JP2004278511A - 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可変容量圧縮機にて冷媒の吐出容量を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 displacement compressor, and more particularly to a control valve for a variable displacement compressor that controls the discharge capacity of a refrigerant in a variable displacement compressor of an air conditioner for an automobile.
自動車用空調装置の冷凍サイクルに用いられる圧縮機は、走行状態によって回転数が変化する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、一般的には、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、冷媒の吐出容量を可変することのできる可変容量圧縮機が用いられている。 A compressor used in a refrigeration cycle of an automotive air conditioner uses an engine whose rotation speed changes according to a running state as a driving source, and thus cannot perform rotation speed control. Therefore, in general, a variable displacement compressor capable of changing the discharge capacity of the refrigerant is used in order to obtain an appropriate cooling capacity without being restricted by the engine speed.
可変容量圧縮機は、一般に、気密に形成されたクランク室内で傾斜角可変に設けられた揺動板が回転軸の回転運動によって駆動されて揺動運動をし、その揺動板の揺動運動により回転軸と平行な方向に往復運動するピストンが吸入室の冷媒をシリンダ内に吸入して圧縮した後、吐出室に吐出する。このとき、クランク室内の圧力を変化させることにより、揺動板の傾斜角度を変化させ、これによって冷媒の吐出量を変化させるようにしている。このクランク室内の圧力を変化させるよう制御するのが、可変容量圧縮機用制御弁である。 In general, a variable displacement compressor is configured such that a swinging plate provided with a variable inclination angle is driven by a rotating motion of a rotating shaft in an airtight crank chamber to perform a swinging motion, and the swinging motion of the swinging plate is performed. As a result, the piston reciprocating in the direction parallel to the rotation axis draws the refrigerant in the suction chamber into the cylinder and compresses it, and then discharges it to the discharge chamber. At this time, by changing the pressure in the crank chamber, the inclination angle of the swing plate is changed, thereby changing the refrigerant discharge amount. The control valve for the variable displacement compressor controls so as to change the pressure in the crank chamber.
このような圧縮機の容量を可変制御するための可変容量圧縮機用制御弁は、一般に、吐出室から吐出された吐出圧力Pdの冷媒の一部を気密に形成されたクランク室に導入するようにし、その導入量を制御することによってクランク室内の圧力Pcを制御し、その導入量の制御は、吸入室の吸入圧力Psに応じて行うようにしている。つまり、可変容量圧縮機用制御弁は、吸入圧力Psを感じて、その吸入圧力Psが一定に保たれるように吐出室からクランク室に導入される吐出圧力Pdの冷媒の流量を制御している。 Such a variable displacement compressor control valve for variably controlling the capacity of a compressor generally introduces a part of the refrigerant having a discharge pressure Pd discharged from a discharge chamber into a hermetically formed crank chamber. The pressure Pc in the crank chamber is controlled by controlling the amount of introduction, and the amount of introduction is controlled according to the suction pressure Ps of the suction chamber. That is, the control valve for the variable displacement compressor senses the suction pressure Ps and controls the flow rate of the refrigerant having the discharge pressure Pd introduced from the discharge chamber into the crank chamber so that the suction pressure Ps is kept constant. I have.
このため、可変容量圧縮機用制御弁は、吸入圧力Psを感知する感圧部と、その感圧部が感知した吸入圧力Psに応じて吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部とを備えている。さらに、可変容量動作に入るときの吸入圧力Psの値を外部から自由に設定することができるようにした可変容量圧縮機用制御弁では、感圧部の設定値を外部電流によって可変できるソレノイドを備えている。 For this reason, the control valve for a variable displacement compressor is provided with a pressure sensing portion for sensing the suction pressure Ps, and a valve portion for opening and closing the passage from the discharge chamber to the crank chamber in accordance with the suction pressure Ps sensed by the pressure sensing portion. And Further, in the control valve for a variable displacement compressor in which the value of the suction pressure Ps at the time of entering the variable displacement operation can be freely set from the outside, a solenoid capable of changing the set value of the pressure sensing section by an external current is used. Have.
ところで、外部制御が可能な従来の可変容量圧縮機用制御弁の中には、エンジンと揺動板が設けられた回転軸との間にエンジンに駆動力を伝達したり遮断したりする電磁クラッチを用いないで、エンジンと回転軸とを直結した構成の可変容量圧縮機を制御するための制御弁がある(たとえば、特許文献1参照。)。 By the way, among the conventional control valves for a variable displacement compressor that can be controlled externally, there is an electromagnetic clutch that transmits or cuts off a driving force to an engine between an engine and a rotating shaft provided with a rocking plate. There is a control valve for controlling a variable displacement compressor having a configuration in which an engine and a rotating shaft are directly connected without using a compressor (for example, see Patent Document 1).
