(57)【要約】【課題】可変容量圧縮機からの吐出冷媒の流れを制御する差圧弁の開閉時における圧力脈動の発生を抑制する。【解決手段】差圧弁７においては、弁孔６９とは反対側で第１弁体６１をその開閉方向に摺動可能に支持するとともに、第１弁体６１との間に閉じられた圧力室８１を形成可能なガイド部８０が設けられている。ガイド部８０には、内外を連通可能な連通孔８６が形成されている。第１弁体６１の閉弁時には、第２弁体６２が連通孔８６を封止する。このとき、第１弁体６１の閉弁動作により圧力室８１の容積が拡張されるが、連通孔８６を介した冷媒の流入がないため、圧力室８１内は負圧状態となり、それが第１弁体６１の閉弁抵抗となる。第１弁体６１とガイド部８０との摺動部の間隙を介して冷媒が徐々に流入するため、第１弁体６１の閉弁動作そのものは確保されるが、第１弁体６１はゆっくりと閉状態に動作する。【選択図】図２
2009215911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルの蒸発器側から吸入室に導入された冷媒を圧縮して吐出室から外部熱交換器側へ吐出する可変容量圧縮機による吐出冷媒の流れを制御する差圧弁であって、
前記吐出室と前記外部熱交換器との間の冷媒通路に配設され、前記吐出室側に冷媒が導入される入口ポートを有し、前記外部熱交換器側に冷媒が導出される出口ポートを有するボディと、
前記ボディにおいて前記入口ポートに連通するように設けられた弁孔と、
前記ボディ内に設けられ、前記弁孔に下流側から接離してこれを開閉するとともに、その吐出室側の圧力である一次圧とその外部熱交換器側の圧力である二次圧との差圧が予め設定された開弁差圧よりも大きくなったときに開弁する第１弁体と、
前記ボディ内に設けられ、前記第１弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
前記ボディに一体に設けられ、前記弁孔とは反対側で前記第１弁体をその開閉方向に摺動可能に支持するとともに、その摺動部において前記第１弁体との間に閉じられた圧力室を形成可能な筒状のガイド部と、
前記ガイド部に設けられ、前記出口ポートの下流側の冷媒通路と前記圧力室とを連通させる連通孔と、
前記ボディに一体に設けられ、前記第１弁体の開弁動作中に前記連通孔を開放して前記圧力室内の冷媒を下流側に導出させる一方、前記第１弁体の閉弁動作中には前記連通孔を封止して前記圧力室内を負圧状態にする第２弁体と、
を備えたことを特徴とする差圧弁。
【請求項２】
前記ボディ内において前記入口ポートの周端部から下流側に延設された筒状部の先端面により弁座が形成されるとともに、その筒状部の内部により前記弁孔が形成され、
前記第１弁体は、前記弁座に対して接離するシール面と、そのシール面の背部に延出して前記ガイド部に摺動可能に挿通される筒状の支持部とを有し、
前記出口ポートは、前記圧力室から隔離された位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の差圧弁。
【請求項３】
前記第１弁体は、前記シール面の外周縁部から閉弁方向に延設され、前記筒状部の外周面に沿って挿通された筒状突起部を有し、
前記第１弁体の開弁時にその受圧面積が拡大するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の差圧弁。
【請求項４】
前記第２弁体が、前記ガイド部に嵌着された軸部と、その軸部から半径方向外向きに延出するとともにその先端部が前記連通孔の周辺部に弾性的に密着して前記連通孔を封止する弁体部とを有し、
前記第１弁体の開弁動作中に前記弁体部が前記周辺部から離間するように弾性変形することにより、前記連通孔を開放することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の差圧弁。
【請求項５】
前記連通孔の下流側開口端部に形成された第２弁座と、
前記第２弁座に下流側から着脱して前記連通孔を開閉する前記第２弁体と、
前記第２弁体を閉弁方向に付勢する第２付勢部材と、
を備え、
