JP2006291933A - Control valve for variable displacement compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カーエアコン等に使用される可変容量型圧縮機用制御弁に係り、特に、応答性を効果的に向上できるとともに、制御精度の向上等をも図ることのできる可変容量型圧縮機用制御弁に関する。 The present invention relates to a control valve for a variable displacement compressor used in a car air conditioner and the like, and in particular, a variable displacement compressor capable of improving responsiveness effectively and improving control accuracy. The present invention relates to a control valve.
一般に、カーエアコン等に使用される可変容量型圧縮機用制御弁は、圧縮機のクランク室内の圧力Pcを調整すべく、圧縮機(の吐出室)から吐出圧力Pdの冷媒が導入されるとともに、その吐出圧力Pdの冷媒を絞ってクランク室へ導出するようにされ、このクランク室への導出量(絞り量)を、圧縮機の吸入圧力Psに応じて制御するようになっており、下記特許文献1等にも見られるように、電磁式アクチュエータ(ソレノイド)を用いたものが種々提案ないし実用に供されている。 In general, a control valve for a variable displacement compressor used in a car air conditioner or the like introduces a refrigerant having a discharge pressure Pd from a compressor (discharge chamber) in order to adjust a pressure Pc in a crank chamber of the compressor. The refrigerant having the discharge pressure Pd is squeezed out and led to the crank chamber, and the derivation amount (throttle amount) to the crank chamber is controlled according to the suction pressure Ps of the compressor. As seen in Patent Document 1 and the like, various proposals or practical applications using electromagnetic actuators (solenoids) have been made.
かかる可変容量型圧縮機用制御弁の従来例を図3に示す。図示の制御弁5は、弁体部15aを有する弁棒15’と、弁体部15aが接離する弁座(弁口)22が設けられた弁室21を有し、この弁室21の外周部(弁座22より上流側)に圧縮機から吐出圧力Pdの冷媒を導入するための複数のフィルタ25A付き吐出圧冷媒導入口25が設けられるとともに、弁座22の下方(下流側)に圧縮機のクランク室に連通する冷媒出口26が設けられた弁本体20’と、電磁式アクチュエータ30と、を備える。
A conventional example of such a variable displacement compressor control valve is shown in FIG. The illustrated
電磁式アクチュエータ30は、通電励磁用のコネクタ部31を有するコイル32、該コイル32の内周側に配在された円筒状のステータ33、該ステータ33の下端部内周に圧入固定された断面凹字状の吸引子34、ステータ33の下端部外周(段差部)にその上端部がTIG溶接により接合された鍔状部35a付きパイプ35、吸引子34の下方でパイプ35の内周側に上下方向に摺動自在に配在されたプランジャ37、及び、前記コイル32の外周を覆うように配在された有底穴付き円筒状のハウジング60を備えている。
The
また、前記ステータ33の上部には、六角穴付きの調節ねじ65が螺合せしめられ、ステータ33の内周側における前記調節ねじ65と吸引子34との間には、圧縮機の吸入圧力Psが導入される感圧室45が形成され、この感圧室45には感圧応動部材としての、ベローズ41、逆凸字状の上ストッパ42、逆凹字状の下ストッパ43、及び圧縮コイルばね44からなるベローズ本体40が配在され、さらに、ベローズ本体40と吸引子34との間には、ベローズ本体40を収縮させる方向(調節ねじ65側に圧縮する方向)に付勢する圧縮コイルばね46が配在されている。また、ベローズ本体40の下ストッパ43(の逆凹部)とプランジャ37(の凹部37c)との間には、前記吸引子34を貫通する段付きの作動棒14が配在され、さらに、吸引子34とプランジャ37(の凹部37b)との間には、プランジャ37を介して弁棒15’を下方(開弁方向)に付勢する圧縮コイルばねからなる開弁ばね47が配在されている。