この制御弁は、吐出室からクランク室へ通じる通路を開閉制御する弁部と、その弁部を閉じ方向に作用させるような電磁力を発生させるソレノイドと、大気圧と比較して吸入圧力Psが低くなるにつれて弁部を開き方向に作用させる感圧部とをこの順序で配置された構成を有している。このため、ソレノイドが通電されていないときには、弁部は全開状態になっていて、クランク室内の圧力Pcを吐出圧力Pdに近い圧力に維持することができ、これによって揺動板が回転軸に対してほぼ直角になり、可変容量圧縮機を最小容量で運転させることができる。このことは、エンジンと回転軸とが直結されていても、実質的に吐出容量をゼロに近くすることができるので、電磁クラッチを排除することができるのである。
しかしながら、電磁クラッチを不要とした可変容量圧縮機を制御するための従来の制御弁では、感圧部および弁部がソレノイドを挟んで配置されており、吸入圧力Psと大気圧とを比較する感圧部には、ソレノイドを介して吸入圧力Psを導くように構成されているため、ソレノイドの全体を圧力室内に収容しなければならず、ソレノイドの部分についても耐圧を考慮した設計をしなければならないという問題点があった。 However, in a conventional control valve for controlling a variable displacement compressor that does not require an electromagnetic clutch, a pressure sensing portion and a valve portion are arranged with a solenoid interposed therebetween, and a sense for comparing the suction pressure Ps with the atmospheric pressure. Since the pressure section is configured to guide the suction pressure Ps via the solenoid, the entire solenoid must be housed in the pressure chamber, and the solenoid must be designed in consideration of the pressure resistance. There was a problem that it did not become.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、電磁クラッチを用いることなく可変容量圧縮機を最小容量に制御することができ、ソレノイドを圧力室に収容することなく構成することが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 such a point, and it is possible to control a variable displacement compressor to a minimum capacity without using an electromagnetic clutch, and it is possible to configure the solenoid without accommodating the solenoid in a pressure chamber. An object of the present invention is to provide a control valve for a variable displacement compressor.
本発明では上記問題を解決するために、気密に形成されたクランク室内の圧力を制御することにより冷媒の吐出容量を変化させるようにした可変容量圧縮機用制御弁において、ソレノイドのプランジャを第1プランジャおよび第2プランジャに分割し、前記第1プランジャと前記第2プランジャとの間に吸入室の吸入圧力を感知する感圧体が配置され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 order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a control valve for a variable displacement compressor in which a discharge capacity of a refrigerant is changed by controlling a pressure in an airtightly formed crank chamber. A control valve for a variable displacement compressor, wherein the control valve is divided into a plunger and a second plunger, and a pressure sensing element for sensing a suction pressure of a suction chamber is arranged between the first plunger and the second plunger. Is provided.
このような可変容量圧縮機用制御弁によれば、第1プランジャと、この第1プランジャを除くソレノイドとの間に感圧体を配置し、この感圧体が可変容量圧縮機内の圧力と大気圧との間を仕切っているので、ソレノイドを圧力室に収容することなく構成することができる。また、ソレノイドの非通電時は、第1プランジャが弁部を全開位置へ付勢し、吸入圧力が感圧体を介して第2プランジャを第1プランジャから離れる方向に付勢するよう構成することによって、可変容量圧縮機を最小容量に制御できることから、電磁クラッチを用いない可変容量圧縮機に適用することができる。 According to such a variable displacement compressor control valve, a pressure sensitive body is disposed between the first plunger and a solenoid other than the first plunger, and the pressure sensitive body has a large pressure relative to the pressure in the variable displacement compressor. Since the partition between the pressure and the atmospheric pressure is provided, the solenoid can be configured without being housed in the pressure chamber. When the solenoid is not energized, the first plunger urges the valve portion to the fully open position, and the suction pressure urges the second plunger away from the first plunger via the pressure-sensitive body. As a result, the variable displacement compressor can be controlled to the minimum displacement, and thus can be applied to a variable displacement compressor that does not use an electromagnetic clutch.
以上説明したように、本発明では、ソレノイドのプランジャを2つに分割してそれらの間に吸入圧力を感知する感圧体を配置し、分割された一方のプランジャでクランク室の圧力を制御する弁部の開度制御を行う構成にした。これにより、弁部からこの弁部の開度制御を行う側のプランジャを含めて感圧体の配置されているところまでを圧力がかかる部分として構成し、弁部の開度制御を行う側のプランジャを除くソレノイドは圧力室に収容することなく大気開放状態で構成することができる。 As described above, according to the present invention, the plunger of the solenoid is divided into two, the pressure sensing element for sensing the suction pressure is disposed between them, and the pressure of the crank chamber is controlled by one of the divided plungers. The valve opening is controlled. Thus, the portion from the valve portion to the portion where the pressure-sensitive element is disposed, including the plunger on the side for controlling the opening of the valve portion, is configured as a portion to which pressure is applied, and the portion for controlling the opening of the valve portion is configured. Solenoids other than the plunger can be configured to be open to the atmosphere without being housed in the pressure chamber.