前記第２弁体は、前記圧力室の圧力と前記連通孔の下流側の圧力との差圧が、前記開弁差圧よりも小さい予め設定された第２開弁差圧よりも大きくなったときに開弁することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の差圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置において可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流れを制御する差圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置は、一般に、その冷凍サイクルを流れる冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にして吐出する圧縮機、そのガス冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された液冷媒を断熱膨張させることで低温・低圧の冷媒にする膨張装置、その冷媒を蒸発させることにより車室内空気との熱交換を行う蒸発器等を備えている。蒸発器で蒸発された冷媒は、再び圧縮機へと戻され、冷凍サイクルを循環する。
【０００３】
この圧縮機としては、エンジンの回転数によらず一定の冷房能力が維持されるように、冷媒の吐出容量を可変できる可変容量圧縮機（単に「圧縮機」ともいう）が用いられている。この圧縮機は、エンジンによって回転駆動される回転軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結され、揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより冷媒の吐出量を調整する。揺動板の角度は、密閉されたクランク室内に吐出冷媒の一部を導入し、ピストンの両面にかかる圧力の釣り合いを変化させることで連続的に変えられる。このクランク室内の圧力（以下「クランク圧力」という）Ｐｃは、圧縮機の吐出室とクランク室との間、またはクランク室と吸入室との間に設けられた可変容量圧縮機用制御弁（単に「制御弁」ともいう）により制御される。
【０００４】
ところで、このような圧縮機は、エンジンの大きな負荷になり得る。このため、例えば車両の急加速時や登坂走行時など、エンジンの動力を車両の推進力に振り向けたい高負荷時には、その圧縮機の負荷トルクを低減する必要がある。従来においては、この負荷トルクを一時的にカットできるように、回転軸の一端にエンジンの駆動力を伝達または遮断する電磁クラッチが設けられた圧縮機も採用されていた。しかし、低コスト化等の理由から近年では電磁クラッチを用いずにエンジンと回転軸とを直結したいわゆるクラッチレス式の圧縮機が主流になりつつある。
【０００５】
このクラッチレス式の圧縮機には、例えば吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部と、その弁部を閉じ方向に作用させるような電磁力を発生させるソレノイドとを備えた外部制御方式の制御弁が用いられる。この制御弁では、ソレノイドへの通電を遮断すると弁部が全開状態となり、クランク室内の圧力（「クランク圧力」という）Ｐｃを上昇させることができる。その結果、揺動板が回転軸に対してほぼ直角になり、圧縮機を最小容量運転に移行させることができる。つまり、エンジンと回転軸とが直結されていても、実質的に吐出容量をゼロに近づけることができ、それにより負荷トルクを最小化することができる。
【０００６】
ところで、このような制御弁により圧縮機が最小容量運転に移行する場合、揺動板に若干の傾きがあるため、通常はその吐出容量を完全にゼロにすることはできない。このため、ソレノイドへの通電を遮断した際に吐出圧力Ｐｄが急激に低下すると、一時的にその圧縮機出口の圧力Ｐｄｌが吐出室出口の圧力Ｐｄｈよりも高くなり、吐出冷媒が吐出室へ逆流する可能性がある。
【０００７】
そこで、例えば吐出室と凝縮器との間の冷媒通路に逆止弁を設けた空調装置も提案されている（例えば特許文献１参照）。このような空調装置によれば、クラッチ付き圧縮機を採用した場合にはその電磁クラッチのオフによる圧縮機の停止時に、クラッチレス式圧縮機を採用した場合にはその最小容量運転移行時に逆止弁が閉弁する。それにより、圧縮機から凝縮器への冷媒の流出や吐出室への冷媒の逆流を防止することができる。
