JP2007100814A - Differential pressure regulating valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は差圧弁に関し、特に自動車用空調装置の可変容量圧縮機に用いて好適な差圧弁に関する。 The present invention relates to a differential pressure valve, and more particularly to a differential pressure valve suitable for use in a variable capacity compressor of an automotive air conditioner.
自動車用空調装置は、車両用エンジンを動力源として駆動される冷媒圧縮用の圧縮機を備えている。この圧縮機は、車両の走行状態によって車両用エンジンの回転数が大幅に変動するため、その回転数に関係なく吐出容量を設定した容量に保持する必要がある。そこで、自動車用空調装置の圧縮機には可変容量圧縮機が用いられている。 The automotive air conditioner includes a refrigerant compression compressor that is driven by a vehicle engine as a power source. In this compressor, since the rotational speed of the vehicle engine greatly varies depending on the traveling state of the vehicle, it is necessary to maintain the discharge capacity at a set capacity regardless of the rotational speed. Therefore, a variable capacity compressor is used as a compressor of an automobile air conditioner.
この可変容量圧縮機は、例えば電磁クラッチを介して車両用エンジンに連結されている。そして、自動車用空調装置を使用していないときには、電磁クラッチを切断して車両用エンジンの動力を可変容量圧縮機へ伝達しないようにし、自動車用空調装置の使用中は、電磁クラッチをつないで可変容量圧縮機を車両用エンジンによって駆動するようにしている。 This variable capacity compressor is connected to the vehicle engine via an electromagnetic clutch, for example. When the automobile air conditioner is not in use, the electromagnetic clutch is disconnected so that the power of the vehicle engine is not transmitted to the variable capacity compressor. During use of the automobile air conditioner, the electromagnetic clutch is connected and variable. The capacity compressor is driven by the vehicle engine.
しかし、このような電磁クラッチを設けると、車両の重量が増加し、製造コストが上昇することになる。さらに、電磁クラッチの作動時には、大きな電力を消費する。このような理由から、電磁クラッチの搭載を廃止して車両用エンジンと直結する構成にした、いわゆるクラッチレス方式の可変容量圧縮機が採用されたりしている。 However, providing such an electromagnetic clutch increases the weight of the vehicle and increases the manufacturing cost. Furthermore, large electric power is consumed when the electromagnetic clutch is operated. For this reason, so-called clutchless variable displacement compressors have been adopted in which the mounting of an electromagnetic clutch is eliminated and the vehicle engine is directly connected.
このクラッチレス方式の可変容量圧縮機は、車両用エンジンによって常時回転駆動されているため、特に自動車用空調装置を起動していないときには、吐出容量が最小となるような運転状態に制御される。 Since this clutchless type variable displacement compressor is always driven to rotate by the vehicle engine, it is controlled to an operation state in which the discharge capacity is minimized, especially when the automobile air conditioner is not activated.
しかしながら、可変容量圧縮機が最小容量の運転状態に制御されるといっても、吐出容量はゼロではないため、可変容量圧縮機は、最小容量分の冷媒を吐出し続けることになる。このため、冷凍サイクル内での冷媒の循環が継続的に行われ、膨張弁から冷えた冷媒が送り込まれる蒸発器では、その表面に霜が付着したり凍結したりすることがある。 However, even if the variable capacity compressor is controlled to the operation state with the minimum capacity, the discharge capacity is not zero. Therefore, the variable capacity compressor continues to discharge the refrigerant of the minimum capacity. For this reason, in the evaporator in which the refrigerant is continuously circulated in the refrigeration cycle and the refrigerant cooled from the expansion valve is fed, frost may adhere to the surface or freeze.
そこで、クラッチレス方式の可変容量圧縮機では、その吐出室から冷媒が吐出される通路に差圧弁を設けるようにしている(例えば特許文献1参照)。
この差圧弁(引用文献1では「逆止弁」と表現されている)は、弁座に対して冷媒流れの下流側に弁体を配し、その弁体をスプリングによって閉弁方向に付勢する構成がとられており、その弁部の前後差圧が所定値以上になったときに開弁して冷媒を吐出する。すなわち、差圧弁の弁部に作用する前後差圧により開弁方向に作用する力が閉弁方向に作用しているスプリングの荷重を超えると、弁部は開き始める。
Therefore, in a clutchless type variable capacity compressor, a differential pressure valve is provided in a passage through which refrigerant is discharged from the discharge chamber (see, for example, Patent Document 1).
This differential pressure valve (expressed as “check valve” in Cited Document 1) has a valve body disposed downstream of the refrigerant flow with respect to the valve seat, and the valve body is urged in the valve closing direction by a spring. When the differential pressure across the valve reaches a predetermined value or more, the valve is opened and the refrigerant is discharged. That is, when the force acting in the valve opening direction due to the differential pressure acting on the valve portion of the differential pressure valve exceeds the load of the spring acting in the valve closing direction, the valve portion starts to open.