また、ソレノイドの非通電時は、感圧体が弁部の開度制御を行う側のプランジャから離れて感圧体の変位が弁部に伝達されず、かつ、弁部は全開状態に維持されることから、電磁クラッチを用いることなしに可変容量圧縮機を最小容量に制御することができる。 Also, when the solenoid is not energized, the pressure-sensitive element separates from the plunger on the side that controls the opening of the valve section, and the displacement of the pressure-sensitive element is not transmitted to the valve section, and the valve section is maintained in the fully open state. Therefore, the variable displacement compressor can be controlled to the minimum displacement without using the electromagnetic clutch.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
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構成を示す中央縦断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the first embodiment.
この可変容量圧縮機用制御弁は、図の上方に弁部を備えている。弁部は、ボディ11の上部開口部が可変容量圧縮機の吐出室に連通して吐出圧力Pdを受けるポート12を構成し、そのポート12には、ストレーナ13が冠着されている。吐出圧力Pdを受けるポート12は、可変容量圧縮機のクランク室に連通していてクランク室に制御された圧力Pcを導出するようボディ11に形成されているポート14と内部で連通していて、そのポート12とポート14とを連通する冷媒通路に弁座15がボディ11と一体に形成されている。この弁座15の吐出圧力Pdを受ける側から対向して弁体16が軸線方向に進退自在に配置されている。この弁体16は、スプリング17によって閉弁方向に付勢されており、そのスプリング17は、ポート12に螺着されたアジャストねじ18によって荷重が調整されている。ボディ11の図の下方には、可変容量圧縮機の吸入室に連通して吸入圧力Psを受けるポート19が形成されている。
The control valve for a variable displacement compressor has a valve section in the upper part of the figure. The valve portion forms a
ボディ11の下端面には、筒状体20が配置され、その筒状体20の中には、第1プランジャ21が軸線方向に進退自在に配置されている。この第1プランジャ21は、図の下方位置に、たとえばポリテトラフルオロエチレンで作られた摺動抵抗の低いガイド22が周設されていて、その外周面は筒状体20の内壁に摺接されており、第1プランジャ21が軸線方向に進退移動するときに筒状体20の内壁面と所定間隔を保ちながらガイドする機能を有している。なお、このガイド22は、全周に設けられているのではなく、一部が切断されていて、吸入圧力Psが第1プランジャ21の下端面側に形成される空間に導入できるようになっている。
A
第1プランジャ21は、また、その図の上端位置にフランジ部23が圧入により固定されており、そのフランジ部23と筒状体20の上端面との間にスプリング24が介挿されている。第1プランジャ21の上部軸線位置には、ボディ11の軸線位置にてボディ11とはほとんどクリアランスがない状態で軸線方向に進退可能に配置されたシャフト25の下端部が圧入固定されている。これにより、第1プランジャ21は、シャフト25とガイド22とによってボディ11の軸線位置に位置決めされている。シャフト25の上端部は、弁孔を貫通して延びていて、弁体16に当接されている。
The
第1プランジャ21を図の上方へ付勢しているスプリング24は、弁体16を閉弁方向に付勢しているスプリング17よりも大きなばね力を有するようにしている。したがって、ソレノイドへの通電がないときには、図示のように、第1プランジャ21は、ポート19に連通する部屋の天井に当接され、シャフト25に当接されている弁体16はその全開状態に位置している。
The
第1プランジャ21の図の下方には、感圧部を構成するダイヤフラム26が配置されている。このダイヤフラム26は、その外周縁部が筒状体20とソレノイドのケース27とによって挾持され、パッキン28によってシールされている。筒状体20とソレノイドのケース27とによるダイヤフラム26の挾持は、ケース27の図の上縁部を、筒状体20を挟んでボディ11の図の下端部にかしめ加工により固定することによって行われる。これにより、この可変容量圧縮機用制御弁の圧力室を構成する部分は、このダイヤフラム26によって仕切られた部分までであり、これよりも図の下方部分は、大気圧がかかる部分である。なお、このダイヤフラム26は、1枚のたとえばポリイミドフィルムによって構成されるが、必要に応じて、複数枚重ねて使用すると、第1プランジャ21が繰り返し衝突することによる耐破損性を高めることができる。
Below the drawing of the
ケース27内には、電磁コイル29が配置され、その内側にはスリーブ30が配置されている。このスリーブ30の図の下方部分には、コア31が挿入されて固定されている。コア31とダイヤフラム26との間には、スリーブ30内を軸線方向に進退自在に第2プランジャ32が配置されている。この第2プランジャ32は、軸線位置に配置されたシャフト33の図の上端部が圧入固定されており、そのシャフト33の下端部は、ケース27の開口端部を閉止している取っ手34内に配置された軸受35によって支持されている。第2プランジャ32とコア31との間には、スプリング36が配置されていて、第2プランジャ32をダイヤフラム26の方へ付勢している。
An
吐出圧力Pdが導入されるポート12とクランク室へ圧力Pcを導出するポート14との間のボディ11には、Oリング37が周設され、圧力Pcを導出するポート14と吸入圧力Psを導くポート19との間のボディ11には、Oリング38が周設され、ケース27の図の下端側には、吸入圧力Psを大気圧から遮断するOリング39が周設されている。そして、電磁コイル29には、ハーネス40を介して制御電流を供給するようにしている。
An O-
以上の構成において、筒状体20、ケース27および取っ手34は磁性体によって形成されて、ソレノイドの磁気回路におけるヨークの機能を果たし、電磁コイル29によって発生された磁力線は、ケース27、筒状体20、第1プランジャ21、第2プランジャ32、コア31および取っ手34からなる磁気回路を通ることになる。
In the above-described configuration, the
この可変容量圧縮機用制御弁の図示の状態は、ソレノイドが通電されていなくて、吸入圧力Psが高い場合の状態、すなわち、空調装置が動作していないときの状態を示している。吸入圧力Psが高いので、ダイヤフラム26は、スプリング36の荷重に抗して図の下方へ変位し、第2プランジャ32をコア31へ当接させている。一方、第1プランジャ21は、スプリング24によって図の上方へ付勢されているため、ダイヤフラム26から離れていて、吸入圧力Psの変化によって変位するダイヤフラム26の影響は受けない状態になっている。また、第1プランジャ21は、シャフト25を介して弁体16をその全開位置に付勢している。したがって、この状態で、可変容量圧縮機の回転軸がエンジンによって回転駆動されていても、可変容量圧縮機は吐出容量が最小の状態で運転されることになる。
The illustrated state of the control valve for a variable displacement compressor shows a state where the solenoid is not energized and the suction pressure Ps is high, that is, a state where the air conditioner is not operating. Since the suction pressure Ps is high, the