【特許文献１】特開２００１−１５３０４２号公報〔段落［００８１］等〕
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような逆止弁を設けることによって逆に問題が生じる場合もある。すなわち、上述のようにして圧縮機の機能が実質的に停止されると、吐出圧力Ｐｄが急激に低下して逆止弁の弁体が直ちに閉弁動作をする。その際、弁体に勢いがあるため、弁座に着座したときに跳ね返り、その収束までにしばらくの時間がかかる。すなわち、閉弁状態への移行に向けてその弁部が微少開度の状態にあるとき、弁体が跳ね返りにより開き始めるとその上流側の圧力が下がる。この上流側圧力の低下により弁部が瞬間的に閉じられると、その上流側圧力が再び上昇して弁体が再度開き始める。このような弁体の開閉動作の繰り返しが圧力の脈動を生じさせ、異音等の発生原因となることがある。特に弁構造として開弁時に受圧面積が拡大するタイプの逆止弁においてこのような問題が生じやすいことが、発明者らの実験により判明した。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、可変容量圧縮機からの吐出冷媒の流れを制御する差圧弁の開閉時における圧力脈動の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様の差圧弁は、冷凍サイクルの蒸発器側から吸入室に導入された冷媒を圧縮して吐出室から外部熱交換器側へ吐出する可変容量圧縮機による吐出冷媒の流れを制御する。この差圧弁は、吐出室と外部熱交換器との間の冷媒通路に配設され、吐出室側に冷媒が導入される入口ポートを有し、外部熱交換器側に冷媒が導出される出口ポートを有するボディと、ボディにおいて入口ポートに連通するように設けられた弁孔と、ボディ内に設けられ、弁孔に下流側から接離してこれを開閉するとともに、その吐出室側の圧力である一次圧とその外部熱交換器側の圧力である二次圧との差圧が予め設定された開弁差圧よりも大きくなったときに開弁する第１弁体と、ボディ内に設けられ、第１弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材と、ボディに一体に設けられ、弁孔と反対側で第１弁体をその開閉方向に摺動可能に支持するとともに、その摺動部において第１弁体との間に閉じられた圧力室を形成可能な筒状のガイド部と、ガイド部に設けられ、出口ポートの下流側の冷媒通路と圧力室とを連通させる連通孔と、ボディに一体に設けられ、第１弁体の開弁動作中に連通孔を開放して圧力室内の冷媒を下流側に導出させる一方、第１弁体の閉弁動作中には連通孔を封止して圧力室内を負圧状態にする第２弁体と、を備える。
【００１１】
この態様によれば、第１弁体の開閉動作により吐出冷媒の流れが制御される。第１弁体とガイド部との間に形成された圧力室は、第１弁体の閉弁時に容積が大きくなり、開弁時には容積が小さくなる。このため、第１弁体の開弁動作中には圧力室の圧力が高まり、第２弁体が連通孔を開放して圧力室内の冷媒を下流側に導出させる。このため、第１弁体の開弁動作時には圧力室による開弁抵抗が小さく、第１弁体は速やかに開弁する。一方、第１弁体の閉弁時には圧力室の圧力が低下するため、第２弁体が連通孔を封止する。このとき、第１弁体の閉弁動作により圧力室の容積が拡張されるが、連通孔を介した冷媒の流入がないため圧力室内は負圧状態となり、それが第１弁体の閉弁抵抗となる。その際、第１弁体とガイド部との摺動部の間隙を介して冷媒が徐々に流入するため、第１弁体の閉弁動作そのものは確保される。第１弁体がゆっくりと閉方向に動作するため、閉弁時には第１弁体の跳ね返りが抑えられ、圧力の脈動が抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可変容量圧縮機からの吐出冷媒の流れを制御する差圧弁の開閉時において、圧力脈動の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を上下と表現することがある。
