圧縮機における冷媒流量検出構造
【課題】流路抵抗を増やさないように、且つ差圧式流量検出手段を構成する区画体を収容する収容室の周壁面と区画体との摺接部位における磨耗を抑制できるようにする。
【解決手段】リヤハウジング１３にはオイルセパレータ３９が組み込まれている。吐出室１３２内の冷媒は、オイルセパレータ３９内及び通路４７を経由してマフラー室３３に流入する。マフラー室３３内の圧力は、低圧導入通路３０１を介して低圧側圧力室３４２に波及する。オイルセパレータ３９内の油分離室４２で分離された油は、通路４９を介して貯油室４８へ送られる。油分離室４２内の圧力は、通路４９、貯油室４８及び高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１に波及する。オイルセパレータ３９は、油分離室４２内の圧力とマフラー室３３内の圧力とに差圧をつける。差圧式流量検出手段６０は、油分離室４２の圧力とマフラー室３３内の圧力との差圧に基づいて、冷媒流量を検出する。
【解決手段】リヤハウジング１３にはオイルセパレータ３９が組み込まれている。吐出室１３２内の冷媒は、オイルセパレータ３９内及び通路４７を経由してマフラー室３３に流入する。マフラー室３３内の圧力は、低圧導入通路３０１を介して低圧側圧力室３４２に波及する。オイルセパレータ３９内の油分離室４２で分離された油は、通路４９を介して貯油室４８へ送られる。油分離室４２内の圧力は、通路４９、貯油室４８及び高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１に波及する。オイルセパレータ３９は、油分離室４２内の圧力とマフラー室３３内の圧力とに差圧をつける。差圧式流量検出手段６０は、油分離室４２の圧力とマフラー室３３内の圧力との差圧に基づいて、冷媒流量を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機における冷媒流量検出構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献２に開示されるような可変容量型圧縮機では、適正な冷媒流量が得られているか否かを検出して容量制御弁の弁開度を制御する場合がある。特許文献２では、吐出された冷媒の通路に設けられた絞り孔の前後の差圧によって弁開度を変えられる容量制御弁が開示されている。この容量制御弁では、ソレノイドへの通電によって生じる電磁力と前記差圧とが弁体を介して対抗しており、弁開度は、前記差圧と電磁力との対抗によって弁体がバランスする位置に配置されることによって、特定される。
【０００３】
絞り孔の前後の差圧は、冷媒流量が多くなるほど大きくなる。絞り孔の前後の差圧は、冷媒流量を反映しており、この容量制御弁では、絞り孔の前後の差圧が大きくなると、弁開度が大きくなる。冷媒流量が適正流量よりも増えると、弁開度が大きくなり、吐出室から弁孔を経由してクランク室へ供給される冷媒量が多くなる。これにより、クランク室内の圧力が上昇して斜板の傾角が減少し、冷媒流量が適正流量に収束するように低減する。冷媒流量が適正流量よりも減ると、弁開度が小さくなり、吐出室から弁孔を経由してクランク室へ供給される冷媒量が減少する。これにより、クランク室内の圧力が下がって斜板の傾角が増大し、冷媒流量が適正流量に収束するように増大する。
【０００４】
圧縮機が車両エンジンから駆動力を得る構成となっている場合には、圧縮機のトルクをも賄うエンジン出力をもたらすようにエンジンの出力制御を行なう必要がある。冷媒流量は、圧縮機のトルクを反映しているため、冷媒流量を検出すれば圧縮機のトルクを把握することができる。しかし、絞り孔の前後の差圧が冷媒流量を反映してはいるが、冷媒流量を検出しているわけではないため、容量制御弁のソレノイドへ供給される電流の大きさから冷媒流量（つまり、圧縮機のトルク）を推定することが行われる。
【０００５】
圧縮機の起動時には、吐出容量を１００％にする運転制御が行われるが、圧縮機の運転が停止している間にクランク室に溜まった液冷媒が圧縮機の起動に伴って気化するために、クランク室内の圧力が高くなり、斜板の傾角が小さいままで運転継続されてしまう。斜板の傾角が小さい状態は、圧縮機のトルクが小さい状態、つまり冷媒流量が少ない状態であるが、ソレノイドへ供給される電流から推定される冷媒流量は、大きい。そのため、実際の圧縮機のトルクが小さいにも関わらず、車両エンジンの運転は、圧縮機のトルクが大きいという前提のもとに、制御されてしまう。これは、エネルギーロスをもたらす。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１，２，３に開示されるような差圧式流量検出手段を用いて冷媒流量を検出することが望ましい。この差圧式流量検出手段は、絞り孔の前後の差圧の大きさに応じた電気信号を出力する。
【０００７】
特許文献３の差圧式流量検出手段では、第１差圧室と第２差圧室とがスプール（スライド可能な区画体）によって隔てられており、第１差圧室には高圧流体が導入され、第２差圧室には低圧流体が導入される。第１差圧室内の高圧と第２差圧室内の低圧との差圧は、第２差圧室側から第１差圧室側へスプールを付勢するばねのばね力に対抗している。スプールに連結された被検出体は、前記差圧と前記ばね力とがバランスする位置に配置され、このバランス位置に応じた電気信号が出力される。
【特許文献１】特開昭６２−５６８２０号公報
【特許文献２】特開平９-２５７５３４号公報
【特許文献３】特開２００４-１２３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３に開示の差圧式流量検出手段に導入される差圧は、流路の途中に管オリフィスを設けて生成しているが、このような管オリフィスの設置は、流路抵抗を増やすために好ましくない。又、スプール（区画体）がスプール室の周壁面に摺接するため、摺接部位が磨耗する。
【０００９】
本発明は、流路抵抗を増やさないように、且つ区画体を収容する収容室の壁面と区画体との摺接部位における磨耗を抑制できる冷媒流量検出構造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】
【００１０】
本発明は、冷媒通路が高圧の上流側通路と低圧の下流側通路とに区分けされており、前記上流側通路内の圧力と前記下流側通路内の圧力とを拾って前記冷媒通路内の冷媒流量を検出する差圧式流量検出手段が備えられており、前記差圧式流量検出手段は、収容室にスライド可能に収容された区画体と、前記区画体によって隔てられた高圧側圧力室と低圧側圧力室とを備えており、前記上流側通路内の圧力が前記高圧側圧力室に導入され、前記下流側通路内の圧力が前記低圧側圧力室に導入される圧縮機における冷媒流量検出構造を対象とし、請求項１の発明は、前記上流側通路内の冷媒から油を分離する油分離室を有すると共に、前記冷媒通路を前記上流側通路と前記下流側通路とに区分けするオイルセパレータと、前記上流側通路に連通し、且つ前記オイルセパレータによって分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域へ導く導油通路と、前記導油通路を介して前記上流側通路内の圧力を前記高圧側圧力室に導入する高圧導入通路とを備えことを特徴とする。
【００１１】
導油通路は、分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域へ導き、オイルセパレータによって分離された油の一部は、高圧側圧力室に導入される。そのため、区画体と収容室の周壁面との摺接部位の磨耗が抑制される。オイルセパレータの前後の差圧が冷媒流量検出用に用いられるため、新規の差圧生成手段（例えば絞り孔）を設ける必要がなく、冷媒通路における通路抵抗（流路抵抗）が増えることはない。
【００１２】
好適な例では、前記オイルセパレータよりも下流に逆止弁がある。
逆止弁が閉じている場合にも、上流側通路内の圧力と下流側通路内の圧力とに差圧が生じる。そのため、圧縮機の起動直後に逆止弁が閉じているような場合にも、圧縮機の起動と共に差圧式流量検出手段が動作し、速やかに流量を検出することができる。
【００１３】
好適な例では、前記下流側通路内の圧力を前記低圧側圧力室に導入する低圧導入通路が前記逆止弁よりも下流の前記下流側通路に接続されている。
このような構成は、前記差圧を大きくする上で好適である。
【００１４】
好適な例では、前記導油通路は、貯油室を有し、前記高圧導入通路は、前記貯油室に接続されている。
貯油室に貯められた油を高圧側圧力室に送ることができ、区画体と収容室の壁面との間における摺接部位を十分に潤滑することができる。
【００１５】
好適な例では、前記吐出圧領域以外の圧力領域に向かう油と前記高圧導入通路に向かう油とを共に濾過するオイルフィルタが導油通路に設けられている。
吐出圧領域以外の圧力領域へ送られる油と、高圧側圧力室へ送られる油との両方を１つのオイルフィルタで濾過することができる。
【００１６】