図2は可変容量圧縮機が起動時の状態を示す可変容量圧縮機用制御弁の中央縦断面図、図3は可変容量圧縮機が定常運転時の状態を示す可変容量圧縮機用制御弁の中央縦断面図である。 FIG. 2 is a central longitudinal sectional view of the control valve for the variable capacity compressor showing a state when the variable capacity compressor is started, and FIG. 3 is a view showing a state of the control valve for the variable capacity compressor showing a state when the variable capacity compressor is in a steady operation. It is a center longitudinal cross-sectional view.
可変容量圧縮機が起動されたときのように、ソレノイドの電磁コイル29に最大の制御電流が供給されると、図2に示したように、第2プランジャ32については、高い吸入圧力Psにより図の下方へ押されてコア31に当接しているので、コア31との間で吸引状態になってもそのままの位置にある。したがって、このときには、第2プランジャ32およびコア31は、固定鉄芯のように振る舞い、第2プランジャ32が、第1プランジャ21を吸引し、第1プランジャ21がダイヤフラム26を介して第2プランジャ32に吸着される。第1プランジャ21が第2プランジャ32に吸着されることにより、シャフト25が引き下ろされるので、弁体16はスプリング17によって弁座に着座され、弁部は全閉になる。これにより、吐出室からクランク室への通路は遮断されるので、可変容量圧縮機は、速やかに最大容量の運転に移行するようになる。
When the maximum control current is supplied to the
可変容量圧縮機が最大容量の運転を続けて、吸入室の吸入圧力Psが十分に低くなると、ダイヤフラム26がその吸入圧力Psを感知して図の上方へ変位しようとする。このとき、ソレノイドの電磁コイル29に供給される制御電流を空調の設定温度に応じて小さくすると、図3に示したように、第1プランジャ21、ダイヤフラム26および第2プランジャ32は吸着状態のまま一体となって、吸入圧力Psとスプリング17,24,36の荷重とソレノイドの吸引力とがバランスした位置まで図の上方へ移動する。これにより、弁体16がシャフト25により押し上げられ、弁座15から離れて所定の開度に設定される。したがって、吐出圧力Pdの冷媒が開度に応じた流量に制御されてクランク室に導入され、可変容量圧縮機は、制御電流に対応した容量の運転に移行するようになる。
When the variable displacement compressor continues to operate at the maximum displacement and the suction pressure Ps in the suction chamber becomes sufficiently low, the
ソレノイドの電磁コイル29に供給される制御電流が一定の場合、ダイヤフラム26は吸入圧力Psを感知して弁部の開度を制御する。たとえば冷凍負荷が大きくなって、吸入圧力Psが高くなった場合は、ダイヤフラム26は図の下方へ変位するので、弁体16も下方へ移動して弁部の開度が小さくなり、可変容量圧縮機は、吐出容量を増やすよう動作する。逆に、冷凍負荷が小さくなって吸入圧力Psが低くなった場合は、ダイヤフラム26は図の上方へ変位して弁部の開度が大きくなるので、可変容量圧縮機は、吐出容量を減らすよう動作して、吸入圧力Psが一定になるよう制御する。
When the control current supplied to the
図4は第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。図4において、図1に示した構成要素と同じまたは同等の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. 4 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the second embodiment. 4, the same reference numerals are given to the same or equivalent components as those shown in FIG. 1, and the detailed description thereof will be 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は、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と比較して、吐出室から吐出圧力Pdを受けるポート12とクランク室に制御された圧力Pcを導出するポート14との位置を逆にしてある。
The control valve for a variable displacement compressor according to the second embodiment is different from the control valve for a variable displacement compressor according to the first embodiment in that the
この可変容量圧縮機用制御弁では、弁体16と感圧ピストン41とが一体に形成され、これらを結合している細径部に吐出室からの吐出圧力Pdを導入するようにしている。感圧ピストン41の外径は、弁座15を構成する弁孔の内径と同じにして、弁体16の受圧面積と感圧ピストン41の受圧面積とを同じにしてある。これにより、吐出圧力Pdが弁体16を図の上方へ作用する力を感圧ピストン41を図の下方へ作用する力によってキャンセルし、ソレノイドおよびダイヤフラム26による弁体16の制御が高圧の吐出圧力Pdの影響を受けないようにしている。
In this control valve for a variable displacement compressor, the
この感圧ピストン41は、吐出圧力Pdの影響をキャンセルするための機能と、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じように、ソレノイドおよびダイヤフラム26の動きを弁体16に伝達するためのシャフトの機能も有している。
The pressure-
それ以外の、プランジャを2つに分けてそれらの間にダイヤフラム26を配置した構成およびソレノイドの構成については、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じである。したがって、この可変容量圧縮機用制御弁の動作についても、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じであるので、動作の説明は省略する。
Other than that, the configuration in which the plunger is divided into two and the
図5は第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。図5において、図1に示した構成要素と同じまたは同等の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. 5 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the third embodiment. In FIG. 5, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be 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は、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がクランク室に導入する吐出圧力Pdの冷媒の流量を制御していたのに加えて、クランク室から吸入室に逃がす圧力Pcの冷媒の流量も制御するようにしている。 The control valve for a variable displacement compressor according to the third embodiment controls the flow rate of the refrigerant at the discharge pressure Pd introduced into the crank chamber by the control valve for a variable displacement compressor according to the first and second embodiments. In addition to the control, the flow rate of the refrigerant having the pressure Pc released from the crank chamber to the suction chamber is also controlled.