【００１４】
図１は、実施の形態に係る差圧弁が適用される冷凍サイクルのシステム構成図である。  この冷凍サイクルは、車両用空調装置を構成し、冷凍サイクルを循環する冷媒を圧縮する可変容量圧縮機（単に「圧縮機」という）１、圧縮された冷媒を凝縮して冷却する凝縮器２（「外部熱交換器」に該当する）、凝縮された冷媒を断熱膨張させる膨張装置３、および膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器４を備えている。
【００１５】
圧縮機１は、蒸発器４側から吸入室５１に導入された冷媒ガスをシリンダ５２に導入して圧縮し、吐出室５３から凝縮器２側へ高温・高圧の冷媒を吐出する。この吐出冷媒の一部は可変容量圧縮機用制御弁（単に「制御弁」という）５を介してクランク室５４内に導入され、圧縮機１の容量制御に供される。制御弁５は、ソレノイド駆動の電磁弁として構成され、制御部６により駆動回路５０を介して通電制御される。クランク室５４と吸入室５１とを連通する冷媒通路５５にはオリフィス５６が設けられており、クランク室５４内の圧力を減圧して吸入室５１側へ導出可能になっている。また、圧縮機１の吐出室５３と凝縮器２との間の冷媒通路には、後に詳述する差圧弁７が設けられている。
【００１６】
圧縮機１の揺動板は、その角度がクランク室５４内で揺動板を付勢するスプリングの荷重や、揺動板につながるピストンの両面にかかる圧力による荷重等がバランスした位置に保持される。この圧縮機１の揺動板の角度は、クランク室５４内に吐出冷媒の一部を導入してクランク圧力Ｐｃを変化させ、ピストンの両面にかかる圧力の釣り合いを変化させることによって連続的に変えられる。この揺動板の角度の変化によってピストンのストロークを変えることにより、冷媒の吐出量を調整するようにしている。このクランク室５４内の圧力は、圧縮機１の吐出室５３とクランク室５４との間に設けられた制御弁５により制御される。
【００１７】
制御弁５は、圧縮機１の吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧に基づいて自律的に弁部を開閉し、その差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が制御目標値である設定差圧に近づくように吐出室５３からクランク室５４に導入する冷媒流量を調整する。これにより、圧縮機１の吐出容量が変化する。制御弁５は、ソレノイド駆動の電磁制御弁として構成され、制御部６により駆動回路５０を動作させることにより通電制御される。本実施の形態では、制御部６が駆動回路５０に所定のデューティ比に設定されたパルス信号を出力し、駆動回路５０からそのデューティ比に対応した電流パルスを出力させてソレノイドを駆動するデューティ制御を行う。このようなデューティ制御については一般に知られているため、その詳細については説明を省略する。
【００１８】
制御部６は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース等を備える。制御部６は、指定したデューティ比のパルス信号を出力するＰＷＭ出力部を有するが、その構成自体には公知のものが採用されるため、詳細な説明を省略する。制御部６は、エンジン回転数、車室内外の温度、蒸発器４の吹き出し空気温度等、各種センサにて検出された所定の外部情報に基づいて上記設定差圧を決定し、その設定差圧に基づいて制御弁５への通電制御を行う。
【００１９】
膨張装置３は、いわゆる温度式膨張弁として構成されており、蒸発器４の出口側の冷媒温度をフィードバックしてその弁開度を調整し、熱負荷に応じた液冷媒を蒸発器４へ供給する。蒸発器４を通過した冷媒は圧縮機１に戻され、再び圧縮される。
【００２０】
差圧弁７は、その前後差圧が予め設定された開弁差圧よりも大きくなったときに開弁し、吐出室５３から凝縮器２への冷媒の流れのみを許容して凝縮器２側からの逆流を防止するものである。なお、圧縮機１の通常の容量制御時には差圧弁７が開弁状態を保持するため、冷媒の順方向の流れが阻害されることはない。差圧弁７の構成および機能の詳細については後述する。
