JP2006112417A - Control valve for variable displacement compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は可変容量圧縮機用制御弁に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクルを構成する可変容量圧縮機に装着されてそれから吐出される冷媒の流量を一定に制御する可変容量圧縮機用制御弁に関する。 The present invention relates to a control valve for a variable capacity compressor, and more particularly to a control valve for a variable capacity compressor that is mounted on a variable capacity compressor that constitutes a refrigeration cycle of an automotive air conditioner and that controls the flow rate of refrigerant discharged therefrom. About.
自動車用空調装置の冷凍サイクル中で冷媒を圧縮するために用いられる圧縮機は、エンジンを駆動源としているので、回転数制御を行うことができない。そこで、エンジンの回転数に制約されることなく適切な冷房能力を得るために、冷媒の圧縮容量を変えることができる可変容量圧縮機が用いられている。 Since the compressor used for compressing the refrigerant in the refrigeration cycle of the air conditioner for automobiles uses the engine as a drive source, the rotational speed control cannot be performed. Therefore, in order to obtain an appropriate cooling capacity without being restricted by the engine speed, a variable capacity compressor capable of changing the compression capacity of the refrigerant is used.
このような可変容量圧縮機においては、エンジンによって回転駆動される軸に取り付けられた揺動板に圧縮用ピストンが連結され、揺動板の角度を変えることによって圧縮用ピストンのストロークを変えることで冷媒の吐出量を変えるようにしている。 In such a variable capacity compressor, a compression piston is connected to a swing plate attached to a shaft that is rotationally driven by an engine, and the stroke of the compression piston is changed by changing the angle of the swing plate. The amount of refrigerant discharged is changed.
揺動板の角度は、密閉されたクランク室内に圧縮された冷媒の一部を導入し、その導入する冷媒の圧力を変化させ、圧縮用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ている。 The angle of the swing plate is continuously increased by introducing a part of the compressed refrigerant into the sealed crank chamber, changing the pressure of the introduced refrigerant, and changing the balance of pressure applied to both sides of the compression piston. Is changing.
クランク室内の圧力の変化は、可変容量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により行っている。この可変容量圧縮機用制御弁は、たとえば吐出室からクランク室へ流れる冷媒の流量を制御する弁の前後差圧を所定の圧力値に保つように連通または閉塞させるように制御するものであって、具体的には外部から可変容量圧縮機用制御弁の制御電流値を変化させることによって、差圧を所定の圧力値に設定することができるようになっている。これにより、エンジンの回転数が上昇して吐出圧力が大きくなったときには、クランク室に導入される圧力が増加して圧縮できる冷媒の容量を小さく可変し、回転数が低下したときには、クランク室に導入される圧力が減少して圧縮できる冷媒の容量を大きく可変して、エンジンの回転数に関係なく可変容量圧縮機の圧縮容量が一定に保たれるようにしている。 The pressure in the crank chamber is changed by a variable displacement compressor control valve provided between the discharge chamber and the crank chamber of the variable displacement compressor or between the crank chamber and the suction chamber. This variable capacity compressor control valve is, for example, controlled so as to be communicated or closed so as to keep the differential pressure across the valve that controls the flow rate of the refrigerant flowing from the discharge chamber to the crank chamber at a predetermined pressure value. Specifically, the differential pressure can be set to a predetermined pressure value by changing the control current value of the control valve for the variable capacity compressor from the outside. As a result, when the engine speed increases and the discharge pressure increases, the pressure introduced into the crank chamber increases and the capacity of the refrigerant that can be compressed is changed to be small, and when the engine speed decreases, The capacity of the refrigerant that can be compressed by reducing the pressure introduced is greatly varied so that the compression capacity of the variable capacity compressor is kept constant regardless of the engine speed.
このような可変容量圧縮機の圧縮容量を制御する方法の1つとして、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量が一定になるように制御する可変容量圧縮機用制御弁が知られている(たとえば、特許文献1参照。)。 As one method for controlling the compression capacity of such a variable capacity compressor, a control valve for a variable capacity compressor that controls the flow rate of refrigerant discharged from the variable capacity compressor to be constant is known. (For example, refer to Patent Document 1).
この可変容量圧縮機用制御弁によれば、吸入室へ向かう冷媒通路の流れ方向に離間された位置に2つの圧力センサを設け、その2つの圧力監視点間の差圧を検出することにより吸入される冷媒の流量を間接的に把握し、この吸入流量が一定になるように可変容量圧縮機用制御弁が吐出室からクランク室に導入する冷媒流量を制御し、これによって、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量が一定になるように制御されている。
しかしながら、冷媒の吐出流量が一定になるように可変容量圧縮機を制御する従来の可変容量圧縮機用制御弁では、冷媒循環通路の差圧を検出してこの可変容量圧縮機用制御弁を制御するための高価な圧力センサおよび制御装置を必要とし、自動車用空調装置のコストアップに繋がるという問題点があった。 However, the conventional variable displacement compressor control valve that controls the variable displacement compressor so that the refrigerant discharge flow rate is constant detects the differential pressure in the refrigerant circulation passage to control the variable displacement compressor control valve. Therefore, an expensive pressure sensor and a control device are required to increase the cost of the air conditioner for automobiles.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、冷媒の吐出流量を一定に制御するようにした可変容量圧縮機に用いられるものであって、差圧を検出するための圧力センサを必要とせずにコンパクトに構成できる可変容量圧縮機用制御弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and is used in a variable capacity compressor in which the discharge flow rate of refrigerant is controlled to be constant, and a pressure sensor for detecting a differential pressure is provided. An object of the present invention is to provide a control valve for a variable capacity compressor that can be configured compactly without being required.
本発明では上記問題を解決するために、可変容量圧縮機から吐出される冷媒を一定の流量に制御する可変容量圧縮機用制御弁において、前記可変容量圧縮機の吐出室から導入されて前記可変容量圧縮機の出口へ流出する冷媒の流量に応じて通路面積が設定される第1の弁と、前記第1の弁の前後の差圧を所定の差圧に保つように前記可変容量圧縮機のクランク室の圧力を前記第1の弁に連動して制御する第2の弁と、前記第1の弁によって設定された前記通路面積の前後の差圧を制御しようとする冷媒の流量に応じた前記所定の差圧に設定するソレノイドと、を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁が提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, in a control valve for a variable capacity compressor that controls the refrigerant discharged from the variable capacity compressor to a constant flow rate, the variable valve is introduced from the discharge chamber of the variable capacity compressor and is variable. A first valve in which a passage area is set according to the flow rate of refrigerant flowing out to the outlet of the capacity compressor, and the variable capacity compressor so as to keep a differential pressure before and after the first valve at a predetermined differential pressure A second valve that controls the pressure of the crank chamber in conjunction with the first valve, and a flow rate of the refrigerant that is to be controlled for a differential pressure before and after the passage area set by the first valve. And a solenoid for setting the predetermined differential pressure. A control valve for a variable capacity compressor is provided.