この可変容量圧縮機用制御弁では、クランク室との間で連通する通路を2つに分けて設けている。すなわち、ボディ11には、制御された圧力Pc1をクランク室に導出するポート14aとクランク室内の圧力Pc2を導入するポート14bとを有している。これは、吐出室から導入されて弁部によって制御された冷媒が一旦クランク室に入ってから吸入室へ抜けるようにする通路を形成するためのもので、冷媒に混入されている圧縮機の潤滑オイルがクランク室の中を確実に経由することができるようにしている。
In this control valve for a variable displacement compressor, a passage communicating with the crank chamber is provided in two parts. That is, the
クランク室から冷媒が戻ってくるポート14bは、連通路42を介して、吸入室へのポート19に連通する空間に開口している。この開口している部分は、第1プランジャ21によって開閉するよう構成されている。したがって、弁部が全閉しているときには、クランク室と吸入室との間の通路が開けられて、クランク室から吸入室へ逃がす冷媒の流量を最大にすることで最大容量運転への移行を速やかにし、弁部が全開しているときには、クランク室と吸入室との間の通路が閉じられて、吐出室からクランク室へ導入する冷媒の流量を最大にすることで最小容量運転への移行を速やかにすることができる。
The
それ以外の、プランジャを第1プランジャ21および第2プランジャ32の2つに分けてそれらの間にダイヤフラム26を配置した構成およびソレノイドの構成については、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じである。したがって、この可変容量圧縮機用制御弁の動作についても、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じであるので、動作の説明は省略する。
Other than that, regarding the configuration in which the plunger is divided into the
図6は第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。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 configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the fourth embodiment. 6, the same or equivalent elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be 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では、ソレノイドが通電されて第1プランジャ21が第2プランジャ32に吸引されるときに、第1プランジャ21がダイヤフラム26に衝突するときの衝撃を緩和する緩衝手段を備えている。すなわち、第1プランジャ21とダイヤフラム26との間にディスク43が介挿され、第1プランジャ21とディスク43との間にはスプリング44が介挿され、ディスク43を常にダイヤフラム26へ当接させておく機能に加え、第1ないし第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁において第1プランジャ21を弁部の方向へ付勢しているスプリング24と同じ機能も有している。ディスク43は、第1プランジャ21に周設されてその下端部よりも下方へ延びているガイド22に保持されている。
In the control valve for a variable displacement compressor according to the fourth embodiment, when the
これにより、ディスク43がスプリング44により付勢されているため、第2プランジャ32、ダイヤフラム26およびディスク43は、常に接触された状態にあって、常に一体で動くことになる。ソレノイドが通電されていないときは、図示のように、第1プランジャ21とディスク43とはスプリング44により離間されている。ソレノイドが通電されると、第1プランジャ21は一体となったディスク43に吸引され、ディスク43に衝突して吸着される。そのときの衝撃力は、ディスク43に緩衝吸収されてダイヤフラム26に伝達されるため、ダイヤフラム26への衝撃は軽減される。
Thus, since the
それ以外の、プランジャを第1プランジャ21および第2プランジャ32の2つに分けてそれらの間にダイヤフラム26を配置した構成およびソレノイドの構成については、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じである。したがって、この可変容量圧縮機用制御弁の動作についても、第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じであるので、動作の説明は省略する。
Other than that, regarding the configuration in which the plunger is divided into the
図7は第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。図7において、図4に示した構成要素と同じまたは同等の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 the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the fifth embodiment. 7, the same reference numerals are given to the same or equivalent elements as the constituent elements shown in FIG. 4, and the detailed description thereof will be 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は、図4に示した第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁にスプリング36の荷重を調整する機構を備えている。すなわち、図の下端部の取っ手34の部分にアジャストねじ45が螺着されており、そのアジャストねじ45は、シャフト33の下端部をその軸線方向に移動可能に支持するような形状に形成されている。シャフト33の途中には、止輪46が嵌合され、その止輪46によって図の上方への移動が規制されるようにばね受け47が設けられていて、そのばね受け47とアジャストねじ45との間にスプリング36が配置されている。これにより、取っ手34に対するアジャストねじ45の螺入量を調節することにより、スプリング36の荷重を調整して、この可変容量圧縮機用制御弁のセット値を調整することができる。
The control valve for a variable displacement compressor according to the fifth embodiment includes a mechanism for adjusting the load of the