Further, an adjusting
一方、前記弁本体20の上部中央には、プランジャ37の最下降位置を規制するための凸状ストッパ部28が突設され、この凸状ストッパ部28を含む弁室上方の中央部分には、前記弁棒15’が摺動自在に嵌挿された案内孔19が形成されている。また、前記プランジャ37と弁本体20’の上部外周(凸状ストッパ部28外周)との間には、圧縮機の吸入圧力の冷媒が導入される吸入圧冷媒導入室23が形成されるとともに、その外周側に複数個の吸入圧冷媒導入口27が形成され、この吸入圧冷媒導入口27から吸入圧冷媒導入室23に導入された吸入圧力Psの冷媒は、プランジャ37の外周に形成された縦溝37a、37a、…及び中央部に穿設された連通孔37dや吸引子34に形成された連通孔39等を介して前記感圧室45に導入される。
On the other hand, a
前記弁本体20の下部(冷媒出口26)には、前記弁棒15’を上方に付勢する円錐状の圧縮コイルばねからなる閉弁ばね48が配在されており、この閉弁ばね48の付勢力により、弁棒15’の上端部は、常時プランジャ37(の連通孔37d部分)に圧接するようにされている。
A
また、弁本体20’の上端部には、Oリング57を介して前記パイプ35の下端鍔状部35aが乗せられ、この鍔状部35aと前記コイル32との間には鍔状部56a付き短円筒状のパイプホルダ56が介装され、それらの鍔状部35a、56aが弁本体20’の上端外周かしめ部29により共締め固定されている。また、パイプホルダ56の上端部には、前記ハウジング60の穴付き底部61が圧入固定され、ハウジング60の上端部62は、前記コネクタ部31の鍔状部31c上にかしめ固定され、ハウジング60とコネクタ部31とコイル32との間にはOリング66が介装されている。なお、コネクタ部31の中央下部には、前記調節ねじ65の六角穴に嵌合せしめられる凸部31bが突設された凹部31aが形成されており、この凹部31a内に前記ステータ33及び調節ねじ65の上部が挿入されている。
Further, a
このような構成とされた制御弁5においては、コイル32、ステータ33及び吸引子34からなるソレノイド部が通電励磁されると、吸引子34にプランジャ37が引き寄せられ、これに伴い、弁棒15’が閉弁ばね48の付勢力により上方(閉弁方向)に移動せしめられる。一方、圧縮機から吸入圧導入口27に導入された吸入圧力Psの冷媒は、導入室23からプランジャ37の外周に形成された縦溝37a、37a、…や吸引子39に形成された連通孔39等を介して前記感圧室45に導入され、ベローズ本体40(内部は真空圧)は感圧室45の圧力(吸入圧力Ps)に応じて伸縮変位(吸入圧力Psが高いと収縮、低いと伸張)し、該変位が作動棒14及びプランジャ37を介して弁棒15’に伝達され、それによって、弁開度(弁座22と弁体部15aとの間の実効通路断面積)が調整される。すなわち、弁開度は、コイル32、ステータ33及び吸引子34からなるソレノイド部によるプランジャ37の吸引力と、ベローズ本体40の付勢力と、開弁ばね47及び閉弁ばね48による付勢力と、によって決定され、その弁開度に応じて、吐出圧冷媒導入口25から弁室21に導入された吐出圧力Pdの冷媒の出口26側、つまりクランク室への導出量(絞り量)が調整され、これによって、クランク室内の圧力(供給圧力)Pcが制御される。
In the
前記した如くの可変容量型圧縮機用制御弁5においては、圧力制御の応答性の向上、つまり、弁開時にはクランク室内の圧力(供給圧力)Pcを素早く吐出圧力Pdに近づけ(増大させ)、弁閉時には吸入圧力Psを素早く供給圧力Pcに近づける(増大させる)ことが要求される。この場合、コスト上昇を抑えるため、前記制御弁5等の他の制御弁との部品の共用化を図りながら前記応答性を向上させる方策が望まれる。弁体部15aが弁口22を開く弁開時に供給圧力Pcを素早く増大させるには、弁口22を大きくして冷媒出口26から圧縮機クランク室に供給される冷媒流量を増大させればよい。しかしながら、弁体部15aが弁口22を閉じる弁閉時に吸入圧力Psを素早く供給圧力Pcに近づけるための効果的な方策は、未だ提案されていなかった。
In the
また、弁開時における応答性を向上させるべく、弁口22を大きくして冷媒出口26から圧縮機クランク室に供給される冷媒流量を増大させると、次のような問題が発生するおそれがある。すなわち、前記のように冷媒流量を増大させると、弁棒15’(弁体部15a)に作用する冷媒出口26側の圧力(クランク室への供給圧力Pc)が大きくなる。従来の制御弁5においては、弁開時における前記供給圧力Pcと前記吸入圧力Ps(弁棒15’の上端面に作用する)との差圧(Pc−Ps)による影響は僅かであり、制御上は無視できる程度であったが、応答性を向上させるべく弁口22を大きくして冷媒流量を増大させると、前記供給圧力Pcと前記吸入圧力Psとの差圧による影響が大きくなり、電磁式アクチュエータ30や感圧応動部材40の仕様等が同じである(共用化する)と、この差圧により弁棒15’(弁体部15a)が上方(閉方向)に押し上げられることになり、制御に悪影響(制御精度の低下等)を及ぼす。
Further, when the