このような可変容量圧縮機用制御弁によれば、第1の弁が吐出室側の吐出圧力と可変容量圧縮機の出口側の吐出圧力との差圧を検出し、第2の弁が吐出室側の吐出圧力とクランク室の圧力との差圧を検出して、第1の弁の前後の差圧がソレノイドによって設定された所定の差圧に保たれるように第2の弁がクランク室の圧力を制御するように動作する。これにより、第1の弁が冷媒の吐出流量を間接的に計測することになるため、そのための圧力センサが不要になり、自動車用空調装置のコストを低減することができる。 According to such a control valve for a variable capacity compressor, the first valve detects the differential pressure between the discharge pressure on the discharge chamber side and the discharge pressure on the outlet side of the variable capacity compressor, and the second valve discharges The differential pressure between the discharge pressure on the chamber side and the pressure in the crank chamber is detected, and the second valve is cranked so that the differential pressure before and after the first valve is maintained at a predetermined differential pressure set by a solenoid. Operates to control chamber pressure. As a result, the first valve indirectly measures the discharge flow rate of the refrigerant, so that a pressure sensor for that purpose becomes unnecessary, and the cost of the automotive air conditioner can be reduced.
本発明の可変容量圧縮機用制御弁は、第1の弁で冷媒の吐出流量を間接的に計測し、その値を基に第2の弁を制御してクランク室の圧力を制御する構成にしたことで、吐出流量を計測する高価な圧力センサが不要になり、自動車用空調装置のコストを低減できるという利点がある。 The control valve for a variable capacity compressor according to the present invention is configured to indirectly measure the refrigerant discharge flow rate with the first valve and control the crank valve pressure by controlling the second valve based on the value. This eliminates the need for an expensive pressure sensor for measuring the discharge flow rate, and has the advantage that the cost of the automotive air conditioner can be reduced.
また、第1の弁は、可変容量圧縮機の吐出室から出口へ向かって流れる冷媒の流量に応じて開弁する構造であるため、可変容量圧縮機がその最小容量の運転に移行して冷媒の流量が最小流量になったときは閉弁し、さらに最小容量の運転に移行直後のように、可変容量圧縮機の吐出室と出口とにおける圧力の関係が逆転したときは、閉弁を維持して出口における圧力を最小容量運転移行前の圧力に維持するので、この目的のために可変容量圧縮機の出口に設けられている逆止弁を廃止することができ、可変容量圧縮機のコストを低減できるという利点がある。 Further, since the first valve is structured to open according to the flow rate of the refrigerant flowing from the discharge chamber of the variable capacity compressor toward the outlet, the variable capacity compressor shifts to the operation of the minimum capacity and the refrigerant The valve is closed when the flow rate reaches the minimum flow rate, and when the relationship between the pressure at the discharge chamber and outlet of the variable capacity compressor is reversed, just after shifting to the minimum capacity operation, the valve is maintained closed. Since the pressure at the outlet is maintained at the pressure before the transition to the minimum capacity operation, the check valve provided at the outlet of the variable capacity compressor can be eliminated for this purpose. There is an advantage that can be reduced.
さらに、第1の弁は、第2の弁よりも吐出室側の吐出圧力を受ける受圧面積が大きく設定されているため、可変容量圧縮機の回転数が急激に変化した場合に、それによる容量変化を抑える方向に速やかに反応することができ、応答性のよい可変容量圧縮機を構成することができる。 Furthermore, since the first valve has a larger pressure receiving area for receiving the discharge pressure on the discharge chamber side than the second valve, when the rotational speed of the variable capacity compressor changes abruptly, the capacity caused thereby It is possible to react quickly in a direction to suppress the change, and it is possible to configure a variable capacity compressor with good responsiveness.
以下、本発明の実施の形態を、吐出される冷媒流量を一定に制御する流量制御式の可変容量圧縮機に適用される制御弁を例に図面を参照して詳細に説明する。
図1は第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細な構成を示す中央縦断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings, taking as an example a control valve that is applied to a flow rate control type variable displacement compressor that controls the flow rate of discharged refrigerant at a constant level.
FIG. 1 is a central longitudinal sectional view showing a detailed structure of a control valve for a variable capacity compressor according to a first embodiment.
この第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10は、可変容量圧縮機から吐出される冷媒流量に応じた動作をする第1の弁11と、可変容量圧縮機のクランク室の圧力Pcを制御する第2の弁12と、冷媒の漏れ量を制御する第3の弁13と、可変容量圧縮機から吐出される冷媒流量を外部から設定することができるソレノイド14とから構成されている。
The variable displacement
第1の弁11は、図の上端に配置された第1ボディ15の中に形成されている。第1ボディ15は、この可変容量圧縮機用制御弁10が可変容量圧縮機に装着されたときに、可変容量圧縮機の吐出室に連通して吐出圧力Pdhの冷媒が導入されるポート16と、可変容量圧縮機の出口に連通して吐出圧力Pdlの冷媒を導出するポート17とを有し、内部には、これらポート16,17を繋ぐ冷媒通路18が設けられている。この冷媒通路18には、途中に弁座19が形成され、その弁座19よりもポート17のある側には、その弁座19に対して接離自在に弁体20が配置され、その弁体20は、ばね力の弱いスプリング21によって冷媒通路18を閉じる方向に付勢されている。ここで、弁座19および弁体20は、第1の弁11を構成し、ポート16における吐出圧力Pdhがポート17における吐出圧力Pdlよりもスプリング21の付勢力以上に高いときに開弁し、それ以外は閉弁する逆止弁の構成を有している。
The