図8は第6の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。図8において、図6および図7に示した構成要素と同じまたは同等の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. 8 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the sixth embodiment. In FIG. 8, the same or equivalent elements as those shown in FIGS. 6 and 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be 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は、第1プランジャ21およびディスク43を筒状体20に圧入により固定されたスリーブ48によってその軸線方向に進退自在にガイドされる構成を有し、第1プランジャ21は、弁体16と一体に形成されている感圧ピストン41に当接されている。筒状体20は、図の下方が拡径されていてスリーブ48との間に環状の空間を有し、その段差部には連通孔49が設けれていて、吸入圧力Psが導入されるポート19とダイヤフラム26の上面の空間とが連通されるようになっている。また、ソレノイドの図の下端部は、ハーネスのコネクタが接続されるコネクタ50が設けられている。このコネクタ50は、スプリング36の荷重を調整するアジャストねじ45が螺着され、ソレノイド内を大気と連通するための連通孔51が設けられている。それ以外の構成は、弁体16がテーパ形状のものになっていることを除いて、図6に示した第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成と同じであるので、その動作の説明は省略する。
The control valve for a variable displacement compressor according to the sixth embodiment is configured such that the
図9は第7の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。図9において、図8に示した構成要素と同じまたは同等の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. 9 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the seventh embodiment. In FIG. 9, the same or equivalent components as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be 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は、図8に示した第6の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁が第1プランジャ21およびディスク43の芯決めを筒状体20に固定されたスリーブ48により行っているのに対し、別の方法で行っている。すなわち、第1プランジャ21は、弁体16と一体の感圧ピストン41に勘合されることにより芯決めされ、ディスク43は、そのダイヤフラム26の側の端面の中心に凸設された凸部がダイヤフラム26および第2プランジャ32の中心に凹設された凹部に嵌ることによって芯決めされている。なお、ディスク43に凹部を設け、ダイヤフラム26および第2プランジャ32に凸部を設けても同じ効果を有する。それ以外の構成は、図7に示した第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成と同じであるので、その動作の説明は省略する。
The control valve for a variable displacement compressor according to the seventh embodiment is different from the control valve for a variable displacement compressor according to the sixth embodiment shown in FIG. 8 in that the
図10は第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。図10において、図7および図8に示した構成要素と同じまたは同等の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. 10 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the eighth embodiment. 10, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
この第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、図7に示した第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁が第1プランジャ21の形状を変えて、ダイヤフラム26に速やかに当接させる構造にしている。
The control valve for a variable displacement compressor according to the eighth embodiment differs from the control valve for a variable displacement compressor according to the fifth embodiment shown in FIG. 7 in that the shape of the
すなわち、第1プランジャ21は、その周囲に2つ設けられたC型のガイド22によって筒状体20の内壁に摺接しながらその内壁面と所定間隔を保ってその軸線方向に進退自在に保持されている。したがって、第1プランジャ21は、筒状体20と比較的大きなクリアランスを持たせて筒状体20に保持されていることになる。第1プランジャ21は、ダイヤフラム26との対向端面が平面ではなく、中心近傍を平面にしてその周囲を緩やかなテーパ形状にするか、もしくは、半径が大きな断面円弧形状に形成してある。
That is, the
ガイド22は、熱または冷媒の種類によって伸縮する特性を持ったたとえばポリテトラフルオロエチレン製であると、ソレノイドに給電して第1プランジャ21と第2プランジャ32とが吸引するときに、第1プランジャ21を傾斜させてからダイヤフラム26に当接することがある。このとき、第1プランジャ21のダイヤフラム26との対向端面は、そのテーパ形状の部分で当接することになるので、弁体16を速やかに閉じることができるようになる。これにより、第1プランジャ21のダイヤフラム26との対向端面が平面の場合に起きる2段階作動、つまり、吸引力により第1プランジャ21の平面外周部がダイヤフラム26に当接し、次に、第1プランジャ21の平面がダイヤフラム26に当接するといった2段階作動にならないため、弁体16を速やかに閉じることができるとともに、第1プランジャ21が1段階目の作動で止まってしまう現象も起きないので、弁体16を精度良く閉じることができるようになる。
When the
なお、この可変容量圧縮機用制御弁は、第1プランジャ21のダイヤフラム26との当接端面がテーパ形状になっていて、第1プランジャ21が2つのガイド22によって保持されている以外、図7に示した第5の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成と同じであるので、その動作の説明は省略する。
The control valve for a variable displacement compressor has a tapered end face of the
図11は第9の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。図11において、図10に示した構成要素と同じまたは同等の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. 11 is a central longitudinal sectional view showing the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the ninth embodiment. 11, the same reference numerals are given to the same or equivalent components as those shown in FIG. 10, and the detailed description is omitted.