好適な例では、前記圧縮機は、供給通路を介して吐出圧領域の冷媒が制御圧室に供給されると共に、放出通路を介して前記制御圧室の冷媒が吸入圧領域に放出されて前記制御圧室内の圧力が調整され、前記制御圧室内の圧力調整によって吐出容量が制御される可変容量型圧縮機である。
【００１７】
可変容量型圧縮機は、本発明の適用対象として特に好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、流路抵抗を増やさないように、且つ区画体を収容する収容室の壁面と区画体との摺接部位における磨耗を抑制できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１に示すように、シリンダブロック１１の前端にはフロントハウジング１２が連結されている。シリンダブロック１１の後端にはリヤハウジング１３がバルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７を介して連結されている。シリンダブロック１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、可変容量型圧縮機１０の全体ハウジングを構成する。
【００２０】
制御圧室１２１を形成するフロントハウジング１２とシリンダブロック１１とには回転軸１８がラジアルベアリング１９，２０を介して回転可能に支持されている。制御圧室１２１から外部へ突出する回転軸１８は、外部駆動源である車両エンジンＥから駆動力を得る。
【００２１】
回転軸１８には回転支持体２１が止着されていると共に、斜板２２が回転軸１８の軸方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。回転支持体２１に形成されたガイド孔２１１には斜板２２に設けられたガイドピン２３がスライド可能に嵌入されている。斜板２２は、ガイド孔２１１とガイドピン２３との連係により回転軸１８の軸方向へ傾動可能かつ回転軸１８と一体的に回転可能である。斜板２２の傾動は、ガイド孔２１１とガイドピン２３とのスライドガイド関係、及び回転軸１８のスライド支持作用により案内される。
【００２２】
斜板２２の径中心部が回転支持体２１側へ移動すると、斜板２２の傾角が増大する。斜板２２の最大傾角は、回転支持体２１と斜板２２との当接によって規制される。図１に実線で示す斜板２２は、最大傾角状態にあり、鎖線で示す斜板２２は、最小傾角状態にある。
【００２３】
シリンダブロック１１に貫設された複数のシリンダボア１１１内にはピストン２４が収容されている。斜板２２の回転運動は、シュー２５を介してピストン２４の前後往復運動に変換され、ピストン２４がシリンダボア１１１内を往復動する。
【００２４】
リヤハウジング１３内には吸入室１３１及び吐出室１３２が区画形成されている。バルブプレート１４、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７には吸入ポート１４１が形成されている。バルブプレート１４及び弁形成プレート１５には吐出ポート１４２が形成されている。弁形成プレート１５には吸入弁１５１が形成されており、弁形成プレート１６には吐出弁１６１が形成されている。吸入圧領域である吸入室１３１内の冷媒は、ピストン２４の復動動作（図１において右側から左側への移動）により吸入ポート１４１から吸入弁１５１を押し退けてシリンダボア１１１内へ流入する。シリンダボア１１１内へ流入したガス状の冷媒は、ピストン２４の往動動作（図１において左側から右側への移動）により吐出ポート１４２から吐出弁１６１を押し退けて吐出圧領域である吐出室１３２へ吐出される。吐出弁１６１は、リテーナ形成プレート１７上のリテーナ１７１に当接して開度規制される。
【００２５】
リヤハウジング１３には電磁式の容量制御弁２６が組み付けられている。容量制御弁２６は、吐出室１３２と制御圧室１２１とを繋ぐ供給通路２７上に介在されている。容量制御弁２６の弁開度は、吸入室１３１の圧力、及び容量制御弁２６の電磁ソレノイド（図示略）への通電のデューティ比に応じて調整される。容量制御弁２６の弁孔が閉じている場合には、吐出室１３２内の冷媒が制御圧室１２１へ送られることはない。
【００２６】
制御圧室１２１は、放出通路２８を介して吸入室１３１に連通されており、制御圧室１２１内の冷媒が放出通路２８を介して吸入室１３１へ流出する。容量制御弁２６の弁開度が大きくなると、吐出室１３２から供給通路２７を経由して制御圧室１２１へ流入する冷媒量が増え、制御圧室１２１内の圧力が上昇する。そのため、斜板２２の傾角が減少し、吐出容量が減る。容量制御弁２６の弁開度が小さくなると、吐出室１３２から供給通路２７を経由して制御圧室１２１へ流入する冷媒量が減り、制御圧室１２１内の圧力が低減する。そのため、斜板２２の傾角が増大し、吐出容量が増える。
【００２７】
可変容量型圧縮機１０の全体ハウジングの一部であるシリンダブロック１１の上部側の外周面１１０には台座２９が一体的に立ち上げ形成されている。図２（ａ）に示すように、台座２９の上端２９１（シリンダブロック１１の外面）は、平らになっており、台座２９の上端２９１には通路形成部材としてのマフラー形成部材３０が平板形状のシール用のガスケット３１を介して連結されている。ガスケット３１は、台座２９とマフラー形成部材３０との間からの冷媒洩れを防止する。図３に示すように、マフラー形成部材３０及びガスケット３１は、ネジ３２によって台座２９に共締め固定されている。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、マフラー形成部材３０にはマフラー室３３及び収容室３４が形成されており、収容室３４には区画体３５がスライド可能に嵌合して収容されている。収容室３４の横断面形状は、円形であり、区画体３５の周面３５０は、収容室３４の円周面形状の周壁面３４０に摺接する。区画体３５は、収容室３４を高圧側圧力室３４１と低圧側圧力室３４２とに区画する。区画体３５とリング状のばね受け座３６との間には圧縮ばね３７が介在されている。圧縮ばね３７は、区画体３５を低圧側圧力室３４２側から高圧側圧力室３４１側へ付勢する。低圧側圧力室３４２は、マフラー形成部材３０に形成された低圧導入通路３０１を経由してマフラー室３３に連通しており、マフラー室３３内の圧力が低圧側圧力室３４２に波及する。
【００２９】
区画体３５には永久磁石３５１が止着されており、マフラー形成部材３０の外面には磁気検出器３８が設けられている。磁気検出器３８は、永久磁石３５１の磁束密度を検出する。磁気検出器３８によって検出された磁束密度検出情報は、容量制御コンピュータＣ１〔図１に図示〕へ送られる。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、リヤハウジング１３には逆止弁内蔵型のオイルセパレータ３９が組み込まれている。オイルセパレータ３９を構成するハウジング４０内には冷媒旋回用筒４１が嵌合して固定されている。冷媒旋回用筒４１は、ハウジング４０内を油分離室４２と弁収容室４３とに区画し、油分離室４２は、導入通路４４を介して吐出室１３２に連通している。吐出室１３２内の冷媒は、導入通路４４を経由して油分離室４２内へ流入する。導入通路４４から油分離室４２内へ流入した冷媒は、図２（ｂ）に矢印Ｒで示す方向に冷媒旋回用筒４１の周囲を旋回する。冷媒旋回用筒４１の周囲を旋回した冷媒は、油分離室４２に臨む冷媒旋回用筒４１の筒口４１１から筒内４１２へ流入する。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、ハウジング４０内には弁体４５が冷媒旋回用筒４１の他方の筒口４１３を開閉可能に収容されている。弁体４５は、圧縮ばね４６によって筒口４１３を閉じる位置に向けて付勢されている。筒内４１２内の冷媒の圧力が圧縮ばね４６のばね力に打ち勝つと、筒内４１２の冷媒が弁体４５を押し退けて弁収容室４３へ流出する。弁体４５及び圧縮ばね４６は、逆止弁５３を構成する。
【００３２】
マフラー室３３は、ガスケット３１、シリンダブロック１１、バルブプレート１４及びリヤハウジング１３に形成された通路４７を介して弁収容室４３に連通している。弁収容室４３内の圧力は、通路４７及びマフラー室３３を介して低圧側圧力室３４２に波及する。図４は、シリンダブロック１１に形成された通路４７を示し、図５は、ガスケット３１に貫設された通路４７を示す。
【００３３】
図２（ａ）及び図３に示すように、台座２９内には貯油室４８が形成されている。貯油室４８は、ガスケット３１によってマフラー室３３から隔離されている。図２（ａ）に示すように、貯油室４８は、シリンダブロック１１、バルブプレート１４及びリヤハウジング１３に形成された通路４９を介して油分離室４２に連通している。通路４９と油分離室４２との接続部にはオイルフィルタ６３が設けられている。
【００３４】