第2の弁12は、上部に第1ボディ15が圧入によって固定された第2ボディ22の中に形成されている。第2ボディ22は、第1ボディ15が嵌合することによって第1ボディ15との間に形成された冷媒導入空間を有し、その冷媒導入空間は、第1ボディ15に形成された冷媒通路23を介して可変容量圧縮機の吐出室から吐出圧力Pdhの冷媒が導入されるようになっている。第1ボディ15に形成された冷媒通路23の冷媒入口側には、ストレーナ24が設けられている。第2ボディ22は、また、この可変容量圧縮機用制御弁10が可変容量圧縮機に装着されたときに、可変容量圧縮機のクランク室に連通して制御された圧力Pcの冷媒がクランク室に向かって導出されるポート25を有している。そして、第2ボディ22の上部中央には、冷媒導入空間とポート25に連通する内部空間との間に弁孔が設けられ、その弁孔の下端面に形成される弁座26に対して接離自在な弁体27が第2ボディ22に保持されている。この弁体27は、スプリング28によって弁座26から離れる方向に付勢されている。ここで、弁座26および弁体27は、吐出圧力Pdhの冷媒の流量を制御して圧力Pcの冷媒をクランク室へ供給する第2の弁12、いわゆるPd−Pc弁を構成している。
The
第1ボディ15は、さらに、その軸線方向に貫通孔が形成されており、その貫通孔と第2の弁12の弁孔とを貫通して軸線方向に進退自在にシャフト29が配置されている。このシャフト29の図の上部は、第1の弁11の弁体20に遊嵌され、図の下部は、第2の弁12の弁体27に遊嵌されている。シャフト29は、また、その図の上部が第1ボディ15の貫通孔の内径よりも大きな外径を有している。これにより、シャフト29が図の下方へ移動したときに、上部と下部との境界のテーパ段差部が貫通孔の上端面に当接してシャフト29と貫通孔との間のクリアランスが閉止されることになり、この弁機構が第3の弁13を構成している。
The
第2ボディ22の図の下部中央には、孔が形成されていて、この孔には、有底スリーブ30の開口縁部が緊密に結合されている。有底スリーブ30の中には、ソレノイド14のコア31およびプランジャ32が設けられている。コア31は、第1ボディ15の下部中央の孔および有底スリーブ30に圧入により固定されている。プランジャ32は、有底スリーブ30の中に軸線方向に摺動自在に配置され、コア31を軸線方向に貫通して配置されたシャフト33の一端に固定されている。プランジャ32は、また、スプリング34によってコア31の方向へ付勢されており、シャフト33の他端が第2の弁12の弁体27の図の下端面に当接するようにしている。有底スリーブ30の外周には、コイル35が配置され、これに給電するためのハーネス36が外部に導出されている。有底スリーブ30の中部は、第2ボディ22に形成された均圧孔37によってポート25に連通する内部空間に連通している。
A hole is formed in the lower center of the
以上の構成の可変容量圧縮機用制御弁10において、ソレノイド14が非通電状態のときは、図1に示したように、第2の弁12のスプリング28がソレノイド14のスプリング34の付勢力に抗して弁体27を弁座26から離れる方向へ付勢し、第2の弁12は全開状態になっている。また、第1の弁11は、弁体20がスプリング21の付勢力によって弁座19に着座されており、全閉状態になっている。
In the variable displacement
この図1は、また、自動車用空調装置が運転を停止した直後の可変容量圧縮機用制御弁10の状態をも示している。これは、今まで自動車用空調装置が運転していて、ソレノイド14が非通電状態になった場合である。この場合、ソレノイド14は、プランジャ32がコア31に吸引される力がなくなるので、第2の弁12は、そのスプリング28がソレノイド14のスプリング34の付勢力に抗して弁体27を開弁方向に付勢していることにより、全開状態になる。したがって、導入された吐出圧力Pdhの冷媒は、ストレーナ24、冷媒通路23および第2の弁12を介してポート25からクランク室へ供給され、可変容量圧縮機は、その最小容量運転に移行される。これにより、可変容量圧縮機は、ほとんど仕事をしなくなるので、可変容量圧縮機用制御弁10に導入される吐出圧力Pdhは、可変容量圧縮機の出口の吐出圧力Pdlよりも低くなり、その差圧によって第1の弁11は全閉状態になる。
FIG. 1 also shows the state of the variable displacement
また、可変容量圧縮機が所定の容量で運転しているときには、第1の弁11の弁体20が弁座19から離れる方向に移動しており、そのときに、シャフト29は、図の下方へ押されて第3の弁13が閉じた状態にある。この状態で、ソレノイド14が非通電状態になって第1の弁11の弁体20が図の上方へ移動し、第2の弁12の弁体27が図の下方へ移動すると、シャフト29は、その上部に高い吐出圧力Pdlがかかり、下部にそれよりも低い吐出圧力Pdhがかかることにより、閉弁状態を維持する。これにより、シャフト29と貫通孔との間のクリアランスが閉止されることになり、高圧に維持された吐出圧力Pdlがこれよりも低くなった第2の弁12の上流側にクリアランスを介して漏れることがなくなる。
Further, when the variable capacity compressor is operating at a predetermined capacity, the
この結果、可変容量圧縮機の出口の圧力は、自動車用空調装置の運転停止前の吐出圧力Pdlを維持することができる。このことは、その後に、自動車用空調装置が運転を再開したときに、最初からその吐出圧力Pdlまで圧縮する必要がないので、可変容量圧縮機の効率がよくなるという効果がある。また、通常は、この目的のための逆止弁が可変容量圧縮機の出口に備えられているが、その機能をこの可変容量圧縮機用制御弁10の第1の弁11が備えていることにより、逆止弁が不要になり、可変容量圧縮機のコストを低減できるという効果もある。
As a result, the outlet pressure of the variable capacity compressor can maintain the discharge pressure Pdl before the automobile air conditioner is stopped. This is advantageous in that the efficiency of the variable capacity compressor is improved since it is not necessary to compress from the beginning to the discharge pressure Pdl when the automotive air conditioner resumes operation. Usually, a check valve for this purpose is provided at the outlet of the variable capacity compressor, but the function is provided by the
次に、この可変容量圧縮機用制御弁10の動作について、図2ないし図5を参照して詳細に説明する。
図2は第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の通電直後の状態を示す要部拡大断面図、図3は第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の通電後の遷移状態を示す要部拡大断面図、図4は第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁のバランス状態を示す要部拡大断面図、図5は第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の吐出圧力急増時の過渡状態を示す要部拡大断面図である。
Next, the operation of the variable displacement
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state immediately after energization of the variable displacement compressor control valve according to the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram of the variable displacement compressor control valve according to the first embodiment. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a transition state after energization, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing a balance state of the control valve for a variable capacity compressor according to the first embodiment, and FIG. It is a principal part expanded sectional view which shows the transient state at the time of the discharge pressure rapid increase of the control valve for variable capacity compressors which concerns on a form.
まず、図1に示したソレノイド14が非通電時の状態からソレノイド14に所定の電流を流したとすると、その直後は、図2に示したように、第2の弁12がソレノイド14の付勢力によって瞬間的に全閉にされる。これにより、可変容量圧縮機は、最大容量で運転を開始するが、この通電直後では、まだ、吐出圧力Pdhは、可変容量圧縮機の出口の吐出圧力Pdlよりも低いので、第1の弁11は、全閉状態にある。なお、このとき、シャフト29が第2の弁12の弁体27によって図の上方へ押し上げられ、第3の弁13は、開弁するが、シャフト29と貫通孔との間のクリアランスを介して吐出圧力Pdlが吐出圧力Pdhへ漏れるが、この漏れは微少であり、吐出圧力Pdhも直ぐに上昇しようとしているため、特に問題にはなることはない。
First, assuming that the
可変容量圧縮機は、最大容量で運転を開始し、吐出圧力Pdhが吐出圧力Pdlよりも十分高くなると、図3に示したように、これらの差圧によって弁体20が弁座19から離れる方向に移動する。これにより、第1の弁11が開いて、ポート16に導入された吐出圧力Pdhの冷媒が吐出圧力Pdlとなってポート17から可変容量圧縮機の出口へと流れるようになる。このとき、第1の弁11が開くことによってできる通路面積に第1の弁11の前後差圧を乗じた値の冷媒流量がこの第1の弁11を流れることになる。