この第9の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、図10に示した第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と比較して、吸入圧力Psを感知する感圧体にベローズを使用している点で異なる。 The control valve for a variable displacement compressor according to the ninth embodiment is different from the control valve for a variable displacement compressor according to the eighth embodiment shown in FIG. 10 in that the control valve senses the suction pressure Ps. The difference is that bellows is used for the pressure body.
すなわち、第1プランジャ21と第2プランジャ32との間には、ベローズ52が配置されている。このベローズ52は、図の上方の端面にて半径方向に広がっているフランジ部が筒状体20とソレノイドのケース27とによって挾持され、パッキン28によってシールされている。ベローズ52の図の下方端面は閉止されていて、第2プランジャ32と当接している。第1プランジャ21は、図の下方に円柱体53が一体に形成され、その円柱体53は、ベローズ52の中空部に位置している。ソレノイドが非通電状態にあって、第1プランジャ21がスプリング24によって図の上方へ付勢されているときには、この第1プランジャ21の円柱体53は、ベローズ52から離間されている。
That is, the
なお、この可変容量圧縮機用制御弁は、感圧体にベローズ52を使用している以外は、図10に示した第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じであり、したがって、その動作についても、第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁と同じであるので、その動作の説明は省略する。 The control valve for a variable displacement compressor is the same as the control valve for a variable displacement compressor according to the eighth embodiment shown in FIG. 10 except that a bellows 52 is used as a pressure-sensitive body. Therefore, the operation is the same as that of the control valve for a variable displacement compressor according to the eighth embodiment, and the description of the operation is omitted.
図12は第10の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の弁部の構成を説明する部分拡大中央縦断面図である。図12において、図11に示した構成要素と同じまたは同等の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 partially enlarged central longitudinal sectional view illustrating a configuration of a valve section of a control valve for a variable displacement compressor according to a tenth embodiment. 12, elements that are the same as or equivalent to the elements shown in FIG. 11 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.
この第10の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、弁部における吐出圧力Pdの受圧バランスを崩して吸入圧力Psがいかなる状態であっても迅速に全開状態にすることができる構成にしてある。 The control valve for a variable displacement compressor according to the tenth embodiment is configured such that the pressure receiving balance of the discharge pressure Pd in the valve portion is broken and the full-open state can be quickly established regardless of the state of the suction pressure Ps. It is.