【００２１】
制御弁５は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧に保つように冷媒流量を制御するいわゆるＰｄ−Ｐｓ差圧弁として構成されている。この制御弁５は、吐出冷媒の一部をクランク室５４へ導入するための冷媒通路を開閉する弁部と、その弁部の開度を調整してクランク室５４へ導入する冷媒流量を制御するソレノイドとを一体に組み付けて構成される。このクランク室５４へ導入される冷媒流量の制御によりクランク圧力Ｐｃが調整される。ソレノイドが非通電のときには弁部が全開状態に保持される。その結果、クランク圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機１は吐出容量が最小となる最小容量運転を行うようになる。一方、自動車用空調装置の起動時または冷房負荷が最大のときには、ソレノイドに供給される電流値が最大になり、弁部の閉弁動作によってクランク圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓと略同一となる。その結果、圧縮機１は吐出容量が最大となる最大容量運転を行うようになる。なお、このような制御弁の構成および動作は公知であるため、その詳細な説明については省略する。
【００２２】
図２は、差圧弁の構成を示す断面図である。  
差圧弁７は、筒状のボディ６０に、第１の弁部を開閉する第１弁体６１と第２の弁部を開閉する第２弁体６２とを配置して構成されている。ボディ６０は、段付円筒状の第１ボディ６３と有底円筒状の第２ボディ６４とを、互いの開口部を対向させるように軸線方向に連設して構成されている。
【００２３】
第１ボディ６３の中央には、吐出室５３側から冷媒が導入される入口ポート６５が設けられている。その入口ポート６５の周端部からは円筒部６６（「筒状部」に該当する）が第２ボディ６４の内方に向かって延設されている。円筒部６６の開口端縁にはボス部６７が突設されており、そのボス部６７の先端面により弁座６８が構成されている。円筒部６６の内部は、弁孔６９を形成している。また、第１ボディ６３の第２ボディ６４との接合部には、厚みの薄い円筒部７１が円筒部６６と同心状に形成され、この円筒部７１が外方から加締められることにより両ボディが接合されている。
【００２４】
第１ボディ６３と第２ボディ６４との間の空間には、第１弁体６１が配設されている。第１弁体６１は有底円筒状の本体を有し、その弁座６８との対向面が弁座６８に接離して第１の弁部を開閉するシール面７５となっている。また、シール面７５の外周縁部から閉弁方向に突出するように円筒状の突起部７６（「筒状突起部」に該当する）が設けられている。突起部７６は、円筒部６６の外周面に沿って摺動可能に外挿され、その側部には周方向に沿って冷媒導出用の複数の切欠き７７が設けられている。第１弁体６１の有効受圧面積は、同図に示される閉弁状態においては弁孔６９の断面積にほぼ一致するが、開弁状態においては突起部７６の断面積にほぼ一致する。つまり、第１の弁部は、その開弁時に有効受圧面積が拡大するものである。第１弁体６１の背面（シール面７５と反対側の面）の中央には、円筒状の支持部７８が突設されている。
【００２５】
第２ボディ６４の底部中央には、第１弁体６１をガイドする有底円筒状のガイド部８０が内方に向けて突設されている。ガイド部８０には、支持部７８が摺動可能に内挿されている。ガイド部８０は、第１弁体６１との間に閉じられた圧力室８１を形成する。また、ガイド部８０の底部中央（つまり第２ボディ６４の底部中央）には、第２弁体６２が配設されている。第１弁体６１と第２ボディ６４との間には、第１弁体６１を閉弁方向に付勢するスプリング７９（「付勢部材」に該当する）が介装されている。
【００２６】