The variable capacity compressor starts operation at the maximum capacity, and when the discharge pressure Pdh is sufficiently higher than the discharge pressure Pdl, as shown in FIG. 3, the
この第1の弁11の弁体20は、開弁方向に移動することにより、第2の弁12の弁体27によって図の上方へ持ち上げられたシャフト29の上端に当接されるようになる。これにより、第1の弁11と第2の弁12とは、シャフト29を介して互いに連動することになり、第2の弁12は、第1の弁11の吐出圧力Pdhと吐出圧力Pdlとの差圧と、吐出圧力Pdhと圧力Pcとの差圧とを検出して動作することになる。
The
そして、第1の弁11の吐出圧力Pdhと吐出圧力Pdlとの差圧がさらに大きくなると、第1の弁11の弁体20の受圧面積が第2の弁12の弁体27の受圧面積よりも大きいので、第1の弁11の弁体20は、その前後の差圧によって第2の弁12の弁体27を開弁方向に付勢し、吐出圧力Pdhと吐出圧力Pdlとの差圧が所定値に達すると、図4に示したように、第1の弁11および第2の弁12の前後の差圧と、スプリング21,28の荷重と、ソレノイド14の電流値に応じた付勢力とが釣り合う場所に第2の弁12が微小に開き、制御された圧力Pcがクランク室に供給されて、可変容量圧縮機は、容量が制御される状態になる。
When the differential pressure between the discharge pressure Pdh of the
つまり、可変容量圧縮機用制御弁10は、吐出室から流出した冷媒が第1の弁11を流れることによってできる通路面積の前後差圧がソレノイド14によって設定された差圧に保つように第2の弁12がクランク室の圧力を制御して、可変容量圧縮機の吐出流量を一定に制御するという動きをする。すなわち、たとえばエンジンの回転数が増加して吐出圧力Pdhが増えたとすると、第1の弁11の弁体20は、その前後の差圧が大きくなった分、第2の弁12の弁体27をより開ける方向に付勢する。これにより、クランク室の圧力Pcが増加するので、可変容量圧縮機は、容量を減らす方向に動作して、所定の吐出流量になるように制御される。逆に、吐出圧力Pdhが低下して第1の弁11の前後差圧が小さくなると、弁体20は、第2の弁12の弁体27をより閉じる方向に付勢する。これにより、クランク室の圧力Pcが低下するので、可変容量圧縮機は、容量を増やす方向に動作して、所定の吐出流量になるように制御される。
In other words, the
ところで、吐出室から吐出される冷媒の吐出圧力Pdhは、可変容量圧縮機の回転数の変化に敏感に反応して変化する。したがって、エンジンの回転数が急激に増加して可変容量圧縮機の回転数が急激に増加すると、吐出圧力Pdhも急激に増加する。このような場合、この可変容量圧縮機用制御弁10では第1の弁11の弁体20の受圧面積が第2の弁12の弁体27の受圧面積よりも大きく設定されているため、第1の弁11の弁体20がその前後の差圧の変化によって第2の弁12の弁体27をさらに開弁方向に付勢する力は、瞬間的に大きくなり、図5に示したように、第2の弁12は、通常の開弁動作よりも一瞬大きく開く動作をして、可変容量圧縮機は、速やかに容量を減らす方向へ制御されることになる。逆に、エンジンの回転数が急激に低下して吐出圧力Pdhが急激に低下するような場合には、第1の弁11の弁体20が瞬間的に閉じる方向に大きく動作するため、第2の弁12も瞬間的に大きく閉弁する方向に動作して、可変容量圧縮機は、速やかに容量を増やす方向へ制御されることになる。このように吐出圧力Pdhの急激な圧力変化に応答よく反応した後、この可変容量圧縮機用制御弁10は、可変容量圧縮機を速やかに所定の吐出容量に回復させることができる。
By the way, the discharge pressure Pdh of the refrigerant discharged from the discharge chamber changes sensitively in response to changes in the rotational speed of the variable capacity compressor. Therefore, when the engine speed increases rapidly and the variable capacity compressor speed increases rapidly, the discharge pressure Pdh also increases rapidly. In such a case, since the pressure receiving area of the
図6は第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細な構成を示す中央縦断面図である。なお、この図6において、図1に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a central longitudinal sectional view showing the detailed configuration of the control valve for a variable capacity compressor according to the second embodiment. In FIG. 6, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10aは、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10と比較して、第2の弁12が感知して動作する圧力を変更している。すなわち、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10の第2の弁12は、吐出側の吐出圧力Pdhとクランク室の圧力Pcとの差圧を感知しているのに対し、第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10aの第2の弁12は、吐出側の吐出圧力Pdhと吸入室の吸入圧力Psとの差圧を感知するようにしている。
The variable displacement
この可変容量圧縮機用制御弁10aでは、これが可変容量圧縮機に装着されたときに、可変容量圧縮機の吸入室に連通して吸入圧力Psが導入されるポート38が第2ボディ22に設けられている。第2ボディ22は、また、圧力Pcのポート25と吸入圧力Psのポート38との間に、第2の弁12の弁体27と一体に形成されたシャフト39を軸線方向に進退自在に保持している。シャフト39は、第2の弁12が吐出圧力Pdhを受ける有効径と概略等しい外径を有し、第2の弁12を、弁体27が吐出側の吐出圧力Pdhを受け、シャフト39の図の下端面が吸入室の吸入圧力Psを受けてそれらの差圧を感知するような構成にしている。なお、吐出圧力Pdhと吸入圧力Psとの差圧を正確に感知するには、シャフト39の外径を第2の弁12の弁孔の内径に等しくするとよいが、この第2の実施の形態では、シャフト39を支持する部分の構成を簡略化するため、第2の弁12の作用に実質的に影響がない程度にシャフト39の外径を第2の弁12の弁孔の内径より大きくしてある。シャフト39の下端部には、第2の弁12の弁体27を開弁方向に付勢するスプリング28が設けられている。また、この可変容量圧縮機用制御弁10aにおいては、ソレノイド14の有底スリーブ30は、ポート38と連通されていて、中に吸入圧力Psが導入されるようになっている。
In the variable capacity
以上の構成の可変容量圧縮機用制御弁10aにおいては、第2の弁12が吐出圧力Pdhと吸入圧力Psとの差圧を感知して動作する以外、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10と同じ動作をするので、その詳細な説明は省略する。
In the variable capacity
図7は第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細な構成を示す中央縦断面図、図8は図7のA−A矢視断面を拡大して示した図、図9は第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁を非通電の状態で示す要部拡大断面図、図10は第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の通電直後の状態を示す要部拡大断面図、図11は第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の制御時の状態を示す要部拡大断面図である。なお、この図7〜図11において、図1に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 7 is a central longitudinal sectional view showing a detailed configuration of a control valve for a variable capacity compressor according to a third embodiment, and FIG. 8 is an enlarged view of the cross section taken along the line AA in FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the variable displacement compressor control valve according to the third embodiment in a non-energized state, and FIG. 10 is an energization of the variable displacement compressor control valve according to the third embodiment. The principal part expanded sectional view which shows the state immediately after is shown, FIG. 11 is the principal part expanded sectional view which shows the state at the time of control of the control valve for variable displacement compressors concerning 3rd Embodiment. 7 to 11, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10bにおいて、第1および第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10,10aと比較して大きく異なる点は、第1の弁11の構成にある。すなわち、第1および第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10,10aの第1の弁11が冷媒流量に応じた通路面積になるのに対し、第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10bの第1の弁11は、通常の制御域では、通路面積が冷媒流量に応じて変化しない構成にしている。