すなわち、図4、図7ないし図11に示した可変容量圧縮機用制御弁では、弁部のポート配置は、ソレノイドの側から吸入圧力Ps、吐出圧力Pdおよびクランク室内への圧力Pcの順になっていて、最も圧力の高い吐出圧力Pdが弁体16の制御に影響を与えないようにしている。これは、弁孔の内径Aと感圧ピストン41の外径Bとを等しくして、弁体16の受圧面積と感圧ピストン41の受圧面積とを同じにすることで、吐出圧力Pdが弁体16を図の上方へ作用する力を感圧ピストン41を図の下方へ作用する力によってキャンセルすることで達成している。この吐出圧力Pdをキャンセルする構成では、弁体16は、クランク室内への圧力Pcと吸入圧力Psとの差圧(Pc−Ps)によって、弁部が制御されることになる。
That is, in the control valve for a variable displacement compressor shown in FIGS. 4 and 7 to 11, the port arrangement of the valve portion is in the order of the suction pressure Ps, the discharge pressure Pd, and the pressure Pc into the crank chamber from the solenoid side. Thus, the highest discharge pressure Pd does not affect the control of the
しかしながら、弁体16にかかる圧力Pcと感圧ピストン41にかかる吸入圧力Psとの差圧(Pc−Ps)は、圧力Pcが吸入圧力Psより高いため、弁体16および感圧ピストン41に対して自閉側に荷重をかけていることになる。このため、たとえばソレノイドへの給電をオフにして弁部を全開にしようとした場合、第1プランジャ21を開弁方向へ付勢しているスプリング24が感圧ピストン41を押して弁体16を弁座15から離間させるが、差圧(Pc−Ps)が大きくなるに従って自閉側にかかる荷重も大きくなるため、弁部は次第に開きにくくなり、場合によっては開かないという現象が発生する。特に、電磁クラッチを不要とした可変容量圧縮機では、吸入圧力Psがいかなる圧力状態においても、ソレノイドへの給電をオフにしたときに、強制的に制御弁を全開にして吐出容量を最小に制御する必要がある。
However, the differential pressure (Pc−Ps) between the pressure Pc applied to the
そこで、この可変容量圧縮機用制御弁では、弁孔の内径Aを感圧ピストン41の外径Bよりもたとえば3%程度大きくし、弁体16の受圧面積が感圧ピストン41の受圧面積より大きくなるようにして、吐出圧力Pdの受圧バランスを開弁方向の側に崩すようにしている。これにより、差圧(Pc−Ps)が大きくなっても自閉側にかかる荷重が軽減されるため、ソレノイドへの給電をオフにしたときに、弁部をスプリング24の付勢力によって確実に全開させることができるようになる。
Therefore, in this variable displacement compressor control valve, the inner diameter A of the valve hole is set to be, for example, about 3% larger than the outer diameter B of the pressure-
図13は第11の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の構成を示す中央縦断面図である。図13において、図5および図10に示した構成要素と同じまたは同等の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 the configuration of the control valve for a variable displacement compressor according to the eleventh embodiment. In FIG. 13, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 5 and 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
この第11の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、図10に示した第8の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁がクランク室に導入する冷媒の吐出圧力Pdをキャンセルしつつクランク室に導入する冷媒の流量を制御していたのに加えて、クランク室から吸入室に逃がす圧力Pcの冷媒の流量も制御するようにしている。 The control valve for a variable displacement compressor according to the eleventh embodiment controls the discharge pressure Pd of the refrigerant introduced into the crank chamber by the control valve for a variable displacement compressor according to the eighth embodiment shown in FIG. In addition to controlling the flow rate of the refrigerant introduced into the crank chamber while canceling, the flow rate of the refrigerant having the pressure Pc released from the crank chamber to the suction chamber is also controlled.
すなわち、ボディ11には、クランク室へ冷媒を導出するポート14aとクランク室から冷媒を導入するポート14bとを備え、このポート14bは、感圧ピストン41と同軸の冷媒通路54によって第1プランジャ21が収容されている空間に連通している。感圧ピストン41のソレノイド側の端部には、弁体55が一体に形成されており、その端面は第1プランジャ21と当接している。弁体55は、スプール弁の弁体構造を有し、弁体16が弁座15からリフトしているときは、冷媒通路54を閉じてクランク室から吸入室への冷媒の流れを阻止し、弁体16が弁座15に着座しているときには、冷媒通路54を開けポート19を介してクランク室の冷媒を吸入室へ逃がすようにする。これにより、クランク室内の圧力Pcの昇降を迅速に行うことが可能になり、可変容量圧縮機をその最小容量運転または最大容量運転の状態に速やかに移行させることができるようになる。
That is, the
11 ボディ
12 ポート
13 ストレーナ
14,14a,14b ポート
15 弁座
16 弁体
17 スプリング
18 アジャストねじ
19 ポート
20 筒状体
21 第1プランジャ
22 ガイド
23 フランジ部
24 スプリング
25 シャフト
26 ダイヤフラム
27 ケース
28 パッキン
29 電磁コイル
30 スリーブ
31 コア
32 第2プランジャ
33 シャフト
34 取っ手
35 軸受
36 スプリング
37,38,39 Oリング
40 ハーネス
41 感圧ピストン
42 連通路
43 ディスク
44 スプリング
45 アジャストねじ
46 止輪
47 ばね受け
48 スリーブ
49 連通孔
50 コネクタ
51 連通孔
52 ベローズ
53 円柱体
54 冷媒通路
55 弁体
Pc クランク室内の圧力
Pd 吐出圧力
Ps 吸入圧力
11
Claims (20)
ソレノイドのプランジャを第1プランジャおよび第2プランジャに分割し、前記第1プランジャと前記第2プランジャとの間に吸入室の吸入圧力を感知する感圧体が配置され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 displacement compressor, which controls the pressure in the airtightly formed crank chamber to change the discharge capacity of the refrigerant,
A variable plunger, wherein a plunger of a solenoid is divided into a first plunger and a second plunger, and a pressure sensing element for sensing a suction pressure of a suction chamber is arranged between the first plunger and the second plunger. Control valve for displacement compressor.
The solenoid includes a spring that urges the second plunger toward the first plunger against the suction pressure received by the pressure sensing element, and an adjusting screw that adjusts a load of the spring. The control valve for a variable displacement compressor according to claim 1, wherein:
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