貯油室４８は、シリンダブロック１１、ガスケット３１及びマフラー形成部材３０に形成された高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１に連通している。貯油室４８に対する高圧導入通路５０の導入口５０１は、貯油室４８の底４８１に近い位置にある。油分離室４２内の圧力は、通路４９、貯油室４８及び高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１に波及する。図４は、シリンダブロック１１に形成された高圧導入通路５０を示し、図５は、ガスケット３１に貫設された高圧導入通路５０を示し、図６は、マフラー形成部材３０に形成された高圧導入通路５０を示す。
【００３５】
図１に示す吐出室１３２内の冷媒は、導入通路４４、オイルセパレータ３９内、通路４７及びマフラー室３３を経由して外部冷媒回路５１へ流出する。外部冷媒回路５１へ流出した冷媒は、吸入室１３１へ還流する。外部冷媒回路５１上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器５４、膨張弁５５、及び周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器５６が介在されている。膨張弁５５は、熱交換器５６の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する。可変容量型圧縮機１０及び外部冷媒回路５１からなる回路内には油が入れられており、この油は、冷媒と共に流動する。
【００３６】
図２（ａ）に示す吐出室１３２から導入通路４４を介して油分離室４２へ流入した冷媒は、冷媒旋回用筒４１の周りを旋回し、冷媒と共に流動するミスト状の油が油分離室４２内で分離される。冷媒旋回用筒４１の周りを旋回した冷媒は、筒内４１２へ流入し、冷媒から分離された油は、通路４９を経由して貯油室４８へ流入する。貯油室４８内の油は、貯油室４８の底部に開口する戻し通路５７〔図３に図示〕を介して制御圧室１２１へ流出する。制御圧室１２１内の油は、制御圧室１２１内の潤滑必要部位を潤滑する。戻し通路５７は、絞り機能を有し、油分離室４２から貯油室４８へ送られた油は、貯油室４８に貯められる。通路４９、貯油室４８及び戻し通路５７は、油分離室４２に連通し、且つオイルセパレータ３９によって分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域（本実施形態では制御圧室１２１）へ導く導油通路６４を構成する。
【００３７】
油分離室４２内の圧力と弁収容室４３内の圧力とには差が生じており、弁収容室４３内の圧力は、油分離室４２内の圧力よりも低い。このような圧力差は、油分離をもたらす冷媒旋回後に冷媒進行方向を筒内４１２へと急激に転換することによる圧力低下によって生じ、さらに逆止弁５３の絞り作用による圧力低下によって生じる。導入通路４４及び油分離室４２、弁収容室４３、通路４７及びマフラー室３３は、可変容量型圧縮機１０のハウジング内からハウジング外へ吐出される冷媒の冷媒通路５２を構成する。冷媒通路５２は、オイルセパレータ３９及び逆止弁５３によって、導入通路４４及び油分離室４２からなる上流側通路５８と、弁収容室４３、通路４７及びマフラー室３３からなる下流側通路５９とに区分けされる。
【００３８】
上流側通路５８内の圧力は、通路４９、貯油室４８及び高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１に波及し、下流側通路５９内の圧力は、低圧導入通路３０１を介して低圧側圧力室３４２へ波及する。高圧側圧力室３４１内の圧力と低圧側圧力室３４２内の圧力とは、区画体３５を介して対抗する。高圧側圧力室３４１内の圧力と低圧側圧力室３４２内の圧力との差圧は、圧縮ばね３７のばね力に対抗し、区画体３５は、前記差圧と圧縮ばね３７のばね力とがバランスする位置に配置される。区画体３５に止着された永久磁石３５１は、高圧側圧力室３４１内の圧力と低圧側圧力室３４２内の圧力との差圧が大きくなるほど、磁気検出器３８から遠ざかる。
【００３９】
区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間には微小なクリアランスが存在する。貯油室４８内の圧力が高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１へ波及しており、高圧側圧力室３４１内の冷媒は、僅かずつではあるがこのクリアランスを通って低圧側圧力室３４２側へ抜けて行く。従って、貯油室４８内の油も高圧側圧力室３４１へ送られ、高圧側圧力室３４１へ送られた油は、区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間の摺接部位を潤滑する。
【００４０】
冷媒通路５２を流れる吐出冷媒流量が増大すると、前記差圧が増大し、区画体３５が高圧側圧力室３４１側から低圧側圧力室３４２側へ変位する。冷媒通路５２を流れる吐出冷媒流量が減少すると、前記差圧が低減し、区画体３５が低圧側圧力室３４２側から高圧側圧力室３４１側へ変位する。区画体３５の位置は、磁気検出器３８によって検出される磁束密度に反映される。つまり、磁気検出器３８によって検出される磁束密度は、区画体３５の位置、ひいては冷媒通路５２を流れる吐出冷媒流量を反映する。
【００４１】
収容室３４、区画体３５、圧縮ばね３７及び磁気検出器３８は、上流側通路５８内の圧力と下流側通路５９内の圧力とを拾って、冷媒通路５２内の冷媒流量を検出する差圧式流量検出手段６０を構成する。
【００４２】
図１に示すように、容量制御コンピュータＣ１には室温設定器６１及び室温検出器６２が信号接続されている。容量制御コンピュータＣ１は、磁気検出器３８によって得られる磁束密度検出情報に基づいて、室温検出器６２によって検出された検出室温が室温設定器６１によって設定された目標室温に収束するように、容量制御弁２６の電磁ソレノイドに対する電流供給を制御する。つまり、容量制御コンピュータＣ１は、磁気検出器３８から磁束密度検出情報に基づいて、吐出冷媒流量を適正流量に制御するフィードバック制御を行なう。
【００４３】
容量制御コンピュータＣ１は、磁気検出器３８から得られる磁束密度検出情報に基づいて、可変容量型圧縮機１０のトルク情報をエンジン制御コンピュータＣ２へ送る。エンジン制御コンピュータＣ２は、容量制御コンピュータＣ１から得られるトルク情報に基づいて、車両エンジンＥの適正なエンジン回転数制御を行なう。
【００４４】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）高圧側圧力室３４１と低圧側圧力室３４２との圧力差の変動に応じて区画体３５が変位し、区画体３５が収容室３４の周壁面３４０に摺接する。オイルセパレータ３９によって分離された油が高圧側圧力室３４１に導入されるため、区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間の摺接部位の磨耗が抑制される。
【００４５】
（２）オイルセパレータ３９の前後の差圧を冷媒流量検出用に用いるため、新規の差圧生成手段（例えば絞り孔）を設ける必要がない。そのため、冷媒通路５２における通路抵抗（流路抵抗）が増えることはなく、圧力損失の増加に起因する圧縮機の性能低下が生じることもない。
【００４６】
（３）逆止弁５３よりも下流側の冷媒通路５２上に絞りを設け、この絞りの前後の差圧を用いて冷媒流量検出を行なう場合を想定してみる。そうすると、可変容量型圧縮機１０の起動直後において逆止弁５３が開いていない状態では、前記の差圧が生じないため、可変容量型圧縮機１０の起動に対する区画体３５の応答遅れが起き、可変容量型圧縮機１０の起動直後における冷媒流量を検出することができない。
【００４７】
本実施形態では、可変容量型圧縮機１０が起動すれば、逆止弁５３が閉じている場合にも、上流側通路５８内の圧力と下流側通路５９内の圧力とに差圧が必ず生じる。そのため、可変容量型圧縮機１０の起動直後に逆止弁５３が閉じているような場合にも、可変容量型圧縮機１０の起動と共に差圧式流量検出手段６０が動作し、速やかに流量を検出することができる。
【００４８】
（４）差圧式流量検出手段６０における流量検出精度を高めるには、高圧側圧力室３４１内の圧力と低圧側圧力室３４２内の圧力との差圧を大きくするのがよい。オイルセパレータ３９と逆止弁５３との両者を冷媒通路５２上に介在させた構成では、大きな差圧が得られる。
【００４９】
（５）高圧導入通路５０の導入口５０１は、貯油室４８の底４８１に近い位置に設けられているため、貯油室４８に貯留されている油が高圧導入通路５０を通って高圧側圧力室３４１へ流入し易い。貯油室４８の底４８１に近い位置に導入口５０１を設ける構成は、区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間の摺接部位の十分な潤滑に寄与する。
【００５０】
（６）導油通路６４と油分離室４２との接続部に設けられたオイルフィルタ６３は、貯油室４８へ送られる油を濾過する。従って、制御圧室１２１へ送られる油と、高圧側圧力室３４１へ送られる油との両方が１つのオイルフィルタ６３で濾過される。油分離室４２から貯油室４８に至る通路４９上にオイルフィルタ６３を介在すれば、最少個数のオイルフィルタ６３によって制御圧室１２１へ送られる油と、高圧側圧力室３４１へ送られる油との両方を濾過することができる。