第２弁体６２は、可撓性および弾性を有するいわゆるアンブレラ弁からなり、ガイド部８０の底部に嵌着されて外部に突出した軸部８２と、その軸部８２から半径方向外向きに延出する傘状の弁体部８３とを有する。軸部８２は、ガイド部８０の底部中央に設けられた取付孔８４を気密に貫通し、その弁体部８３と反対側の端部がフック部８５となって底部の内面側に係止されている。フック部８５と弁体部８３との間には弾性による引張力が作用しており、それによって弁体部８３の先端部（外周縁部）が第２ボディ６４の底面に密着するように付勢されている。取付孔８４の周囲には、圧力室８１の内外を連通する小円孔からなる複数の連通孔８６が設けられており、これらの連通孔８６を外部（下流側）から覆うように弁体部８３が配置されている。圧力室８１と外部との差圧が小さいときには、図示のように弁体部８３が第２ボディ６４の底部に密着して第２の弁部を閉じ、連通孔８６を外側から封止する。圧力室８１と外部との差圧が所定値以上になると、弁体部８３が第２ボディ６４から離間するように弾性変形して連通孔８６を開放させる。第２ボディ６４の底部の周縁部には、複数の出口ポート８８が所定の間隔をあけて設けられている（同図にはその１つが図示されている）。
【００２７】
差圧弁７のボディ６０は、図示しないシール用のＯリングやワッシャを介して圧縮機１内に固定される。すなわち、差圧弁７の各弁部は、吐出室５３と圧縮機１の出口とをつなぐ冷媒通路に配置される。吐出室５３から吐出された冷媒は、入口ポート６５を介して差圧弁７に導入され、その第１の弁部および出口ポート８８を介して差圧弁７の下流側に導出される。このとき、差圧弁７に導入された圧力Ｐｄｈ（「一次圧」に該当する）は、第１の弁部を通過することにより圧力Ｐｄｌ（「二次圧」に該当する）となり、圧縮機１の出口から吐出される。なお、圧縮機１の通常運転時においては圧力Ｐｄｈと圧力Ｐｄｌとがほぼ等しいため、本実施の形態ではこれらを「吐出圧力Ｐｄ」と総称している。
【００２８】
次に、差圧弁の動作について説明する。図３〜図５は、差圧弁の動作を表す説明図である。図３は差圧弁７の開弁動作初期の状態を表し、図４は差圧弁７の全開状態を表し、図５は差圧弁７の閉弁動作初期の状態を表している。なお、既に説明した図２は、差圧弁７の閉弁状態を表している。
【００２９】
差圧弁７の第１弁体６１は、その前後差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が所定の開弁差圧ΔＰ１（例えば０．０３Ｍｐａ）以上になったときに、図３および図４に示すように自律的に開弁し、吐出室５３の吐出冷媒を凝縮器２側へ導出する。言い換えれば、前後差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が開弁差圧ΔＰ１よりも小さくなったときには、スプリング７９による閉弁方向の付勢力が第１弁体６１が受ける差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）による開弁方向の荷重に打ち勝ち、第１弁体６１が閉弁して吐出冷媒の下流側への流れを遮断する。なお、圧縮機１の通常の容量制御状態においては、差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が開弁差圧ΔＰ１よりも大きくなるため、第１の弁部の開弁状態が保持される。
【００３０】
この開弁時においては、第１弁体６１の開弁動作により圧力室８１の容積が小さくなるため、その圧力室８１内の圧力が上昇する。その結果、第２弁体６２がその前後差圧により開弁して連通孔８６を開放し、圧力室８１内の冷媒を速やかに下流側に排出させる。このため、その圧力室８１内の圧力が第１弁体６１の開弁抵抗となることは実質的になく、第１弁体６１は速やかに開弁する。
【００３１】
一方、圧縮機１の最小容量運転移行時においては冷媒の吐出容量が急激に減少するため、差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が開弁差圧ΔＰ１を下回り、図５および図２に示すように、スプリング７９の付勢力によって第１弁体６１が閉弁方向に動作する。この閉弁時においては圧力室８１内の圧力が低下するため、第２弁体６２が閉弁して連通孔８６を封止する。第２弁体６２は、その前後差圧が所定の開弁差圧ΔＰ２以上になったときに自律的に開弁するが、その開弁差圧ΔＰ２は開弁差圧ΔＰ１よりも小さく、第１弁体６１の開弁動作中においては開弁するが、それ以外は閉弁するように設定されている。