また、前記した如くの制御弁5にあっては、吐出圧冷媒入口25から弁室21に導入される冷媒の圧力(吐出圧力Pd)は、吸入圧冷媒導入室23の冷媒の圧力(吸入圧力Ps)より高いので、弁閉時に弁室21に導入された冷媒の一部は、弁棒15’と案内孔19の摺接面間を通って吸入圧冷媒導入室23に洩れるが、このPd→Ps洩れ量が多くなる程、制御に悪影響を及ぼすことになるので、前記Pd→Ps洩れ量を可及的に少なくすることが望まれる。
In the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、コスト上昇を抑えながら、応答性を効果的に向上できるとともに、制御精度の向上等をも図ることのできる可変容量型圧縮機用制御弁を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a variable capacitor that can effectively improve responsiveness and improve control accuracy while suppressing an increase in cost. It is to provide a control valve for a type compressor.
前記の目的を達成すべく、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁は、基本的には、弁体部を有する弁棒と、該弁棒が摺動自在に嵌挿された案内孔と前記弁体部が接離する弁口が設けられた弁室とを有し、前記弁口より上流側に圧縮機から吐出圧力の冷媒を導入するための吐出圧冷媒入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に前記圧縮機のクランク室に連通する冷媒出口が設けられた弁本体と、前記弁棒を弁口開閉方向に駆動するための電磁式アクチュエータと、前記圧縮機の吸入圧力に応動して前記弁棒を弁口開閉方向に駆動する感圧応動部材と、を備える。 In order to achieve the above object, a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention basically includes a valve stem having a valve body and a guide hole into which the valve stem is slidably inserted. And a valve chamber provided with a valve port for contacting and separating the valve body, and provided with a discharge pressure refrigerant inlet for introducing a refrigerant of discharge pressure from the compressor upstream from the valve port, A valve body provided with a refrigerant outlet communicating with the crank chamber of the compressor downstream from the valve port; an electromagnetic actuator for driving the valve rod in the valve port opening / closing direction; and a suction pressure of the compressor And a pressure-sensitive response member that drives the valve stem in the valve opening / closing direction in response to the pressure.
そして、前記電磁式アクチュエータのプランジャと前記弁本体との間に、前記吸入圧力の冷媒が導入される吸入圧冷媒導入室が形成されるとともに、前記弁棒を縦貫するように、前記冷媒出口における冷媒圧力を前記吸入圧冷媒導入室に導く貫通孔が形成され、かつ、前記プランジャの昇降移動により前記貫通孔の上端開口を開閉できるようにされていることを特徴としている。 A suction pressure refrigerant introduction chamber into which the refrigerant at the suction pressure is introduced is formed between the plunger of the electromagnetic actuator and the valve body, and at the refrigerant outlet so as to pass through the valve rod. A through hole for guiding the refrigerant pressure to the suction pressure refrigerant introduction chamber is formed, and the upper end opening of the through hole can be opened and closed by the up and down movement of the plunger.