The variable displacement
第1の弁11は、第1ボディ15の中に形成された冷媒通路18をその軸線方向に進退自在に配置された弁体20を有している。この弁体20は、図8に示したように、外周に複数のガイド40が一体に形成されていて、弁体20を冷媒通路18に沿って軸線方向にガイドするとともに、冷媒流量が変化して弁リフトが変化しても冷媒通路18の内壁との間に通路面積が変化しない冷媒通路41を形成している。
The
第1の弁11では、その弁体20に対向して上流側に筒状の弁座形成部材42が配置されている。この弁座形成部材42は、吐出圧力Pdhの冷媒が導入されるポート16に圧入されて、弁体20とともに第1の弁11を構成している。
In the
また、第1の弁11の弁体20の中には、第3の弁13の弁体を構成するシャフト29が弁体20の軸線方向に進退自在に配置されている。弁体20とシャフト29との間には、スプリング21が介挿され、弁体20およびシャフト29を互いに離れる方向に付勢して、ソレノイド14が非通電状態にあるときには、第1の弁11および第3の弁13が閉弁状態を維持するようにしている。
Further, in the
第2の弁12では、その弁体27がソレノイド14のシャフト33と一体に形成され、その弁体27を開弁方向に付勢しているスプリング28は、ソレノイド14のコア31とプランジャ32との間に介挿されている。ソレノイド14のシャフト33は、また、第2の弁12の弁孔を貫通して延びる伝達シャフト43によって終端されており、その伝達シャフト43は、冷媒通路23とこの可変容量圧縮機の出口につながるポート17との間に形成された孔にシャフト33の軸線方向に摺動自在に配置されている。
In the
以上の構成の可変容量圧縮機用制御弁10bにおいて、ソレノイド14が非通電状態のときは、図9に示したように、第1の弁11および第3の弁13は、スプリング21によって弁体20およびシャフト29が互いに離れる方向に付勢されていて、弁体20が弁座形成部材42の端面に着座され、シャフト29が伝達シャフト43を支持している孔の開口端に着座されていて、ともに全閉状態になっている。また、ソレノイド14のスプリング28がスプリング34の付勢力に抗してプランジャ32をコア31から離れる方向へ付勢し、これによってプランジャ32に固定されているシャフト33と一体に形成された第2の弁12の弁体27を図の下方へ移動されて、第2の弁12は全開状態になっている。
In the variable displacement
したがって、可変容量圧縮機がエンジンにより回転駆動され、これにより可変容量圧縮機の吐出室から導入された吐出圧力Pdhの冷媒は、ストレーナ24、冷媒通路23および第2の弁12を介してポート25からクランク室へすべて供給されることになるので、可変容量圧縮機は、その最小容量にて運転される。また、このソレノイド14の非通電状態が、可変容量圧縮機を所定の容量で運転後の状態のときは、吐出室につながるポート16の吐出圧力Pdhは、可変容量圧縮機の出口につながるポート17の吐出圧力Pdlよりも小さくなるので、その差圧によって逆止弁構成の第1の弁11は全閉状態が維持される。
Accordingly, the variable capacity compressor is rotationally driven by the engine, and thereby the refrigerant having the discharge pressure Pdh introduced from the discharge chamber of the variable capacity compressor passes through the
次に、図9に示したソレノイド14が非通電時の状態からソレノイド14に所定の電流を流したとすると、その直後は、図10に示したように、第2の弁12がソレノイド14の付勢力によって瞬間的に全閉にされる。これにより、可変容量圧縮機は、最大容量の運転に移行するが、この通電直後では、まだ、吐出圧力Pdhは、可変容量圧縮機の出口の吐出圧力Pdlよりも低いので、第1の弁11は、全閉状態にある。このとき、第3の弁13のシャフト29は、第2の弁12の弁体27と一体の伝達シャフト43によって図の上方へ押し上げられている。
Next, assuming that the
可変容量圧縮機がその最大容量で運転を続け、吐出圧力Pdhが吐出圧力Pdlよりも所定値以上高くなると、図11に示したように、これらの差圧によって弁体20が押し開けられる。これにより、第1の弁11では、ポート16に導入された吐出圧力Pdhの冷媒は、弁体20と冷媒通路18の内壁との間に形成される冷媒通路41を通り、吐出圧力Pdlとなってポート17から可変容量圧縮機の出口へ流れていく。
When the variable capacity compressor continues to operate at its maximum capacity and the discharge pressure Pdh is higher than the discharge pressure Pdl by a predetermined value or more, the
第1の弁11が開くことによって、その弁体20はシャフト29の図の上端面に当接し、そのシャフト29の図の下端面は伝達シャフト43の図の上端面に当接しているので、第1の弁11の開弁後は、第1の弁11の弁体20、第2の弁12の弁体27および第3の弁13のシャフト29は、一体になって動作するようになる。このため、第1の弁11および第2の弁12は、シャフト29を介して互いに連動することになり、第2の弁12は、第1の弁11の吐出圧力Pdhと吐出圧力Pdlとの差圧と、吐出圧力Pdhと圧力Pcとの差圧とを検出して動作することになる。
When the
ここで、この可変容量圧縮機用制御弁10bが所定の通電電流を受けて可変容量圧縮機を所定の容量に制御し、図11に示した状態でバランスしているとする。ここで、たとえばエンジンの回転数が増加して吐出圧力Pdhが増えたとすると、第1の弁11の弁体20は、その前後の差圧が大きくなった分リフトし、シャフト29を介して第2の弁12の弁体27をより開ける方向に付勢する。これにより、クランク室の圧力Pcが増加するので、可変容量圧縮機は、容量を減らす方向に動作して、所定の吐出流量になるように制御される。逆に、吐出圧力Pdhが低下して第1の弁11の前後差圧が小さくなると、弁体20は、第2の弁12の弁体27をより閉じる方向に付勢する。これにより、クランク室の圧力Pcが低下するので、可変容量圧縮機は、容量を増やす方向に動作して、所定の吐出流量になるように制御される。
Here, it is assumed that the variable capacity
図12は第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細な構成を示す中央縦断面図である。なお、この図12において、図7に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 12 is a central longitudinal sectional view showing a detailed configuration of a control valve for a variable capacity compressor according to a fourth embodiment. In FIG. 12, components that are the same as or equivalent to those shown in FIG. 7 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
この第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10cは、第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10bと比較して、第2の弁12に冷媒を導入するポート44を第1の弁11に冷媒を導入するポート16とは独立して形成した点で異なる。このポート44は、第2ボディ22の側面に設けられ、これを挟んで弁体27の軸線方向両側にOリングが設けられている。
The variable displacement
この第2の弁12のポート44には、可変容量圧縮機の吐出室から第1の弁11のポート16に導入される吐出圧力Pdhの冷媒の一部を導入することができる。しかし、好ましくは、吐出室の下流に油分離器を備えた可変容量圧縮機にこの可変容量圧縮機用制御弁10cを適用して、油分離器の出口における吐出圧力Pdh2の冷媒をこのポート44に導入すると良い。
A part of the refrigerant having the discharge pressure Pdh introduced from the discharge chamber of the variable capacity compressor to the
図13は第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細な構成を示す中央縦断面図である。なお、この図13において、図12に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 13 is a central longitudinal sectional view showing a detailed configuration of a control valve for a variable capacity compressor according to a fifth embodiment. In FIG. 13, the same or equivalent components as those shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10dは、第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10cと比較して、内部構造がまったく同じであるが、第2の弁12に対して冷媒を導入するポート44と冷媒を導出するポート25との位置を入れ替えて使用する点で異なる。