【００５１】
（７）区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間のクリアランス内に入り込んだ油は、潤滑のみならず、外部からの振動や圧縮機の脈動に起因する区画体３５の振動を抑制するダンパ効果をもたらす。
【００５２】
（８）高圧導入通路５０がない場合を想定すると、油がある程度存在した状態ではガス冷媒が抜けるための通路が存在しないため、貯油室４８の容積の大半がガス冷媒に占有されて、油分離室４２で分離した油が貯油室４８側へ流入できない。そのため、制御圧室１２１へ供給すべき油が不足するおそれがある。高圧導入通路５０を設けた構成では、貯油室４８内に溜まった冷媒が高圧導入通路５０、高圧側圧力室３４１、及び区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間のクリアランスを経由してマフラー室３３側へ抜け出ることができ、油分離室４２で分離された油が支障無く貯油室４８側へ流入することができる。
【００５３】
（９）マフラー室３３に連通する低圧側圧力室３４２にはマフラー室３３内の圧力が導入される。マフラー室３３に低圧側圧力室３４２を連通させる通路構成は、簡素であり、マフラー室３３を冷媒通路５２の下流側通路とした構成は、マフラー形成部材３０に設けた差圧式流量検出手段６０に下流側通路の圧力を導入するための通路構成を簡素にする。
【００５４】
次に、図７の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
第２の実施形態では第１の実施形態における逆止弁５３が無く、オイルセパレータ３９Ａは、逆止弁を内蔵していない。冷媒旋回用筒４１は、ハウジング４０内に低圧室６５を区画し、通路４７は、低圧室６５に連通している。低圧室６５内の圧力は、油分離室４２内の圧力よりも低圧であり、低圧室６５内の圧力が低圧側圧力室３４２に波及する。逆止弁のない第２の実施形態では、油分離室４２内の圧力と低圧室６５内の圧力との差圧は、第１の実施形態における差圧よりも小さくなる。
【００５５】
又、第２の実施形態では第１の実施形態における貯油室４８がなく、高圧導入通路５０及び戻し通路５７が通路４９Ａに接続されている。戻し通路５７及び通路４９Ａは、油分離室４２（上流側通路５８）に連通し、且つオイルセパレータ３９によって分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域（本実施形態では制御圧室１２１）へ導く導油通路６４Ａを構成する。油分離室４２内の圧力は、高圧側圧力室３４１に波及する。
【００５６】
第２の実施形態では、第１の実施形態における（１），（２），（６）〜（９）と同様の効果が得られる。
次に、図８の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
【００５７】
差圧式流量検出手段６０Ｂを構成する区画体３５Ｂは、収容室３４Ｂを高圧側圧力室３４１Ｂと低圧側圧力室３４２Ｂとに区画しており、低圧側圧力室３４２Ｂには圧縮ばね３７Ｂが収容されている。圧縮ばね３７Ｂは、区画体３５Ｂをリング形状の位置決め座６６に向けて付勢しており、高圧側圧力室３４１Ｂは、ガスケット３１を貫通する高圧導入通路５０Ｂを介して貯油室４８に連通している。低圧側圧力室３４２Ｂは、マフラー形成部材３０に形成された低圧導入通路３０１Ｂを介してマフラー室３３に連通している。区画体３５Ｂに止着された永久磁石３５１は、高圧側圧力室３４１Ｂ内の圧力と低圧側圧力室３４２Ｂ内の圧力との差圧が大きくなるほど、磁気検出器３８に近づく。オイルフィルタ６３は、通路４９と貯油室４８との接続部に設けられている。
【００５８】
第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○油分離室で分離された油を吸入圧領域へ還流してもよい。
【００５９】
○オイルセパレータとしては、冷媒旋回用筒４１の周りで冷媒を旋回させる方式のオイルセパレータ３９以外にも、通路方向を急激に変える油分離室（例えば、Ｕ字形状に反転する通路状室、蛇行形状の通路状室等）内で冷媒の進行方向を急激に変えて油分離を行なうオイルセパレータを用いてもよい。
【００６０】
○前記した実施形態ではシリンダブロック１１の台座２９にマフラー形成部材３０がガスケット３１を介して連結されているが、フロントハウジング１２の外周面もしくはリヤハウジング１３の外周面にマフラー形成部材３０が連結されていてもよい。あるいは、シリンダブロック１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３のうち、２部材以上に跨った外周面にマフラー形成部材３０が連結されていてもよい。
【００６１】
○マフラー形成部材３０から熱交換器５４に至る間の外部冷媒回路５１上にオイルセパレータを介在し、このオイルセパレータの前後の差圧を差圧式流量検出手段６０に導入するようにしてもよい。この場合にも、差圧式流量検出手段６０は、圧縮機における冷媒流量を検出することになる。
【００６２】
○外部冷媒回路５１と吸入室１３１との間に通路形成部材を設けると共に、可変容量型圧縮機のハウジングと通路形成部材との間にガスケットを介在し、通路形成部材に差圧式流量検出手段を設けてもよい。この場合の差圧式流量検出手段は、外部冷媒回路５１から吸入室１３１へ流入する冷媒流量を検出する。
【００６３】
○固定容量型の圧縮機に本発明を適用してもよい。
前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕圧縮機のハウジング内と外部冷媒回路とを繋ぐ冷媒通路の一部を形成する通路形成部材が前記ハウジングの外面に連結されており、前記差圧式流量検出手段が前記通路形成部材に設けられている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施形態を示す可変容量型圧縮機全体の側断面図。
【図２】（ａ）は、部分拡大側断面図。（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図。
【図５】図２のＤ−Ｄ線断面図。
【図６】図２のＥ−Ｅ線断面図。
【図７】第２の実施形態を示す部分側断面図。
【図８】第３の実施形態を示す部分側断面図。
【符号の説明】
【００６５】
１０…可変容量型圧縮機。１１…ハウジングとしてのシリンダブロック。１２１…吐出圧領域以外の圧力領域である制御圧室。１３１…吸入圧領域である吸入室。１３２…吐出圧領域である吐出室。２７…供給通路。２８…放出通路。３０１，３０１Ｂ…低圧導入通路。３４，３４Ｂ…収容室。３４１，３４１Ｂ…高圧側圧力室。３４２，３４２Ｂ…低圧側圧力室。３５，３５Ｂ…区画体。３９，３９Ａ…オイルセパレータ。４２…油分離室。４８…貯油室。５０，５０Ｂ…高圧導入通路。５１…外部冷媒回路。５２…冷媒通路。５３…逆止弁。５８…上流側通路。５９…下流側通路。６０，６０Ｂ…差圧式流量検出手段。６４，６４Ａ…導油通路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機における冷媒流量検出構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献２に開示されるような可変容量型圧縮機では、適正な冷媒流量が得られているか否かを検出して容量制御弁の弁開度を制御する場合がある。特許文献２では、吐出された冷媒の通路に設けられた絞り孔の前後の差圧によって弁開度を変えられる容量制御弁が開示されている。この容量制御弁では、ソレノイドへの通電によって生じる電磁力と前記差圧とが弁体を介して対抗しており、弁開度は、前記差圧と電磁力との対抗によって弁体がバランスする位置に配置されることによって、特定される。
【０００３】
絞り孔の前後の差圧は、冷媒流量が多くなるほど大きくなる。絞り孔の前後の差圧は、冷媒流量を反映しており、この容量制御弁では、絞り孔の前後の差圧が大きくなると、弁開度が大きくなる。冷媒流量が適正流量よりも増えると、弁開度が大きくなり、吐出室から弁孔を経由してクランク室へ供給される冷媒量が多くなる。これにより、クランク室内の圧力が上昇して斜板の傾角が減少し、冷媒流量が適正流量に収束するように低減する。冷媒流量が適正流量よりも減ると、弁開度が小さくなり、吐出室から弁孔を経由してクランク室へ供給される冷媒量が減少する。これにより、クランク室内の圧力が下がって斜板の傾角が増大し、冷媒流量が適正流量に収束するように増大する。
【０００４】
圧縮機が車両エンジンから駆動力を得る構成となっている場合には、圧縮機のトルクをも賄うエンジン出力をもたらすようにエンジンの出力制御を行なう必要がある。冷媒流量は、圧縮機のトルクを反映しているため、冷媒流量を検出すれば圧縮機のトルクを把握することができる。しかし、絞り孔の前後の差圧が冷媒流量を反映してはいるが、冷媒流量を検出しているわけではないため、容量制御弁のソレノイドへ供給される電流の大きさから冷媒流量（つまり、圧縮機のトルク）を推定することが行われる。