より具体的な好ましい態様では、弁体部を有する弁棒と、該弁棒が摺動自在に嵌挿された案内孔と前記弁体部が接離する弁口が設けられた弁室とを有し、前記弁口より上流側に圧縮機から吐出圧力の冷媒を導入するための吐出圧冷媒入口が設けられるとともに、前記弁口より下流側に前記圧縮機のクランク室に連通する冷媒出口が設けられた弁本体と、コイル、該コイルの内周側に配在された円筒状のステータ、該ステータに固定された吸引子、及び前記吸引子の下方に上下方向に摺動自在に配在されたプランジャ、を有する電磁式アクチュエータと、前記ステータの内周側で前記吸引子より上方に形成されて前記圧縮機から吸入圧が導入される感圧室と、該感圧室に配在された感圧応動部材と、該感圧応動部材と前記プランジャとの間に配在された作動棒と、を備え、前記吸引子に前記プランジャが引き寄せられると、それに伴って前記弁体部が閉弁方向に移動し、前記感圧応動部材により前記作動棒が下方に押動されると、それに伴って前記弁体部が開弁方向に移動するようにされ、前記電磁式アクチュエータのプランジャと前記弁本体との間に、前記吸入圧力の冷媒が導入される吸入圧冷媒導入室が形成されるとともに、前記弁棒を縦貫するように、前記冷媒出口における冷媒圧力を前記吸入圧冷媒導入室に導く貫通孔が形成され、かつ、前記プランジャの昇降移動により前記貫通孔の上端開口を開閉できるようにされる。 In a more specific preferred embodiment, a valve stem having a valve body portion, a guide hole into which the valve stem is slidably inserted, and a valve chamber provided with a valve port for contacting and separating the valve body portion are provided. A discharge pressure refrigerant inlet for introducing refrigerant at a discharge pressure from the compressor upstream from the valve port, and a refrigerant outlet communicating with the crank chamber of the compressor downstream from the valve port. A provided valve body, a coil, a cylindrical stator disposed on the inner peripheral side of the coil, a suction element fixed to the stator, and a sliding part disposed vertically below the suction element An electromagnetic actuator having a plunger formed thereon, a pressure sensing chamber formed above the suction element on the inner peripheral side of the stator and introduced with suction pressure from the compressor, and disposed in the pressure sensing chamber A pressure-sensitive response member, and a pressure-sensitive response member and the plunger. When the plunger is attracted to the suction element, the valve body portion is moved in the valve closing direction, and the operating rod is pushed downward by the pressure-sensitive response member. Accordingly, the valve body portion is moved in the valve opening direction, and the suction pressure refrigerant introduction chamber in which the suction pressure refrigerant is introduced between the plunger of the electromagnetic actuator and the valve body. Is formed, and a through hole is formed through the valve rod to guide the refrigerant pressure at the refrigerant outlet to the suction pressure refrigerant introduction chamber, and the upper end opening of the through hole is moved up and down by the plunger. Can be opened and closed.
好ましい態様では、前記案内孔の上部に小径孔部が設けられるとともに、前記弁棒の上部に前記小径孔部に摺動自在に嵌挿される小径部が設けられ、前記弁棒に、前記冷媒出口における冷媒圧力を前記貫通孔から、前記案内孔における前記小径孔部より下側の大径孔部と前記弁棒における前記小径部の下側の大径部との間に形成される均圧用圧力導入室に導く均圧用連通孔が形成される。 In a preferred embodiment, a small-diameter hole portion is provided at the upper portion of the guide hole, and a small-diameter portion that is slidably fitted into the small-diameter hole portion is provided at the upper portion of the valve rod, and the refrigerant outlet is provided in the valve rod. The pressure equalizing pressure formed between the through-hole and the large-diameter hole portion below the small-diameter hole portion in the guide hole and the large-diameter portion below the small-diameter portion in the valve rod. A pressure equalizing communication hole leading to the introduction chamber is formed.
他の好ましい態様では、前記プランジャに、前記貫通孔の上端開口を開閉するための弁体部が設けられる。 In another preferred embodiment, the plunger is provided with a valve body portion for opening and closing the upper end opening of the through hole.
また、別の好ましい態様では、前記弁棒における前記案内孔の大径孔部に摺接する部分の外周にリング状溝が形成される。 Moreover, in another preferable aspect, a ring-shaped groove is formed on the outer periphery of a portion of the valve stem that is in sliding contact with the large-diameter hole portion of the guide hole.