【００３２】
この第１弁体６１の閉弁動作により圧力室８１の容積が拡張されるが、連通孔８６を介した圧力室８１への冷媒の流入がない。このため、圧力室８１内は負圧状態となり、それが第１弁体６１の閉弁抵抗となる。このとき、第１弁体６１の支持部７８とガイド部８０との間隙を介して冷媒が徐々に流入するため、第１弁体６１の閉弁動作そのものは確保されるが、第１弁体６１がゆっくりと閉弁方向に動作するため、第１弁体６１が弁座６８に安定に着座する。つまり、第１の弁部の開閉現象が低減されて圧力の脈動が抑制される。
【００３３】
図６は、差圧弁７の第１の弁部の弁開度特性を表す図である。同図において、横軸が差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）を表し、縦軸が第１の弁部を通過する冷媒の流量を表している。図中の実線矢印は第２弁体６２を有する本実施の形態の差圧弁７の弁開度特性を示し、破線矢印は比較例として第２弁体６２を設けない場合の差圧弁の弁開度特性を部分的に示している。
【００３４】
図示のように、差圧弁７においては、その前後差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が開弁差圧ΔＰ１以上になると開弁を開始する。第１弁体６１は、開弁動作初期においては上述のように受圧面積が拡大するので、一点鎖線にて示すように差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）が一時的に小さくなりつつ開弁する。その後、実線にて示すようにその差圧の増大とともに弁開度も大きくなり、流量も比例的に増加するようになる。一方、閉弁時においては上述のように第１弁体６１がゆっくりと閉状態に動作するため、冷媒の流量は、実線に沿って前後差圧（Ｐｄｈ−Ｐｄｌ）に比例的に減少するようになる。
【００３５】
これに対し、比較例においては、開弁時の動作は実施の形態とほぼ同様である。しかし、閉弁時においては第１弁体６１に閉弁抵抗が実質的に作用しないため、第１弁体６１が勢いよく動作する。その結果、第１弁体６１は弁座６８に着座しても跳ね返され、しばらく微少開度で開閉を繰り返すようになる。すなわち、比較例では、ほぼ開弁動作初期の経路（一点鎖線）をたどって閉弁状態に近づこうとし、第１の弁部の開閉動作が収束するまで圧力の脈動を発生させてしまう。本実施の形態では、上述のように第２弁体６２の閉弁によって第１弁体６１に閉弁抵抗を作用させるので、このような問題の発生を防止または抑制することができる。
【００３６】
以上に説明したように、本実施の形態の差圧弁７においては、第１弁体６１の閉弁時に第２弁体６２が連通孔８６を封止することで負圧による閉弁抵抗を付与し、それにより第１弁体６１をゆっくりと安定に閉弁状態に動作させることができる。その結果、第１弁体６１の閉弁直前の寸開時における開閉現象を低減でき、差圧弁７を安定に閉弁状態に移行させることができる。その結果、閉弁時における圧力の脈動を抑制することができる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【００３８】
図７は、第１の変形例に係る差圧弁の構成を示す断面図である。なお、本変形例の差圧弁は、第２弁体の構成が異なる点、第２弁体に対して付勢部材としてのスプリングを設けた点を除けば図２に示した差圧弁７とほぼ同様の構成を有する。このため、差圧弁７と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図示のように、本変形例の差圧弁２０７は、そのガイド部２８０の底部中央（第２ボディ２６４の底部中央）に第２の弁部の弁孔２８１が設けられている。その底部中央の背面側には、有底円筒状のばね受け部材２８２がその開口部にて溶接等により固定されており、そのばね受け部材２８２の内部には、ボール状の第２弁体２６２が弁孔２８１に接離可能に配置されている。第２弁体２６２とばね受け部材２８２との間には、第２弁体２６２を閉弁方向に付勢する比較的ばね荷重の小さなスプリング２８４（「第２付勢部材」に該当する）が介装されている。ばね受け部材２８２の側部には、内外を連通させる複数の連通孔２８６が設けられている。このように、第２弁体をアンブレラ弁とは異なる態様で構成してもよい。