【０００５】
圧縮機の起動時には、吐出容量を１００％にする運転制御が行われるが、圧縮機の運転が停止している間にクランク室に溜まった液冷媒が圧縮機の起動に伴って気化するために、クランク室内の圧力が高くなり、斜板の傾角が小さいままで運転継続されてしまう。斜板の傾角が小さい状態は、圧縮機のトルクが小さい状態、つまり冷媒流量が少ない状態であるが、ソレノイドへ供給される電流から推定される冷媒流量は、大きい。そのため、実際の圧縮機のトルクが小さいにも関わらず、車両エンジンの運転は、圧縮機のトルクが大きいという前提のもとに、制御されてしまう。これは、エネルギーロスをもたらす。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１，２，３に開示されるような差圧式流量検出手段を用いて冷媒流量を検出することが望ましい。この差圧式流量検出手段は、絞り孔の前後の差圧の大きさに応じた電気信号を出力する。
【０００７】
特許文献３の差圧式流量検出手段では、第１差圧室と第２差圧室とがスプール（スライド可能な区画体）によって隔てられており、第１差圧室には高圧流体が導入され、第２差圧室には低圧流体が導入される。第１差圧室内の高圧と第２差圧室内の低圧との差圧は、第２差圧室側から第１差圧室側へスプールを付勢するばねのばね力に対抗している。スプールに連結された被検出体は、前記差圧と前記ばね力とがバランスする位置に配置され、このバランス位置に応じた電気信号が出力される。
【特許文献１】特開昭６２−５６８２０号公報
【特許文献２】特開平９-２５７５３４号公報
【特許文献３】特開２００４-１２３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３に開示の差圧式流量検出手段に導入される差圧は、流路の途中に管オリフィスを設けて生成しているが、このような管オリフィスの設置は、流路抵抗を増やすために好ましくない。又、スプール（区画体）がスプール室の周壁面に摺接するため、摺接部位が磨耗する。
【０００９】
本発明は、流路抵抗を増やさないように、且つ区画体を収容する収容室の壁面と区画体との摺接部位における磨耗を抑制できる冷媒流量検出構造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】
【００１０】
本発明は、冷媒通路が高圧の上流側通路と低圧の下流側通路とに区分けされており、前記上流側通路内の圧力と前記下流側通路内の圧力とを拾って前記冷媒通路内の冷媒流量を検出する差圧式流量検出手段が備えられており、前記差圧式流量検出手段は、収容室にスライド可能に収容された区画体と、前記区画体によって隔てられた高圧側圧力室と低圧側圧力室とを備えており、前記上流側通路内の圧力が前記高圧側圧力室に導入され、前記下流側通路内の圧力が前記低圧側圧力室に導入される圧縮機における冷媒流量検出構造を対象とし、請求項１の発明は、前記上流側通路内の冷媒から油を分離する油分離室を有すると共に、前記冷媒通路を前記上流側通路と前記下流側通路とに区分けするオイルセパレータと、前記上流側通路に連通し、且つ前記オイルセパレータによって分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域へ導く導油通路と、前記導油通路を介して前記上流側通路内の圧力を前記高圧側圧力室に導入する高圧導入通路とを備えことを特徴とする。
【００１１】
導油通路は、分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域へ導き、オイルセパレータによって分離された油の一部は、高圧側圧力室に導入される。そのため、区画体と収容室の周壁面との摺接部位の磨耗が抑制される。オイルセパレータの前後の差圧が冷媒流量検出用に用いられるため、新規の差圧生成手段（例えば絞り孔）を設ける必要がなく、冷媒通路における通路抵抗（流路抵抗）が増えることはない。
【００１２】
好適な例では、前記オイルセパレータよりも下流に逆止弁がある。
逆止弁が閉じている場合にも、上流側通路内の圧力と下流側通路内の圧力とに差圧が生じる。そのため、圧縮機の起動直後に逆止弁が閉じているような場合にも、圧縮機の起動と共に差圧式流量検出手段が動作し、速やかに流量を検出することができる。
【００１３】
好適な例では、前記下流側通路内の圧力を前記低圧側圧力室に導入する低圧導入通路が前記逆止弁よりも下流の前記下流側通路に接続されている。
このような構成は、前記差圧を大きくする上で好適である。
【００１４】
好適な例では、前記導油通路は、貯油室を有し、前記高圧導入通路は、前記貯油室に接続されている。
貯油室に貯められた油を高圧側圧力室に送ることができ、区画体と収容室の壁面との間における摺接部位を十分に潤滑することができる。
【００１５】
好適な例では、前記吐出圧領域以外の圧力領域に向かう油と前記高圧導入通路に向かう油とを共に濾過するオイルフィルタが導油通路に設けられている。
吐出圧領域以外の圧力領域へ送られる油と、高圧側圧力室へ送られる油との両方を１つのオイルフィルタで濾過することができる。
【００１６】
好適な例では、前記圧縮機は、供給通路を介して吐出圧領域の冷媒が制御圧室に供給されると共に、放出通路を介して前記制御圧室の冷媒が吸入圧領域に放出されて前記制御圧室内の圧力が調整され、前記制御圧室内の圧力調整によって吐出容量が制御される可変容量型圧縮機である。
【００１７】
可変容量型圧縮機は、本発明の適用対象として特に好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、流路抵抗を増やさないように、且つ区画体を収容する収容室の壁面と区画体との摺接部位における磨耗を抑制できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１に示すように、シリンダブロック１１の前端にはフロントハウジング１２が連結されている。シリンダブロック１１の後端にはリヤハウジング１３がバルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７を介して連結されている。シリンダブロック１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、可変容量型圧縮機１０の全体ハウジングを構成する。
【００２０】
制御圧室１２１を形成するフロントハウジング１２とシリンダブロック１１とには回転軸１８がラジアルベアリング１９，２０を介して回転可能に支持されている。制御圧室１２１から外部へ突出する回転軸１８は、外部駆動源である車両エンジンＥから駆動力を得る。
【００２１】
回転軸１８には回転支持体２１が止着されていると共に、斜板２２が回転軸１８の軸方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。回転支持体２１に形成されたガイド孔２１１には斜板２２に設けられたガイドピン２３がスライド可能に嵌入されている。斜板２２は、ガイド孔２１１とガイドピン２３との連係により回転軸１８の軸方向へ傾動可能かつ回転軸１８と一体的に回転可能である。斜板２２の傾動は、ガイド孔２１１とガイドピン２３とのスライドガイド関係、及び回転軸１８のスライド支持作用により案内される。
【００２２】
斜板２２の径中心部が回転支持体２１側へ移動すると、斜板２２の傾角が増大する。斜板２２の最大傾角は、回転支持体２１と斜板２２との当接によって規制される。図１に実線で示す斜板２２は、最大傾角状態にあり、鎖線で示す斜板２２は、最小傾角状態にある。
【００２３】
シリンダブロック１１に貫設された複数のシリンダボア１１１内にはピストン２４が収容されている。斜板２２の回転運動は、シュー２５を介してピストン２４の前後往復運動に変換され、ピストン２４がシリンダボア１１１内を往復動する。
【００２４】
リヤハウジング１３内には吸入室１３１及び吐出室１３２が区画形成されている。バルブプレート１４、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７には吸入ポート１４１が形成されている。バルブプレート１４及び弁形成プレート１５には吐出ポート１４２が形成されている。弁形成プレート１５には吸入弁１５１が形成されており、弁形成プレート１６には吐出弁１６１が形成されている。吸入圧領域である吸入室１３１内の冷媒は、ピストン２４の復動動作（図１において右側から左側への移動）により吸入ポート１４１から吸入弁１５１を押し退けてシリンダボア１１１内へ流入する。シリンダボア１１１内へ流入したガス状の冷媒は、ピストン２４の往動動作（図１において左側から右側への移動）により吐出ポート１４２から吐出弁１６１を押し退けて吐出圧領域である吐出室１３２へ吐出される。吐出弁１６１は、リテーナ形成プレート１７上のリテーナ１７１に当接して開度規制される。