本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁では、例えば、電磁式アクチュエータのプランジャが吸引子に引き寄せられると、弁棒(弁体部)が閉弁ばねの付勢力により前記プランジャに伴って上向き(閉方向)に移動し、弁体部が弁口に接当してそれを閉じ、この状態で弁棒の上昇移動は停止せしめられるが、この弁閉状態からプランジャ(の弁体部)はさらに吸引子に引き寄せられ、弁棒の上端(貫通孔の上端開口)からプランジャに設けられた弁体部が離れる。これにより、貫通孔の上端開口が開かれ、冷媒出口側の圧力(クランク室への供給圧力Pc)が前記貫通孔を介して吸入圧冷媒導入室に導入され、吸入圧力Psが素早く供給圧力Pcに近づけられる。その結果、弁閉時における応答性が向上する。 In the control valve for a variable displacement compressor according to the present invention, for example, when the plunger of the electromagnetic actuator is attracted to the attractor, the valve rod (valve body portion) is moved upward along with the plunger by the urging force of the valve closing spring. (The closing direction), the valve body part contacts the valve port and closes it, and in this state the upward movement of the valve stem is stopped, but from this valve closed state the plunger (valve part) Furthermore, it is attracted to a suction element, and the valve body part provided in the plunger leaves | separates from the upper end (upper end opening of a through-hole) of a valve stem. As a result, the upper end opening of the through hole is opened, the pressure on the refrigerant outlet side (supply pressure Pc to the crank chamber) is introduced into the suction pressure refrigerant introduction chamber through the through hole, and the suction pressure Ps is quickly supplied to the supply pressure Pc. To be close to. As a result, the responsiveness when the valve is closed is improved.
また、弁開時における応答性の向上は、弁口を大きくする等して冷媒出口から圧縮機クランク室に供給される冷媒流量を増大させることにより達成される。 In addition, the improvement of the responsiveness when the valve is opened is achieved by increasing the flow rate of the refrigerant supplied from the refrigerant outlet to the compressor crank chamber by increasing the valve opening.
一方、弁開時において、弁棒の弁体部に作用する冷媒出口側の圧力(クランク室への供給圧力Pc)は、弁棒に形成された前記貫通孔及び均圧用連通孔を介して均圧用圧力導入室に導かれ、弁棒の大径部(肩部=段丘部)に作用する。すなわち、均圧用圧力導入室に導かれた供給圧力Pcは、前記弁棒を押し下げる方向、つまり、前記供給圧力Pcと前記吸入圧力Psとの差圧を小さく(キャンセル)する方向に働く。このため、応答性を向上させるべく弁口を大きくして冷媒流量を増大させても、前記供給圧力Pcと前記吸入圧力Psとの差圧によって弁棒(弁体部)が上方(閉方向)に押し上げられることはなくなり、制御上の問題が解消され、制御精度の向上等が図られる。 On the other hand, when the valve is opened, the pressure on the refrigerant outlet side (supply pressure Pc to the crank chamber) acting on the valve body of the valve rod is equalized through the through hole and the pressure equalizing communication hole formed in the valve rod. It is led to the pressure introduction chamber for pressure and acts on the large diameter part (shoulder part = terrace part) of the valve stem. That is, the supply pressure Pc introduced to the pressure equalization pressure introduction chamber acts in a direction to push down the valve rod, that is, in a direction to reduce (cancel) the differential pressure between the supply pressure Pc and the suction pressure Ps. For this reason, even if the valve port is enlarged to increase the responsiveness and the refrigerant flow rate is increased, the valve stem (valve part) is moved upward (closed direction) by the differential pressure between the supply pressure Pc and the suction pressure Ps. Therefore, the control problem is solved and the control accuracy is improved.