The variable displacement
このようなポート配置にしたことにより、ソレノイド14のシャフト33と一体に形成された第2の弁12の弁体27と伝達シャフト43との間から制御された圧力Pcの冷媒がポート25を介して導出される。圧力Pcは、弁体27および伝達シャフト43に対して軸線方向逆向きにかかっていてキャンセルされているので、可変容量圧縮機用制御弁10dの制御動作に圧力Pcの影響をなくすことができる。したがって、この可変容量圧縮機用制御弁10dは、圧力Pcの影響を受けることなく、第1の弁11の弁体20と冷媒通路18の内壁との間の冷媒通路41の通路面積と、その冷媒通路41の前後の吐出圧力Pdhと吐出圧力Pdlとの差圧とによって決まる流量を流すことができる。その吐出圧力Pdhと吐出圧力Pdlとの差圧はソレノイド14によって設定され、その設定された差圧は、第1の弁11と第2の弁12とが連動してクランク室の圧力Pcを制御することにより所定の値に保たれるようになるので、結局、第1の弁11を通過して可変容量圧縮機の出口に向かう冷媒の流量は一定に保持されることになる。
With this port arrangement, the refrigerant having the pressure Pc controlled from between the
図14は第6の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細な構成を示す中央縦断面図である。なお、この図14において、図12に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 14 is a central longitudinal sectional view showing a detailed configuration of a control valve for a variable capacity compressor according to a sixth embodiment. In FIG. 14, the same or equivalent components as those shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第6の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10eは、第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10dと比較して、可変容量制御時における内部の冷媒漏れによる影響を改善した構成にしている。
Compared with the variable displacement
すなわち、この可変容量圧縮機用制御弁10eは、可変容量圧縮機用制御弁10dのポート配置に対して、吐出圧力Pdlのポート17とクランク室の圧力Pcのポート25との間に吸入室へ連通する吸入圧力Psのポート45が形成されている。これにより、吐出圧力Pdlのポート17と圧力Pcのポート25との間の距離が長くなり、シャフト33の伝達シャフト43も長くなることから、伝達シャフト43と第3の弁13との間に別部品のシャフト46を介挿し、ソレノイド14の可動部の一端の支持を伝達シャフト43のみによって行うようにしている。
That is, the variable displacement
このような構成により、この可変容量圧縮機用制御弁10eが可変容量圧縮機の容量可変制御を行っているとき、第3の弁13は開いているので、シャフト46とこれを支持している第1ボディ15との間のクリアランスを介して吐出圧力Pdlの冷媒が漏れたとしても、その漏れた冷媒は、ポート45を介して吸入室へ流れ出し、クランク室へ通じるポート25までは流れていかない。したがって、可変容量圧縮機の吐出容量を直接的に決めるクランク室に対して冷媒漏れが発生しないので、クランク室内の圧力Pcが変化することがなく、可変容量圧縮機の容量制御を正確に行うことができる。なお、制御された圧力Pcを導出するポート25と吸入圧力Psのポート45との間においても、伝達シャフト43とこれを支持している第1ボディ15との間のクリアランスを介しても冷媒漏れが発生する。しかし、このクリアランスは、可変容量圧縮機内にてクランク室と吸入室との間に設けられてクランク室から吸入室へ冷媒を流しているオリフィスよりは通路面積が小さいので、可変容量圧縮機の容量制御に影響を与えることはなく、そのクリアランスを考慮してオリフィスの通路面積を設定すれば、このクリアランスの冷媒漏れによる影響は実質的になくすことができる。
With such a configuration, when the variable displacement
以上の実施の形態では、冷凍サイクルの冷媒として代替フロンのHFC−134aを使用したシステムへ適用することを想定している。これに対し、二酸化炭素のように作動圧力が非常に高い冷媒を使用したシステムに適用する場合には、高い圧力を制御しなければならないことから、特に第2の弁12では、その受圧面積を減らすために、弁径などを小さく設計する必要があり、可変容量圧縮機用制御弁を可変容量圧縮機に装着したときの外部とのシール方法を変更する必要がある。以下、たとえば二酸化炭素を冷媒とするシステムへの適用を考慮した実施の形態について説明する。
In the above embodiment, it is assumed that the present invention is applied to a system using HFC-134a as an alternative chlorofluorocarbon as a refrigerant in a refrigeration cycle. On the other hand, when applied to a system using a refrigerant having a very high operating pressure such as carbon dioxide, since the high pressure must be controlled, particularly in the
図15は第7の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の詳細な構成を示す中央縦断面図である。なお、この図15において、図13に示した構成要素と同じまたは同等の構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 15 is a central longitudinal sectional view showing a detailed configuration of a control valve for a variable capacity compressor according to a seventh embodiment. In FIG. 15, the same or equivalent components as those shown in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第7の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10fは、第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁10dでは、ソレノイド14のシャフト33と一体に形成していた第2の弁12の弁体27および伝達シャフト43を、別体に構成し、スプリング28によって第2の弁12の開弁方向に付勢するようにしている。これにより、第2の弁12の弁体27は、細くても丈夫な材料で形成することができ、設計の自由度を上げることができる。また、この可変容量圧縮機用制御弁10fでは、第2ボディ22とソレノイド14のコア31とを一体に形成し、開口端にフランジを形成した有底スリーブ30にコア31を圧入する構成にしている。フランジの外周縁部には、パッキン47が配置されている。このパッキン47は、冷媒が浸透して外部漏れを生じることのない材料によって形成されている。さらに、ソレノイドのヨークを構成しているケース48の、フランジに近い外周部には、可変容量圧縮機に取り付けるためのねじ山49が刻設されている。
The variable displacement
図16は第7の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁を二酸化炭素システムの可変容量圧縮機に適用した一例を示す図である。
可変容量圧縮機は、気密に形成されたクランク室51を有し、中には回転自在に支持された回転軸52を有している。この回転軸52の一端は、図示しない軸封装置を介してクランク室51の外まで延びていて、車輌用エンジンから駆動力が伝達されるプーリ53が固定されている。回転軸52には、揺動板54が傾斜角可変に設けられている。回転軸52の軸線の回りには、複数(図示の例では1つ)のシリンダ55が配置されている。各シリンダ55には、揺動板54の回転運動を往復運動に変換するピストン56が配置されている。各シリンダ55は、それぞれ吸入用リリーフ弁57および吐出用リリーフ弁58を介して吸入室59および吐出室60に接続されている。この吐出室60とこれに連通するよう形成された出口ポート61との間、および吐出室60とクランク室51との間には、可変容量圧縮機用制御弁10fが配置され、クランク室51と吸入室59との間には、オリフィス62が設けられている。この可変容量圧縮機は、さらに、吐出室60から可変容量圧縮機用制御弁10fへ連通する図中破線で示した通路も有している。可変容量圧縮機用制御弁10fは、可変容量圧縮機の取付穴に挿入し、ねじ込むことによって可変容量圧縮機に装着される。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example in which the control valve for a variable capacity compressor according to the seventh embodiment is applied to a variable capacity compressor of a carbon dioxide system.