このような差圧弁を可変容量圧縮機に配設したことにより、自動車用空調装置が停止されて可変容量圧縮機が最小容量の運転状態にあるときには弁部を閉じて冷媒を吐出させないようにし、自動車用空調装置が起動されたときに弁部を全開させるようにしている。
しかしながら、このような差圧弁は、一端側に吐出口に連通する冷媒導入口を有し、他端側開口部に弁座が設けられた弁座部材と、弁座部材に嵌着されたケースと、ケース内で軸方向に摺動可能に設けられた弁体と、ケース内で弁体を弁座部材の方向に付勢するばねとを備えており部品点数が多く、構造も複雑である。このため、製造コストが嵩むといった問題がある。 However, such a differential pressure valve has a refrigerant inlet port that communicates with the discharge port on one end side, a valve seat member provided with a valve seat on the other end side opening portion, and a case fitted to the valve seat member And a valve body that is slidable in the axial direction in the case, and a spring that biases the valve body in the direction of the valve seat member in the case, and has a large number of parts and a complicated structure. . For this reason, there exists a problem that manufacturing cost increases.
また、ケース内には、軸方向に動作する弁体と、さらにその弁体を軸方向に付勢するばねが直列に配置されているため、ケースが軸方向に大きくなっている。さらに、そのケースが弁座部材に軸方向に直列に配置されるため、差圧弁全体が軸方向に大きくなり、可変容量圧縮機内での設置スペースの問題が生じる。 In addition, since the valve body that operates in the axial direction and the spring that biases the valve body in the axial direction are arranged in series in the case, the case is enlarged in the axial direction. Further, since the case is arranged in series with the valve seat member in the axial direction, the entire differential pressure valve becomes larger in the axial direction, resulting in a problem of installation space in the variable capacity compressor.
さらに、自動車用空調装置が停止されてこの差圧弁が閉じると、可変容量圧縮機の前後差圧(吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの差圧(Pd−Ps))は、膨張弁における冷媒の弁漏れなどにより徐々に小さくなり、均圧化されていく。しかし、この冷媒が膨張弁の弁部の隙間を通過する際には、その弁部との摩擦による流動音が発生するため、その均圧化の時間が長いほど耳障りな状態が続いてしまうことになる。このため、上述のようにして差圧弁が閉じられた後にその前後差圧を速やかに小さくして均圧化が図れるのが望ましい。 Further, when the automotive air conditioner is stopped and the differential pressure valve is closed, the differential pressure across the variable capacity compressor (the differential pressure (Pd−Ps) between the discharge pressure Pd and the suction pressure Ps) is reduced by the refrigerant in the expansion valve. It gradually becomes smaller and becomes equalized due to valve leakage. However, when this refrigerant passes through the gap of the valve portion of the expansion valve, a flow noise due to friction with the valve portion is generated, so that the longer the pressure equalization time, the more annoying the state will continue. become. For this reason, after the differential pressure valve is closed as described above, it is desirable that the differential pressure before and after the pressure be quickly reduced to equalize the pressure.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、コンパクトかつ低コストに実現でき、さらに閉弁した後の前後の圧力を速やかに均圧化できる差圧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 problem, and an object thereof is to provide a differential pressure valve that can be realized in a compact and low-cost manner and that can quickly equalize the pressure before and after the valve is closed. To do.
本発明では上記問題を解決するために、弁部の前後差圧に基づいて開閉する差圧弁において、一端側に流体の導入口を有し、他端側の導出口近傍に弁座が形成されたハウジングと、前記弁座に脱着して第1の弁部を開閉する弁形成部と、前記ハウジングの外周面に沿って前記第1の弁部の開閉方向に摺動するガイド部と、前記第1の弁部を通過した流体を導出する開口部と、前記ハウジング内に延出する延出部とを有し、前記ハウジングに前記他端側を覆うようにして取り付けられるプラグと、前記ハウジング内に配置されて、前記延出部を介して前記プラグを閉弁方向に付勢する付勢手段と、前記第1の弁部が閉弁状態となってから、前記プラグに付与される逆方向の差圧が所定値以上になったときに、前記プラグに前記第1の弁部とは別に形成された弁孔を開放して、前記流体の逆流を一時的に可能にする第2の弁部と、を備えたことを特徴とする差圧弁が提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, a differential pressure valve that opens and closes based on the differential pressure across the valve portion has a fluid inlet on one end and a valve seat formed near the outlet on the other end. A housing, a valve forming portion that is attached to and detached from the valve seat to open and close the first valve portion, a guide portion that slides in an opening and closing direction of the first valve portion along an outer peripheral surface of the housing, and A plug having an opening through which the fluid that has passed through the first valve portion is led out and an extending portion extending into the housing, the plug being attached to the housing so as to cover the other end; and the housing And an urging means for urging the plug in the valve closing direction via the extending portion, and a reverse applied to the plug after the first valve portion is closed. When the differential pressure in the direction exceeds a predetermined value, the plug is separated from the first valve portion. By opening formed valve bore, the differential pressure valve, characterized in that and a second valve portion to temporarily allow the reverse flow of the fluid.