また、吐出圧冷媒入口から弁室に導入された冷媒の一部は、弁棒と案内孔の摺接面間を通って前記均圧用圧力導入室に導かれ、ここから前記均圧用連通孔及び貫通孔を介して冷媒出口に導出される。言い換えれば、従来の制御弁における吐出圧力Pd→吸入圧力Psへの洩れはほとんど発生することなく、吐出圧力Pdは供給圧力Pc側に抜けるので、制御には悪影響を及ぼさなくなり、その結果、制御精度の向上等が図られる。 Further, a part of the refrigerant introduced into the valve chamber from the discharge pressure refrigerant inlet is led to the pressure equalizing pressure introducing chamber through the sliding surface between the valve rod and the guide hole, and from here the pressure equalizing communication hole and It is led out to the refrigerant outlet through the through hole. In other words, there is almost no leakage from the discharge pressure Pd to the suction pressure Ps in the conventional control valve, and the discharge pressure Pd goes to the supply pressure Pc side, so that the control is not adversely affected. Improvement and the like.
以下、本発明の可変容量型圧縮機用制御弁の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る可変容量型圧縮機用制御弁の一実施形態を示す縦断面図である。
Hereinafter, embodiments of a control valve for a variable displacement compressor of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention.
図1に示される可変容量型圧縮機用制御弁1は、前述した図3に示される従来例の可変容量型圧縮機用制御弁5における電磁式アクチュエータ30や感圧応動部材(ベローズ本体)40等の部品の共用化を図りながら、応答性の向上等を図ったもので、以下においては、図3に示される従来例の可変容量型圧縮機用制御弁5の各部に対応する部分には同一の符号を付して、相違点を重点的に説明する。
A variable displacement compressor control valve 1 shown in FIG. 1 includes an
図示の制御弁1は、断面十字形ないしT字形の弁体部15aを有する弁棒15(後で詳述)と、弁体部15aが接離する、前記制御弁5のものより大なる口径の弁口(弁座)22が設けられた弁室21を有し、この弁室21の外周部(弁座22より上流側)に圧縮機から吐出圧力Pdの冷媒を導入するための複数の吐出圧冷媒導入口25が設けられるとともに、弁座22の下方(下流側)に圧縮機のクランク室に連通する冷媒出口26が設けられた弁本体20と、電磁式アクチュエータ30と、を備える。
The illustrated control valve 1 has a larger diameter than that of the
電磁式アクチュエータ30は、通電励磁用のコネクタ部31を有する電磁コイル32、該コイル32の内周側に配在された段付き円筒状のステータ33、該ステータ33の下端部内周に圧入固定された断面凹字状の吸引子34、この吸引子34の下方でガイドパイプ35の内周側に上下方向に摺動自在に配在されたプランジャ37、ステータ33の下端部外周にその上端部内周がろう付けにより連結固定された、プランジャ37ガイド用の円筒形のガイドパイプ35、前記コイル32の外周を覆うように配在された段付き円筒状のハウジング60、及び、弁本体20の上端部とコイル32との間に配在された短円筒状のホルダ50、を備えている。
The
ホルダ50の内周には、前記パイプ35の下端部が内嵌されてろう付けにより連結固定され、また、ホルダ50の外周には、ハウジング60の下部小径部61が圧入されている。ハウジング60の上端部62は、前記コイル32の上端部付近にかしめ固定されている。ホルダ50の下部には、弁本体20の上部外周に外嵌される薄肉鍔付き円筒部50aが設けられ、この薄肉鍔付き円筒部50aをピールかしめ加工することにより弁本体20にホルダ50が固定されている。