The variable capacity compressor has a
この可変容量圧縮機は、その出口ポート61が高圧冷媒管路によりガスクーラ63、内部熱交換器64および膨張弁65に接続され、この膨張弁65からは低圧冷媒管路により蒸発器66、アキュムレータ67および、再度、内部熱交換器64を経由して吸入室59に連通するよう形成された入口ポートまで接続されることによって、閉回路の冷凍サイクルが構成されている。
The variable capacity compressor has an
以上の構成の可変容量圧縮機において、エンジンから駆動力が伝達されて回転軸52が回転すると、その回転軸52に設けられた揺動板54が回転しながら揺動する。すると、揺動板54の外周部に連結されたピストン56が回転軸52の軸線方向と平行な方向に往復運動し、これによって吸入室59における吸入圧力Psの冷媒がシリンダ55に吸入され、シリンダ55内で圧縮され、圧縮された吐出圧力Pdhの冷媒が吐出室60へ吐出される。このとき、吐出室60の高圧の冷媒は、可変容量圧縮機用制御弁10fを通るときに吐出圧力Pdlに減圧され、出口ポート61からガスクーラ63へ送り出されるが、その一部の吐出圧力Pdh2の冷媒は、可変容量圧縮機用制御弁10fを介してクランク室51へ導入される。これにより、クランク室51内の圧力Pcが上昇し、ピストン56の下死点がシリンダ55内の圧力とクランク室51内の圧力Pcとが釣り合う位置になるよう揺動板54の傾斜角が決められる。その後、クランク室51に導入された冷媒は、オリフィス62を介して吸入室59に戻される。
In the variable capacity compressor configured as described above, when the driving force is transmitted from the engine and the
可変容量圧縮機用制御弁10fでは、第1の弁11が吐出室60からガスクーラ63へ送り出される冷媒の流量を検出し、その検出流量に応じた流量の冷媒を第2の弁12がクランク室51に導入して、吐出室60からガスクーラ63へ送り出される冷媒の流量が一定になるように制御する。たとえば、エンジンの回転数が上昇すると、吐出圧力Pdhが上昇する。これによって、この可変容量圧縮機用制御弁10fを介して吐出室60からガスクーラ63へ送り出される冷媒の流量が増加し、第1の弁11の前後差圧が増加する。差圧の増加に伴って第2の弁12が開き、クランク室51に導入される吐出圧力Pdh2の冷媒の流量も増加するので、クランク室51内の圧力Pcが上昇する。したがって、可変容量圧縮機は、揺動板54が回転軸52に対して直角になる方向に傾動してピストン56のストロークを小さくするので、シリンダ55の圧縮容量が減る方向に作用し、冷媒の吐出流量を減らすようにする。このように、エンジンの回転数が上昇して吐出される冷媒の流量が増加しようとしても、可変容量圧縮機用制御弁10fが冷媒流量の増加に応じてクランク室51へ導入する冷媒流量を増やし、クランク室51の圧力Pcを増加させて、吐出容量を減少させるように制御するため、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の流量は、一定に制御されることになる。同様に、エンジンの回転数が低下した場合は、可変容量圧縮機用制御弁10fを介して吐出室60からガスクーラ63へ送り出される吐出圧力Pdlの冷媒の流量が減少するので、クランク室51に導入される吐出圧力Pdh2の冷媒の流量も減少して、クランク室51内の圧力Pcが低下するので、可変容量圧縮機は、冷媒の吐出容量が増加するよう制御されて、吐出される冷媒の流量が一定になるように制御される。
In the variable capacity
10,10a〜10f 可変容量圧縮機用制御弁
11 第1の弁
12 第2の弁
13 第3の弁
14 ソレノイド
15 第1ボディ
16,17 ポート
18 冷媒通路
19 弁座
20 弁体
21 スプリング
22 第2ボディ
23 冷媒通路
24 ストレーナ
25 ポート
26 弁座
27 弁体
28 スプリング
29 シャフト
30 有底スリーブ
31 コア
32 プランジャ
33 シャフト
34 スプリング
35 コイル
36 ハーネス
37 均圧孔
38 ポート
39 シャフト
40 ガイド
41 冷媒通路
42 弁座形成部材
43 伝達シャフト
44,45 ポート
46 シャフト
47 パッキン
48 ケース
49 ねじ山
51 クランク室
52 回転軸
53 プーリ
54 揺動板
55 シリンダ
56 ピストン
57 吸入用リリーフ弁
58 吐出用リリーフ弁
59 吸入室
60 吐出室
61 出口ポート
62 オリフィス
63 ガスクーラ
64 内部熱交換器
65 膨張弁
66 蒸発器
67 アキュムレータ
10, 10a to 10f Variable displacement
Claims (15)
前記可変容量圧縮機の吐出室から導入されて前記可変容量圧縮機の出口へ流出する冷媒の流量に応じて通路面積が設定される第1の弁と、
前記第1の弁の前後の差圧を所定の差圧に保つように前記可変容量圧縮機のクランク室の圧力を前記第1の弁に連動して制御する第2の弁と、
前記第1の弁によって設定された前記通路面積の前後の差圧を制御しようとする冷媒の流量に応じた前記所定の差圧に設定するソレノイドと、
を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。 In a control valve for a variable capacity compressor that controls the refrigerant discharged from the variable capacity compressor to a constant flow rate,
A first valve in which a passage area is set according to a flow rate of a refrigerant introduced from a discharge chamber of the variable capacity compressor and flowing out to an outlet of the variable capacity compressor;
A second valve for controlling the pressure in the crank chamber of the variable capacity compressor in conjunction with the first valve so as to keep the differential pressure before and after the first valve at a predetermined differential pressure;
A solenoid for setting the predetermined differential pressure according to the flow rate of the refrigerant to be controlled, the differential pressure before and after the passage area set by the first valve;
A control valve for a variable capacity compressor.
前記第2の弁は、前記吐出室から冷媒を導入して前記クランク室へ流出させる第2の冷媒通路に形成される第2の弁座と、前記第2の弁座に対向して下流側に配置されていて前記第1の弁体よりも受圧面積の小さな第2の弁体と、前記第2の弁体を前記ソレノイドの付勢力に抗して開弁方向に付勢するスプリングとを有し、
さらに、前記第1の弁体と前記第2の弁体との間に配置されて前記ソレノイドの付勢力を前記第1の弁体に伝達するとともに前記第1の弁体が受ける前記通路面積の前後の差圧の変化を前記第2の弁体に伝達するシャフトを備えていることを特徴とする請求項1記載の可変容量圧縮機用制御弁。 The first valve has a first valve seat formed in a first refrigerant passage that introduces refrigerant from the discharge chamber and flows out to the outlet, and from the downstream side facing the first valve seat. A first valve element disposed in an energized state in the valve closing direction,
The second valve has a second valve seat formed in a second refrigerant passage for introducing a refrigerant from the discharge chamber and flowing it out to the crank chamber, and a downstream side facing the second valve seat. A second valve body having a pressure receiving area smaller than that of the first valve body, and a spring for biasing the second valve body in a valve opening direction against a biasing force of the solenoid. Have
Further, the passage area is disposed between the first valve body and the second valve body to transmit the urging force of the solenoid to the first valve body and receive the first valve body. 2. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 1, further comprising a shaft for transmitting a change in differential pressure between the front and rear to the second valve body.