【００４０】
あるいは、他の構成も考えられる。図８は、第２の変形例に係る差圧弁の構成を示す断面図である。なお、本変形例の差圧弁は、第２弁体の構成が異なる点を除けば図７に示した差圧弁２０７とほぼ同様の構成を有する。
【００４１】
図示のように、本変形例の差圧弁３０７は、第２ボディ３６４の底部において弁孔２８１の下流側の開口端部が突出し、弁座３８０（「第２弁座」に該当する）を形成している。ばね受け部材２８２に収容された第２弁体３６２は、ボール弁体ではなく、円筒状の本体３６３の弁座３８０との対向面に円板状の弁体部３６５を圧入して構成されている。弁体部３６５は、ゴム等の可撓性を有する部材からなり、閉弁時には弁座３８０に対して気密に着座する。このように、第２弁体の構成例としては様々なものが考えられる。
【００４２】
上記実施の形態では、差圧弁７が圧縮機１の内部に設けられる例を示したが、圧縮機１と凝縮器２とを接続する配管内に設けられてもよい。
【００４３】
上記実施の形態では、膨張装置３としていわゆる温度式膨張弁を採用した例を示したが、例えば固定オリフィスを有するオリフィスチューブを採用することもできる。
【００４４】
上記実施の形態の圧縮機１は、冷媒として代替フロン（ＨＦＣ−１３４ａ）など使用する冷凍サイクルに好適に適用されるが、本発明の圧縮機は、二酸化炭素のように作動圧力が高い冷媒を用いる冷凍サイクルに適用することも可能である。その場合には、冷凍サイクルにおいて凝縮器に代わってガスクーラなどの外部熱交換器が配置される。
【００４５】
上記実施の形態では、圧縮機１の容量制御を行う制御弁をいわゆるＰｄ−Ｐｓ差圧弁として構成した例を示したが、制御弁の種類はこれに限られない。例えば、吐出圧力Ｐｄとクランク圧力Ｐｃとの差圧が設定差圧に近づくように吐出容量を制御するいわゆるＰｄ−Ｐｃ差圧弁として構成してもよい。または、吸入圧力Ｐｓが設定圧力に近づくように吐出容量を制御するいわゆるＰｓ感知弁、あるいはクランク圧力Ｐｃが設定圧力に近づくように吐出容量を制御するいわゆるＰｃ感知弁として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施の形態に係る差圧弁が適用される冷凍サイクルのシステム構成図である。
【図２】差圧弁の構成を示す断面図である。
【図３】差圧弁の動作を表す説明図である。
【図４】差圧弁の動作を表す説明図である。
【図５】差圧弁の動作を表す説明図である。
【図６】差圧弁の第１の弁部の弁開度特性を表す図である。
【図７】第１の変形例に係る差圧弁の構成を示す断面図である。
【図８】第２の変形例に係る差圧弁の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  圧縮機、  ２  凝縮器、  ３  膨張装置、  ４  蒸発器、  ５  制御弁、  ６  制御部、  ７  差圧弁、  ５０  駆動回路、  ５１  吸入室、  ５２  シリンダ、  ５３  吐出室、  ５４  クランク室、  ５５  冷媒通路、  ５６  オリフィス、  ６０  ボディ、  ６１  第１弁体、  ６２  第２弁体、  ６３  第１ボディ、  ６４  第２ボディ、  ６５  入口ポート、  ６６  円筒部、  ６８  弁座、  ６９  弁孔、  ７５  シール面、  ７６  突起部、  ７８  支持部、  ７９  スプリング、  ８０  ガイド部、  ８１  圧力室、  ８６  連通孔、  ８８  出口ポート、  ２０７  差圧弁、  ２６２  第２弁体、  ２６４  第２ボディ、  ２８０  ガイド部、  ２８１  弁孔、  ３０７  差圧弁、  ３６２  第２弁体、  ３６４  第２ボディ。
【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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