The lower end portion of the
また、前記ステータ33の上部には、六角穴付きの調節ねじ65が螺合せしめられ、ステータ33の内周側における前記調節ねじ65と吸引子34との間には、圧縮機の吸入圧力Psが導入される感圧室45が形成され、この感圧室45には感圧応動部材としての、ベローズ41、逆凸字状の上ストッパ42、逆凹字状の下ストッパ43、及び圧縮コイルばね44からなるベローズ本体40が配在され、さらに、ベローズ本体40と吸引子34との間には、ベローズ本体40を収縮させる方向(調節ねじ65側に圧縮する方向)に付勢する圧縮コイルばね46が配在されている。また、ベローズ本体40の下ストッパ43(の逆凹部)とプランジャ37(の凹部37c)との間には、前記吸引子34を貫通する段付きの作動棒14が配在され、さらに、吸引子34とプランジャ37(の凹部37b)との間には、プランジャ37を介して弁棒15を下方(開弁方向)に付勢する圧縮コイルばねからなる開弁ばね47が配在されている。
Further, an adjusting
一方、前記弁本体20の上部中央には、プランジャ37の最下降位置を規制するための凸状ストッパ部28が突設され、この凸状ストッパ部28を含む弁室上方の中央部分には、前記弁棒15が摺動自在に嵌挿された案内孔19(後で詳述)が形成されている。また、前記プランジャ37と弁本体20の上部外周(凸状ストッパ部28外周)との間には、圧縮機の吸入圧力Psの冷媒が導入される吸入圧冷媒導入室23が形成されるとともに、その外周側に複数個の吸入圧冷媒導入口27が形成され、この入口27から導入室23に導入された吸入圧力Psは、プランジャ37の外周に形成された縦溝37a、37a、…や吸引子34に形成された連通孔39等を介して前記感圧室45に導入されるとともに、前記弁棒15の上端面にも作用する。なお、プランジャ37の中央部に穿設された孔37dは、ここでは、後述のボール弁体37A取付に供すべく設けられたもので、従来例の制御弁5の連通孔37dとは機能が相違する。
On the other hand, a
また、前記弁本体20の最下部に設けられた冷媒出口26内には、前記弁棒15を上方に付勢してその上端部(後述の貫通孔51の上端開口部分)をプランジャ37(のボール弁体37A)に押し付ける円錐状の圧縮コイルばねからなる閉弁ばね48が配在されている。
Further, in the
そして、本実施形態の制御弁1においては、応答性を向上させるべく、前記弁口22、弁棒15、及び案内孔10の径が、前述した図3に示される制御弁5のものより大きく(太く)されており、図1に加えて図2(部分拡大図)を参照すればよくわかるように、前記案内孔19の上部に小径孔部19bが設けられるとともに、前記弁棒15の上部に前記小径孔部19bに摺動自在に嵌挿される小径部15bが設けられ、前記弁棒15の中央部を縦貫するように、前記冷媒出口26における冷媒圧力Pcを前記吸入圧冷媒導入室23に導く貫通孔51が形成され、かつ、前記プランジャ37の下端部中央には、前記貫通孔51の上端開口を開閉すべくボール弁体37Aがかしめ固定されている。
And in the control valve 1 of this embodiment, in order to improve responsiveness, the diameter of the said
また、前記弁棒15の大径部15Aの上端近くには、前記冷媒出口26における冷媒圧力Pcを前記貫通孔51から、前記案内孔19における前記小径孔部19bより下側の大径孔部19Aと前記弁棒15における前記小径部15bの下側の大径部15Aとの間に形成される均圧用圧力導入室52に導く複数本の均圧用連通孔(横孔)51aが形成されている。また、弁棒15の大径部15Aにおける案内孔19に摺接する部分(下端近く)の外周には、3本のリング状溝15cが形成されている。
Further, near the upper end of the large-
このような構成とされた制御弁1においては、コイル32、ステータ33及び吸引子34からなるソレノイド部が通電励磁されると、吸引子34にプランジャ37が引き寄せられ、これに伴い、弁棒15が閉弁ばね48の付勢力により上方(閉弁方向)に移動せしめられる。一方、圧縮機から吸入圧導入口27に導入された吸入圧力Psの冷媒は、導入室23からプランジャ37の外周に形成された縦溝37a、37a、…や吸引子39に形成された連通孔39等を介して前記感圧室45に導入され、ベローズ本体40(内部は真空圧)は感圧室45の圧力(吸入圧力Ps)に応じて伸縮変位(吸入圧力Psが高いと収縮、低いと伸張)し、該変位が作動棒14及びプランジャ37を介して弁棒15に伝達され、それによって、弁開度(弁口22と弁体部15aとの間の実効通路断面積)が調整される。すなわち、弁開度は、コイル32、ステータ33及び吸引子34からなるソレノイド部によるプランジャ37の吸引力と、ベローズ本体40の付勢力と、開弁ばね47及び閉弁ばね48による付勢力と、によって決定され、その弁開度に応じて、吐出圧冷媒導入口25から弁室21に導入された吐出圧力Pdの冷媒出口26側、つまりクランク室への導出量(絞り量)が調整され、これによって、クランク室内の圧力(供給圧力)Pcが制御される。
