７０について説明する。実施例４に係る容量制御弁７０は、第１バルブ本体５２Ａの第１弁室７に吐出室圧力Ｐｄの流体が導かれ、第２弁室６に制御室圧力Ｐｃの流体が導かれる点で、実施例３の容量制御弁６０と主に相違する。実施例３の容量制御弁６０と同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。【００８６】
第１バルブ本体５２Ａは、吐出室圧力Ｐｄの流体を通す第１連通路１０と連通すると共に第２弁座面６Ａを有する第１弁室７、第１弁室７と連通する第１弁孔５を有すると共に制御室圧力Ｐｃの流体を通す第２連通路８に連通する第２弁室６、吸入室圧力Ｐｓの流体を通す第３連通路９に連通する第３弁室４を有する。
弁体７１は、第２弁座面６Ａと離接して前記第１弁室７と前記第２弁室６を連通させる第１弁孔５を開閉する第２弁部７１Ｂ、補助連通路７１Ｅ及び連通孔７３を介して第２弁室６と第３弁室４とを連通させる中間連通路７６、及び感圧体２２の第３弁座面２２Ｃと離接して第３弁室４と中間連通路７６を開閉する第３弁部７１Ａを有する。実施例１〜実施例３と異なり、弁体７１は、第１弁室７に配置され第２弁部７１Ｂと反対方向に開閉動作する第１弁部を有しない。
また、第３弁部７１Ａと第２弁部の間に第３弁室４と中間連通路７６を連通させる連通孔７３及び第２弁室６と第３弁室４の間に配設される第２弁孔７２Ａを有する絞り弁部７２を備え、第２弁部７１Ｂの第２弁部面７１Ｂ１が第２弁座面６Ａから離脱を開始する開弁初期において、絞り弁部７２の絞り量は大きく、開弁初期より後において絞り弁部７２の絞り量は低くなっている。【００８７】
本発明の実施例４に係る容量制御弁７０は上記のとおりであり、以下のような優れた効果を奏する。【００８８】
容量可変型圧縮機の液冷媒排出運転時には、中間連通路７６に連通する第３弁部７１Ａと連通孔７３の双方から液冷媒は吸入室へ排出されるので、短時間で冷媒液を排出できる。液冷媒の排出が完了して第３弁部７１Ａが閉弁して、制御運転へ移行する第２弁部７１Ｂの開弁初期においては、絞り弁部７２は大きく絞られるので、制御室から吸入室への冷媒ガスの流入を急速に低下させることができ、制御域の全部において容量可変型圧縮機の運転効率を向上することができる。【００８９】
第１バルブ本体５２Ａに導入孔５３を設けることによって、第３弁室４からプランジャケース３４の背面側に吸入室圧力Ｐｓの流体を導入し、吸入室圧力Ｐｓが作用するクリアランスシール部の受圧面積を調整することで、吸入室圧力Ｐｓの変化に対する制御室圧力Ｐｃの応答特性を調整することができる。従来、容量可変型圧縮機の特性に応じて、ベローズや弁体等の寸法を個別に設計していたものを、大きな設計変更なしに個々の容量可変型圧縮機の特性にマッチングさせることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１                容量制御弁
２                バルブ本体
３                仕切調整部
４                第３弁室
５                第１弁孔
６                第２弁室
６Ａ              第２弁座面
７                第１弁室
８                第２連通路
９                第３連通路
１０              第１連通路
１２              絞り弁部
１２Ａ            第２弁孔
２１              弁体
２１Ａ            第３弁部
２１Ｂ            第２弁部
２１Ｃ            第１弁部
２１Ｅ            補助連通路
２２              感圧体
２２Ａ            ベローズ
２２Ｂ            弁座部
２２Ｃ            第３弁座面
２３              連通孔
２５              ソレノイドロッド
２６              中間連通路
２８              ばね手段
３０              ソレノイド部
３１              固定鉄心
３１Ａ            第１弁座面
３２              プランジャ
３３              ソレノイドケース
３４              プランジャケース
３５              電磁コイル
３６              空隙部
Ｐｄ              吐出室圧力
Ｐｓ              吸入室圧力
Ｐｃ              制御室圧力
Ｓ１              補助連通路の面積
Ｓ２              絞り弁部の開口面積
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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