【００２５】
リヤハウジング１３には電磁式の容量制御弁２６が組み付けられている。容量制御弁２６は、吐出室１３２と制御圧室１２１とを繋ぐ供給通路２７上に介在されている。容量制御弁２６の弁開度は、吸入室１３１の圧力、及び容量制御弁２６の電磁ソレノイド（図示略）への通電のデューティ比に応じて調整される。容量制御弁２６の弁孔が閉じている場合には、吐出室１３２内の冷媒が制御圧室１２１へ送られることはない。
【００２６】
制御圧室１２１は、放出通路２８を介して吸入室１３１に連通されており、制御圧室１２１内の冷媒が放出通路２８を介して吸入室１３１へ流出する。容量制御弁２６の弁開度が大きくなると、吐出室１３２から供給通路２７を経由して制御圧室１２１へ流入する冷媒量が増え、制御圧室１２１内の圧力が上昇する。そのため、斜板２２の傾角が減少し、吐出容量が減る。容量制御弁２６の弁開度が小さくなると、吐出室１３２から供給通路２７を経由して制御圧室１２１へ流入する冷媒量が減り、制御圧室１２１内の圧力が低減する。そのため、斜板２２の傾角が増大し、吐出容量が増える。
【００２７】
可変容量型圧縮機１０の全体ハウジングの一部であるシリンダブロック１１の上部側の外周面１１０には台座２９が一体的に立ち上げ形成されている。図２（ａ）に示すように、台座２９の上端２９１（シリンダブロック１１の外面）は、平らになっており、台座２９の上端２９１には通路形成部材としてのマフラー形成部材３０が平板形状のシール用のガスケット３１を介して連結されている。ガスケット３１は、台座２９とマフラー形成部材３０との間からの冷媒洩れを防止する。図３に示すように、マフラー形成部材３０及びガスケット３１は、ネジ３２によって台座２９に共締め固定されている。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、マフラー形成部材３０にはマフラー室３３及び収容室３４が形成されており、収容室３４には区画体３５がスライド可能に嵌合して収容されている。収容室３４の横断面形状は、円形であり、区画体３５の周面３５０は、収容室３４の円周面形状の周壁面３４０に摺接する。区画体３５は、収容室３４を高圧側圧力室３４１と低圧側圧力室３４２とに区画する。区画体３５とリング状のばね受け座３６との間には圧縮ばね３７が介在されている。圧縮ばね３７は、区画体３５を低圧側圧力室３４２側から高圧側圧力室３４１側へ付勢する。低圧側圧力室３４２は、マフラー形成部材３０に形成された低圧導入通路３０１を経由してマフラー室３３に連通しており、マフラー室３３内の圧力が低圧側圧力室３４２に波及する。
【００２９】
区画体３５には永久磁石３５１が止着されており、マフラー形成部材３０の外面には磁気検出器３８が設けられている。磁気検出器３８は、永久磁石３５１の磁束密度を検出する。磁気検出器３８によって検出された磁束密度検出情報は、容量制御コンピュータＣ１〔図１に図示〕へ送られる。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、リヤハウジング１３には逆止弁内蔵型のオイルセパレータ３９が組み込まれている。オイルセパレータ３９を構成するハウジング４０内には冷媒旋回用筒４１が嵌合して固定されている。冷媒旋回用筒４１は、ハウジング４０内を油分離室４２と弁収容室４３とに区画し、油分離室４２は、導入通路４４を介して吐出室１３２に連通している。吐出室１３２内の冷媒は、導入通路４４を経由して油分離室４２内へ流入する。導入通路４４から油分離室４２内へ流入した冷媒は、図２（ｂ）に矢印Ｒで示す方向に冷媒旋回用筒４１の周囲を旋回する。冷媒旋回用筒４１の周囲を旋回した冷媒は、油分離室４２に臨む冷媒旋回用筒４１の筒口４１１から筒内４１２へ流入する。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、ハウジング４０内には弁体４５が冷媒旋回用筒４１の他方の筒口４１３を開閉可能に収容されている。弁体４５は、圧縮ばね４６によって筒口４１３を閉じる位置に向けて付勢されている。筒内４１２内の冷媒の圧力が圧縮ばね４６のばね力に打ち勝つと、筒内４１２の冷媒が弁体４５を押し退けて弁収容室４３へ流出する。弁体４５及び圧縮ばね４６は、逆止弁５３を構成する。
【００３２】
マフラー室３３は、ガスケット３１、シリンダブロック１１、バルブプレート１４及びリヤハウジング１３に形成された通路４７を介して弁収容室４３に連通している。弁収容室４３内の圧力は、通路４７及びマフラー室３３を介して低圧側圧力室３４２に波及する。図４は、シリンダブロック１１に形成された通路４７を示し、図５は、ガスケット３１に貫設された通路４７を示す。
【００３３】
図２（ａ）及び図３に示すように、台座２９内には貯油室４８が形成されている。貯油室４８は、ガスケット３１によってマフラー室３３から隔離されている。図２（ａ）に示すように、貯油室４８は、シリンダブロック１１、バルブプレート１４及びリヤハウジング１３に形成された通路４９を介して油分離室４２に連通している。通路４９と油分離室４２との接続部にはオイルフィルタ６３が設けられている。
【００３４】
貯油室４８は、シリンダブロック１１、ガスケット３１及びマフラー形成部材３０に形成された高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１に連通している。貯油室４８に対する高圧導入通路５０の導入口５０１は、貯油室４８の底４８１に近い位置にある。油分離室４２内の圧力は、通路４９、貯油室４８及び高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１に波及する。図４は、シリンダブロック１１に形成された高圧導入通路５０を示し、図５は、ガスケット３１に貫設された高圧導入通路５０を示し、図６は、マフラー形成部材３０に形成された高圧導入通路５０を示す。
【００３５】
図１に示す吐出室１３２内の冷媒は、導入通路４４、オイルセパレータ３９内、通路４７及びマフラー室３３を経由して外部冷媒回路５１へ流出する。外部冷媒回路５１へ流出した冷媒は、吸入室１３１へ還流する。外部冷媒回路５１上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器５４、膨張弁５５、及び周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器５６が介在されている。膨張弁５５は、熱交換器５６の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する。可変容量型圧縮機１０及び外部冷媒回路５１からなる回路内には油が入れられており、この油は、冷媒と共に流動する。
【００３６】
図２（ａ）に示す吐出室１３２から導入通路４４を介して油分離室４２へ流入した冷媒は、冷媒旋回用筒４１の周りを旋回し、冷媒と共に流動するミスト状の油が油分離室４２内で分離される。冷媒旋回用筒４１の周りを旋回した冷媒は、筒内４１２へ流入し、冷媒から分離された油は、通路４９を経由して貯油室４８へ流入する。貯油室４８内の油は、貯油室４８の底部に開口する戻し通路５７〔図３に図示〕を介して制御圧室１２１へ流出する。制御圧室１２１内の油は、制御圧室１２１内の潤滑必要部位を潤滑する。戻し通路５７は、絞り機能を有し、油分離室４２から貯油室４８へ送られた油は、貯油室４８に貯められる。通路４９、貯油室４８及び戻し通路５７は、油分離室４２に連通し、且つオイルセパレータ３９によって分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域（本実施形態では制御圧室１２１）へ導く導油通路６４を構成する。
【００３７】
油分離室４２内の圧力と弁収容室４３内の圧力とには差が生じており、弁収容室４３内の圧力は、油分離室４２内の圧力よりも低い。このような圧力差は、油分離をもたらす冷媒旋回後に冷媒進行方向を筒内４１２へと急激に転換することによる圧力低下によって生じ、さらに逆止弁５３の絞り作用による圧力低下によって生じる。導入通路４４及び油分離室４２、弁収容室４３、通路４７及びマフラー室３３は、可変容量型圧縮機１０のハウジング内からハウジング外へ吐出される冷媒の冷媒通路５２を構成する。冷媒通路５２は、オイルセパレータ３９及び逆止弁５３によって、導入通路４４及び油分離室４２からなる上流側通路５８と、弁収容室４３、通路４７及びマフラー室３３からなる下流側通路５９とに区分けされる。
【００３８】
上流側通路５８内の圧力は、通路４９、貯油室４８及び高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１に波及し、下流側通路５９内の圧力は、低圧導入通路３０１を介して低圧側圧力室３４２へ波及する。高圧側圧力室３４１内の圧力と低圧側圧力室３４２内の圧力とは、区画体３５を介して対抗する。高圧側圧力室３４１内の圧力と低圧側圧力室３４２内の圧力との差圧は、圧縮ばね３７のばね力に対抗し、区画体３５は、前記差圧と圧縮ばね３７のばね力とがバランスする位置に配置される。区画体３５に止着された永久磁石３５１は、高圧側圧力室３４１内の圧力と低圧側圧力室３４２内の圧力との差圧が大きくなるほど、磁気検出器３８から遠ざかる。