In the control valve 1 having such a configuration, when the solenoid portion including the
そして、本実施形態の可変容量型圧縮機用制御弁1では、電磁式アクチュエータ30のプランジャ37が吸引子4に引き寄せられると、弁棒15(弁体部15a)が閉弁ばね48の付勢力によりプランジャ37に伴って上向き(閉方向)に移動し、弁体部15aが弁口22に接当してそれを閉じ、この状態で弁棒15の上昇移動は停止せしめられるが、この弁閉状態からプランジャ37(のボール弁体37A)はさらに吸引子に引き寄せられ、弁棒15の上端(貫通孔51の上端開口)から前記ボール弁体37Aが離れる。これにより、貫通孔51の上端開口が開かれ、冷媒出口側の圧力(クランク室への供給圧力Pc)が前記貫通孔51を介して吸入圧冷媒導入室23に導入され、吸入圧力Psが素早く供給圧力Pcに近づけられる。その結果、弁閉時における応答性が向上する。
In the variable displacement compressor control valve 1 of the present embodiment, when the
また、弁口22等が大きくされていることにより、冷媒出口26から圧縮機クランク室に供給される冷媒流量が増大するので、弁開時における応答性も向上する。
Further, since the
一方、弁開時において、弁棒15の弁体部15aに作用する冷媒出口側の圧力(クランク室への供給圧力Pc)は、弁棒15に形成された前記貫通孔51及び均圧用連通孔51aを介して均圧用圧力導入室52に導かれ、弁棒15の大径部15A(肩部=段丘部)に作用する。すなわち、均圧用圧力導入室52に導かれた供給圧力Pcは、前記弁棒15を押し下げる方向、つまり、前記供給圧力Pcと前記吸入圧力Psとの差圧による影響を小さく(キャンセル)する方向に働く。このため、応答性を向上させるべく弁口22を大きくして冷媒流量を増大させても、前記供給圧力Pcと前記吸入圧力Psとの差圧によって弁棒(弁体部)が上方(閉方向)に押し上げられることはなくなり、制御上の問題が解消され、制御精度の向上等が図られる。
On the other hand, when the valve is open, the pressure on the refrigerant outlet side (supply pressure Pc to the crank chamber) acting on the
また、吐出圧冷媒入口25から弁室に導入された冷媒の一部は、弁棒15と案内孔19の摺接面間を通って前記均圧用圧力導入室52に導かれ、ここから前記均圧用連通孔51a及び貫通孔51を介して冷媒出口26に導出される。言い換えれば、従来の制御弁5における吐出圧力Pd→吸入圧力Psへの洩れはほとんど発生することなく、吐出圧力Pdは供給圧力Pc側に抜けるので、制御には悪影響を及ぼさなくなり、その結果、制御精度の向上等が図られる。
Further, a part of the refrigerant introduced into the valve chamber from the discharge pressure
また、弁棒15にリング状溝15cが形成されていることから、該リング状溝15cによるラビリンス効果によって、吐出圧力Pd→供給圧力Pcへの洩れも低減されるとともに、リング状溝15cにより、弁棒15と案内孔19の摺接面間に侵入する微小異物が捕捉されるので、微小異物が弁棒15と案内孔19の摺接面間に詰まり難くなり、弁棒15が作動不良、例えば、プランジャ37が吸引子34に引き寄せられても、弁棒15が上方に移動せず置き去りにされるような事態等を引き起こし難くなる等の効果も得られる。
Further, since the ring-shaped
1 可変容量型圧縮機用制御弁
14 作動棒
15 弁棒
15A 大径部
15a 弁体部
15b 小径部
15c リング状溝
19 案内孔
19A 大径孔部
19b 小径孔部
20 弁本体
21 弁室
22 弁口
23 吸入圧冷媒導入室
25 吐出圧冷媒導入口
26 冷媒出口
27 吸入圧冷媒導入口
30 電磁式アクチュエータ
32 コイル
33 ステータ
34 吸引子
35 パイプ
37 プランジャ
40 ベローズ本体
45 感圧室
47 開弁ばね
48 閉弁ばね
51 貫通孔
51a 均圧用連通孔
52 均圧用圧力導入室
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