前記可変容量圧縮機の吐出室から導入されて前記可変容量圧縮機の出口へ流出する第1の冷媒通路内に配置された逆止弁構成の第1の弁と、
前記吐出室から導入されて前記可変容量圧縮機のクランク室へ流出する第2の冷媒通路内に配置された第2の弁と、
前記第1の弁と前記第2の弁との間に配置され、前記第1の弁の前後の差圧の変化を前記第2の弁に伝達して互いに同じ開閉方向に連動させるシャフトと、
電流値に応じて前記第2の弁に閉弁方向の付勢力を与えるとともに前記シャフトを介して前記第1の弁の前後の差圧を制御しようとする冷媒の流量に応じた所定の差圧に設定するソレノイドと、
を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。 In a control valve for a variable capacity compressor that controls the refrigerant discharged from the variable capacity compressor to a constant flow rate,
A first valve having a check valve configuration disposed in a first refrigerant passage introduced from a discharge chamber of the variable capacity compressor and flowing out to an outlet of the variable capacity compressor;
A second valve disposed in a second refrigerant passage introduced from the discharge chamber and flowing into the crank chamber of the variable capacity compressor;
A shaft that is disposed between the first valve and the second valve and transmits a change in the differential pressure before and after the first valve to the second valve to interlock with each other in the same opening and closing direction;
A predetermined differential pressure corresponding to the flow rate of the refrigerant that applies a biasing force in the valve closing direction to the second valve according to the current value and controls the differential pressure before and after the first valve via the shaft. Solenoid set to
A control valve for a variable capacity compressor.
前記可変容量圧縮機の吐出室から導入されて前記可変容量圧縮機の出口へ流出する冷媒の流量に応じてリフトし、開弁後はリフト量によらず冷媒通路の通路面積が変化しない第1の弁と、
前記第1の弁の前後の差圧を所定の差圧に保つように前記可変容量圧縮機のクランク室の圧力を前記第1の弁に連動して制御する第2の弁と、
前記第1の弁が開弁したときの前記冷媒通路の前後の差圧を制御しようとする冷媒の流量に応じた前記所定の差圧に設定するソレノイドと、
を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。 In a control valve for a variable capacity compressor that controls the refrigerant discharged from the variable capacity compressor to a constant flow rate,
The lift is made according to the flow rate of the refrigerant introduced from the discharge chamber of the variable capacity compressor and flowing out to the outlet of the variable capacity compressor, and after opening, the passage area of the refrigerant passage does not change regardless of the lift amount. And the valve
A second valve for controlling the pressure in the crank chamber of the variable capacity compressor in conjunction with the first valve so as to keep the differential pressure before and after the first valve at a predetermined differential pressure;
A solenoid that sets the differential pressure before and after the refrigerant passage when the first valve is opened to the predetermined differential pressure according to the flow rate of the refrigerant to be controlled;
A control valve for a variable capacity compressor.
前記第2の弁は、前記吐出室から冷媒を導入して前記クランク室へ流出させる第2の冷媒通路に形成される第2の弁座と、前記第2の弁座に対向して前記ソレノイドの側にて軸線方向に進退自在にかつ開弁方向に付勢状態で配置されていて前記第1の弁体よりも受圧面積の小さな第2の弁体と、弁孔を介して前記第1の冷媒通路に連通する貫通孔に配置されて前記第2の弁体と一体に動作する伝達シャフトとを有し、
さらに、前記第2の弁体に与えられる前記ソレノイドの付勢力を前記伝達シャフトを介して前記第1の弁体に伝達するとともに前記第1の弁体が受ける前記冷媒通路の前後の差圧の変化を前記第2の弁体に伝達するシャフトを備えていることを特徴とする請求項8記載の可変容量圧縮機用制御弁。 The first valve has a first valve seat formed in a first refrigerant passage that introduces refrigerant from the discharge chamber and flows out to the outlet, and an outer peripheral surface on the downstream side of the first valve seat. The first valve body is disposed so as to be able to advance and retract in the axial direction facing the first valve seat in a state of being spaced from the inner wall of the first refrigerant passage, and the first valve A spring for urging the body in the valve closing direction,
The second valve includes a second valve seat formed in a second refrigerant passage for introducing the refrigerant from the discharge chamber and allowing the refrigerant to flow out to the crank chamber, and the solenoid facing the second valve seat. A second valve body which is disposed in a biased state in the valve opening direction so as to be movable back and forth in the axial direction on the side of the first valve body and has a smaller pressure receiving area than the first valve body, and the first valve via the valve hole. A transmission shaft disposed in a through hole communicating with the refrigerant passage and operating integrally with the second valve body,
Further, the urging force of the solenoid applied to the second valve body is transmitted to the first valve body via the transmission shaft, and the differential pressure before and after the refrigerant passage received by the first valve body is reduced. 9. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 8, further comprising a shaft for transmitting the change to the second valve body.
A fifth port communicating with the suction chamber of the variable capacity compressor is disposed between the third port and a fourth port communicating with the refrigerant outlet of the first refrigerant passage; The control valve for a variable capacity compressor according to claim 14, wherein a refrigerant leaking through a clearance between the transmission shaft and the transmission shaft is caused to flow to the fifth port.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008025388A (en) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Sanden Corp | Capacity control valve of variable displacement compressor |
JP2008157116A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Saginomiya Seisakusho Inc | Capacity control valve, variable displacement compressor and air conditioner |
JP2009108770A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Tgk Co Ltd | Refrigerating cycle and variable displacement compressor |
WO2018021793A1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 동일기계공업 주식회사 | Control valve for variable displacement compressor, and variable displacement compressor having same |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6340661B2 (en) * | 2014-02-27 | 2018-06-13 | 株式会社テージーケー | Control valve for variable capacity compressor |
GB2543832B (en) * | 2015-10-30 | 2020-03-11 | Aspen Pumps Ltd | Pump driver |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3783434B2 (en) * | 1998-04-13 | 2006-06-07 | 株式会社豊田自動織機 | Variable capacity swash plate compressor and air conditioning cooling circuit |
JP3583951B2 (en) * | 1999-06-07 | 2004-11-04 | 株式会社豊田自動織機 | Capacity control valve |
US6390782B1 (en) * | 2000-03-21 | 2002-05-21 | Alumina Micro Llc | Control valve for a variable displacement compressor |
JP2002285956A (en) * | 2000-08-07 | 2002-10-03 | Toyota Industries Corp | Control valve of variable displacement compressor |
JP2002332962A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Toyota Industries Corp | Control valve for variable displacement compressor |
JP3943871B2 (en) * | 2001-07-25 | 2007-07-11 | 株式会社テージーケー | Variable capacity compressor and capacity control valve for variable capacity compressor |
JP2004251159A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Sanden Corp | Control valve for variable displacement swash plate type compressor |
-
2005
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008025388A (en) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Sanden Corp | Capacity control valve of variable displacement compressor |
JP4695032B2 (en) * | 2006-07-19 | 2011-06-08 | サンデン株式会社 | Volume control valve for variable capacity compressor |
JP2008157116A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Saginomiya Seisakusho Inc | Capacity control valve, variable displacement compressor and air conditioner |
JP2009108770A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Tgk Co Ltd | Refrigerating cycle and variable displacement compressor |
WO2018021793A1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 동일기계공업 주식회사 | Control valve for variable displacement compressor, and variable displacement compressor having same |
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