【００３９】
区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間には微小なクリアランスが存在する。貯油室４８内の圧力が高圧導入通路５０を介して高圧側圧力室３４１へ波及しており、高圧側圧力室３４１内の冷媒は、僅かずつではあるがこのクリアランスを通って低圧側圧力室３４２側へ抜けて行く。従って、貯油室４８内の油も高圧側圧力室３４１へ送られ、高圧側圧力室３４１へ送られた油は、区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間の摺接部位を潤滑する。
【００４０】
冷媒通路５２を流れる吐出冷媒流量が増大すると、前記差圧が増大し、区画体３５が高圧側圧力室３４１側から低圧側圧力室３４２側へ変位する。冷媒通路５２を流れる吐出冷媒流量が減少すると、前記差圧が低減し、区画体３５が低圧側圧力室３４２側から高圧側圧力室３４１側へ変位する。区画体３５の位置は、磁気検出器３８によって検出される磁束密度に反映される。つまり、磁気検出器３８によって検出される磁束密度は、区画体３５の位置、ひいては冷媒通路５２を流れる吐出冷媒流量を反映する。
【００４１】
収容室３４、区画体３５、圧縮ばね３７及び磁気検出器３８は、上流側通路５８内の圧力と下流側通路５９内の圧力とを拾って、冷媒通路５２内の冷媒流量を検出する差圧式流量検出手段６０を構成する。
【００４２】
図１に示すように、容量制御コンピュータＣ１には室温設定器６１及び室温検出器６２が信号接続されている。容量制御コンピュータＣ１は、磁気検出器３８によって得られる磁束密度検出情報に基づいて、室温検出器６２によって検出された検出室温が室温設定器６１によって設定された目標室温に収束するように、容量制御弁２６の電磁ソレノイドに対する電流供給を制御する。つまり、容量制御コンピュータＣ１は、磁気検出器３８から磁束密度検出情報に基づいて、吐出冷媒流量を適正流量に制御するフィードバック制御を行なう。
【００４３】
容量制御コンピュータＣ１は、磁気検出器３８から得られる磁束密度検出情報に基づいて、可変容量型圧縮機１０のトルク情報をエンジン制御コンピュータＣ２へ送る。エンジン制御コンピュータＣ２は、容量制御コンピュータＣ１から得られるトルク情報に基づいて、車両エンジンＥの適正なエンジン回転数制御を行なう。
【００４４】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）高圧側圧力室３４１と低圧側圧力室３４２との圧力差の変動に応じて区画体３５が変位し、区画体３５が収容室３４の周壁面３４０に摺接する。オイルセパレータ３９によって分離された油が高圧側圧力室３４１に導入されるため、区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間の摺接部位の磨耗が抑制される。
【００４５】
（２）オイルセパレータ３９の前後の差圧を冷媒流量検出用に用いるため、新規の差圧生成手段（例えば絞り孔）を設ける必要がない。そのため、冷媒通路５２における通路抵抗（流路抵抗）が増えることはなく、圧力損失の増加に起因する圧縮機の性能低下が生じることもない。
【００４６】
（３）逆止弁５３よりも下流側の冷媒通路５２上に絞りを設け、この絞りの前後の差圧を用いて冷媒流量検出を行なう場合を想定してみる。そうすると、可変容量型圧縮機１０の起動直後において逆止弁５３が開いていない状態では、前記の差圧が生じないため、可変容量型圧縮機１０の起動に対する区画体３５の応答遅れが起き、可変容量型圧縮機１０の起動直後における冷媒流量を検出することができない。
【００４７】
本実施形態では、可変容量型圧縮機１０が起動すれば、逆止弁５３が閉じている場合にも、上流側通路５８内の圧力と下流側通路５９内の圧力とに差圧が必ず生じる。そのため、可変容量型圧縮機１０の起動直後に逆止弁５３が閉じているような場合にも、可変容量型圧縮機１０の起動と共に差圧式流量検出手段６０が動作し、速やかに流量を検出することができる。
【００４８】
（４）差圧式流量検出手段６０における流量検出精度を高めるには、高圧側圧力室３４１内の圧力と低圧側圧力室３４２内の圧力との差圧を大きくするのがよい。オイルセパレータ３９と逆止弁５３との両者を冷媒通路５２上に介在させた構成では、大きな差圧が得られる。
【００４９】
（５）高圧導入通路５０の導入口５０１は、貯油室４８の底４８１に近い位置に設けられているため、貯油室４８に貯留されている油が高圧導入通路５０を通って高圧側圧力室３４１へ流入し易い。貯油室４８の底４８１に近い位置に導入口５０１を設ける構成は、区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間の摺接部位の十分な潤滑に寄与する。
【００５０】
（６）導油通路６４と油分離室４２との接続部に設けられたオイルフィルタ６３は、貯油室４８へ送られる油を濾過する。従って、制御圧室１２１へ送られる油と、高圧側圧力室３４１へ送られる油との両方が１つのオイルフィルタ６３で濾過される。油分離室４２から貯油室４８に至る通路４９上にオイルフィルタ６３を介在すれば、最少個数のオイルフィルタ６３によって制御圧室１２１へ送られる油と、高圧側圧力室３４１へ送られる油との両方を濾過することができる。
【００５１】
（７）区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間のクリアランス内に入り込んだ油は、潤滑のみならず、外部からの振動や圧縮機の脈動に起因する区画体３５の振動を抑制するダンパ効果をもたらす。
【００５２】
（８）高圧導入通路５０がない場合を想定すると、油がある程度存在した状態ではガス冷媒が抜けるための通路が存在しないため、貯油室４８の容積の大半がガス冷媒に占有されて、油分離室４２で分離した油が貯油室４８側へ流入できない。そのため、制御圧室１２１へ供給すべき油が不足するおそれがある。高圧導入通路５０を設けた構成では、貯油室４８内に溜まった冷媒が高圧導入通路５０、高圧側圧力室３４１、及び区画体３５の周面３５０と収容室３４の周壁面３４０との間のクリアランスを経由してマフラー室３３側へ抜け出ることができ、油分離室４２で分離された油が支障無く貯油室４８側へ流入することができる。
【００５３】
（９）マフラー室３３に連通する低圧側圧力室３４２にはマフラー室３３内の圧力が導入される。マフラー室３３に低圧側圧力室３４２を連通させる通路構成は、簡素であり、マフラー室３３を冷媒通路５２の下流側通路とした構成は、マフラー形成部材３０に設けた差圧式流量検出手段６０に下流側通路の圧力を導入するための通路構成を簡素にする。
【００５４】
次に、図７の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
第２の実施形態では第１の実施形態における逆止弁５３が無く、オイルセパレータ３９Ａは、逆止弁を内蔵していない。冷媒旋回用筒４１は、ハウジング４０内に低圧室６５を区画し、通路４７は、低圧室６５に連通している。低圧室６５内の圧力は、油分離室４２内の圧力よりも低圧であり、低圧室６５内の圧力が低圧側圧力室３４２に波及する。逆止弁のない第２の実施形態では、油分離室４２内の圧力と低圧室６５内の圧力との差圧は、第１の実施形態における差圧よりも小さくなる。
【００５５】
又、第２の実施形態では第１の実施形態における貯油室４８がなく、高圧導入通路５０及び戻し通路５７が通路４９Ａに接続されている。戻し通路５７及び通路４９Ａは、油分離室４２（上流側通路５８）に連通し、且つオイルセパレータ３９によって分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域（本実施形態では制御圧室１２１）へ導く導油通路６４Ａを構成する。油分離室４２内の圧力は、高圧側圧力室３４１に波及する。
【００５６】
第２の実施形態では、第１の実施形態における（１），（２），（６）〜（９）と同様の効果が得られる。
次に、図８の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
【００５７】
差圧式流量検出手段６０Ｂを構成する区画体３５Ｂは、収容室３４Ｂを高圧側圧力室３４１Ｂと低圧側圧力室３４２Ｂとに区画しており、低圧側圧力室３４２Ｂには圧縮ばね３７Ｂが収容されている。圧縮ばね３７Ｂは、区画体３５Ｂをリング形状の位置決め座６６に向けて付勢しており、高圧側圧力室３４１Ｂは、ガスケット３１を貫通する高圧導入通路５０Ｂを介して貯油室４８に連通している。低圧側圧力室３４２Ｂは、マフラー形成部材３０に形成された低圧導入通路３０１Ｂを介してマフラー室３３に連通している。区画体３５Ｂに止着された永久磁石３５１は、高圧側圧力室３４１Ｂ内の圧力と低圧側圧力室３４２Ｂ内の圧力との差圧が大きくなるほど、磁気検出器３８に近づく。オイルフィルタ６３は、通路４９と貯油室４８との接続部に設けられている。
【００５８】
第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○油分離室で分離された油を吸入圧領域へ還流してもよい。
【００５９】
○オイルセパレータとしては、冷媒旋回用筒４１の周りで冷媒を旋回させる方式のオイルセパレータ３９以外にも、通路方向を急激に変える油分離室（例えば、Ｕ字形状に反転する通路状室、蛇行形状の通路状室等）内で冷媒の進行方向を急激に変えて油分離を行なうオイルセパレータを用いてもよい。
【００６０】
○前記した実施形態ではシリンダブロック１１の台座２９にマフラー形成部材３０がガスケット３１を介して連結されているが、フロントハウジング１２の外周面もしくはリヤハウジング１３の外周面にマフラー形成部材３０が連結されていてもよい。あるいは、シリンダブロック１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３のうち、２部材以上に跨った外周面にマフラー形成部材３０が連結されていてもよい。
【００６１】
○マフラー形成部材３０から熱交換器５４に至る間の外部冷媒回路５１上にオイルセパレータを介在し、このオイルセパレータの前後の差圧を差圧式流量検出手段６０に導入するようにしてもよい。この場合にも、差圧式流量検出手段６０は、圧縮機における冷媒流量を検出することになる。
【００６２】
○外部冷媒回路５１と吸入室１３１との間に通路形成部材を設けると共に、可変容量型圧縮機のハウジングと通路形成部材との間にガスケットを介在し、通路形成部材に差圧式流量検出手段を設けてもよい。この場合の差圧式流量検出手段は、外部冷媒回路５１から吸入室１３１へ流入する冷媒流量を検出する。
【００６３】
○固定容量型の圧縮機に本発明を適用してもよい。
前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕圧縮機のハウジング内と外部冷媒回路とを繋ぐ冷媒通路の一部を形成する通路形成部材が前記ハウジングの外面に連結されており、前記差圧式流量検出手段が前記通路形成部材に設けられている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施形態を示す可変容量型圧縮機全体の側断面図。
【図２】（ａ）は、部分拡大側断面図。（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図。
【図５】図２のＤ−Ｄ線断面図。
【図６】図２のＥ−Ｅ線断面図。
【図７】第２の実施形態を示す部分側断面図。
【図８】第３の実施形態を示す部分側断面図。
【符号の説明】
【００６５】
１０…可変容量型圧縮機。１１…ハウジングとしてのシリンダブロック。１２１…吐出圧領域以外の圧力領域である制御圧室。１３１…吸入圧領域である吸入室。１３２…吐出圧領域である吐出室。２７…供給通路。２８…放出通路。３０１，３０１Ｂ…低圧導入通路。３４，３４Ｂ…収容室。３４１，３４１Ｂ…高圧側圧力室。３４２，３４２Ｂ…低圧側圧力室。３５，３５Ｂ…区画体。３９，３９Ａ…オイルセパレータ。４２…油分離室。４８…貯油室。５０，５０Ｂ…高圧導入通路。５１…外部冷媒回路。５２…冷媒通路。５３…逆止弁。５８…上流側通路。５９…下流側通路。６０，６０Ｂ…差圧式流量検出手段。６４，６４Ａ…導油通路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒通路が高圧の上流側通路と低圧の下流側通路とに区分けされており、前記上流側通路内の圧力と前記下流側通路内の圧力とを拾って前記冷媒通路内の冷媒流量を検出する差圧式流量検出手段が備えられており、前記差圧式流量検出手段は、収容室にスライド可能に収容された区画体と、前記区画体によって隔てられた高圧側圧力室と低圧側圧力室とを備えており、前記上流側通路内の圧力が前記高圧側圧力室に導入され、前記下流側通路内の圧力が前記低圧側圧力室に導入される圧縮機における冷媒流量検出構造において、
前記上流側通路内の冷媒から油を分離する油分離室を有すると共に、前記冷媒通路を前記上流側通路と前記下流側通路とに区分けするオイルセパレータと、
前記油分離室に連通し、且つ前記オイルセパレータによって分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域へ導く導油通路と、
前記導油通路を介して前記上流側通路内の圧力を前記高圧側圧力室に導入する高圧導入通路とを備えた圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項２】
前記オイルセパレータよりも下流に逆止弁がある請求項１に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項３】
前記下流側通路内の圧力を前記低圧側圧力室に導入する低圧導入通路が前記逆止弁よりも下流の前記下流側通路に接続されている請求項２に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項４】
前記導油通路は、貯油室を有し、前記高圧導入通路は、前記貯油室に接続されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項５】
前記吐出圧領域以外の圧力領域に向かう油と前記高圧導入通路に向かう油とを共に濾過するオイルフィルタが導油通路に設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項６】
前記圧縮機は、供給通路を介して吐出圧領域の冷媒が制御圧室に供給されると共に、放出通路を介して前記制御圧室の冷媒が吸入圧領域に放出されて前記制御圧室内の圧力が調整され、前記制御圧室内の圧力調整によって吐出容量が制御される可変容量型圧縮機である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項１】
冷媒通路が高圧の上流側通路と低圧の下流側通路とに区分けされており、前記上流側通路内の圧力と前記下流側通路内の圧力とを拾って前記冷媒通路内の冷媒流量を検出する差圧式流量検出手段が備えられており、前記差圧式流量検出手段は、収容室にスライド可能に収容された区画体と、前記区画体によって隔てられた高圧側圧力室と低圧側圧力室とを備えており、前記上流側通路内の圧力が前記高圧側圧力室に導入され、前記下流側通路内の圧力が前記低圧側圧力室に導入される圧縮機における冷媒流量検出構造において、
前記上流側通路内の冷媒から油を分離する油分離室を有すると共に、前記冷媒通路を前記上流側通路と前記下流側通路とに区分けするオイルセパレータと、
前記油分離室に連通し、且つ前記オイルセパレータによって分離された油を吐出圧領域以外の圧力領域へ導く導油通路と、
前記導油通路を介して前記上流側通路内の圧力を前記高圧側圧力室に導入する高圧導入通路とを備えた圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項２】
前記オイルセパレータよりも下流に逆止弁がある請求項１に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項３】
前記下流側通路内の圧力を前記低圧側圧力室に導入する低圧導入通路が前記逆止弁よりも下流の前記下流側通路に接続されている請求項２に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項４】
前記導油通路は、貯油室を有し、前記高圧導入通路は、前記貯油室に接続されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項５】
前記吐出圧領域以外の圧力領域に向かう油と前記高圧導入通路に向かう油とを共に濾過するオイルフィルタが導油通路に設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【請求項６】
前記圧縮機は、供給通路を介して吐出圧領域の冷媒が制御圧室に供給されると共に、放出通路を介して前記制御圧室の冷媒が吸入圧領域に放出されて前記制御圧室内の圧力が調整され、前記制御圧室内の圧力調整によって吐出容量が制御される可変容量型圧縮機である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の圧縮機における冷媒流量検出構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１０７２８２（Ｐ２００８−１０７２８２Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９２４９３（Ｐ２００６−２９２４９３）
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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