このような差圧弁は、弁座が設けられるハウジングに対して、弁体及びケースの機能を兼ね備えたプラグがその弁座側の端部を覆うように取り付けられ、第1の弁部の開閉方向に動作する。また、付勢手段がハウジングの内部に配置されて、プラグをハウジング側に引き付けるように付勢する。特に閉弁時においては、プラグが第1の弁部においてハウジングに密着する側に動作する。 Such a differential pressure valve is attached to a housing in which a valve seat is provided so that a plug having the functions of a valve body and a case covers an end of the valve seat, and the opening and closing direction of the first valve portion To work. Further, an urging means is arranged inside the housing and urges the plug to be attracted to the housing side. Particularly when the valve is closed, the plug operates on the side close to the housing in the first valve portion.
また、第1の弁部が閉じた後にプラグの内側の圧力が小さくなり、プラグに付与される逆方向、つまり閉弁方向の差圧が所定値以上になると、第2の弁部が開弁して流体の逆流を一時的に可能にする。 When the pressure inside the plug decreases after the first valve portion is closed and the differential pressure applied to the plug, that is, the differential pressure in the valve closing direction exceeds a predetermined value, the second valve portion opens. Thus, the backflow of the fluid is temporarily enabled.
本発明の差圧弁によれば、プラグが弁体及びケースの機能を兼ね備えており、部品点数が少なくなり、構造も簡素化されるため、低コストに実現することができる。
また、付勢手段がハウジングの内部に配置され、プラグがハウジングの弁座側の端部を覆うように取り付けられた構成であるため、差圧弁がその軸線方向にコンパクトになる。
According to the differential pressure valve of the present invention, the plug has the functions of the valve body and the case, the number of parts is reduced, and the structure is simplified, so that it can be realized at low cost.
Further, since the urging means is disposed inside the housing and the plug is attached so as to cover the end of the housing on the valve seat side, the differential pressure valve becomes compact in the axial direction.
さらに、第1の弁部が閉じた後にプラグに付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、第2の弁部が開弁して流体の逆流が一時的に許容されるため、第1の弁部が閉弁した後の差圧弁の前後の圧力を速やかに均圧化することができる。 Furthermore, when the differential pressure in the reverse direction applied to the plug after the first valve portion is closed exceeds a predetermined value, the second valve portion is opened and the fluid backflow is temporarily allowed. It is possible to quickly equalize the pressure before and after the differential pressure valve after the first valve portion is closed.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明の差圧弁を自動車用空調装置のクラッチレス方式の可変容量圧縮機に適用したものである。図1は、第1の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。図2は、図1のA−A矢視断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the differential pressure valve of the present invention is applied to a clutchless variable displacement compressor of an automotive air conditioner. FIG. 1 is a front view illustrating the configuration of the differential pressure valve according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
図1に示すように、差圧弁1は、真ちゅうからなる段付円筒状のハウジング2と、樹脂材からなる有底円筒状のプラグ3とが、同軸状に組み付けられて構成されている。この差圧弁1は、可変容量圧縮機の吐出室につながる冷媒通路に配置されるものである。
As shown in FIG. 1, the differential pressure valve 1 is constructed by coaxially assembling a stepped
図2に示すように、ハウジング2は、その一端に可変容量圧縮機の吐出室に連通して吐出冷媒を導入するための導入口4が形成され、他端にその吐出冷媒を下流側へ導出するための導出口5が形成されている。ハウジング2は、その外周部及び内周部の形状が導入口4から導出口5に向かって軸線方向に段階的に小さくなるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
すなわち、ハウジング2は、その軸線方向中央の本体部6の導入口4側に、外方に延出したフランジ部7が設けられ、導出口5側には、外径が順次小さくなる縮径部8及び弁座形成部9が設けられている。このフランジ部7が、図示しない可変容量圧縮機の吐出室につながる冷媒通路に固定される。また、弁座形成部9の先端面により弁座10が構成されている。さらに、本体部6の外周面の縮径部8側の端部には、プラグ3の軸線方向の動きを係止するための係止突起11が周設されている。
That is, the
また、ハウジング2の内部通路は、本体部6と縮径部8との境界部よりもやや導出口5側の位置にて一段縮径しており、導出口5につながる弁孔12(第1の弁孔)を形成している。この内部通路の段部の導入口4側に面した部分により、ばね座13が構成されている。
Further, the internal passage of the
プラグ3は、ハウジング2のフランジ部7を除く外周面とほぼ相補形状の段付円筒状をなし、その外周面を外側から覆うようにしてハウジング2に取り付けられている。このプラグ3は、樹脂材の射出成形により一体的に形成された有底円筒状の弁体形成部21と、この弁体形成部21から開口端部に向って拡径したケーシング部22とからなる。
The
弁体形成部21は、その底部の弁座10に対向する部分、つまり底部に設定されたリング状の領域により、弁座10に脱着して第1の弁部を開閉する弁形成部23が構成されている。弁体形成部21の内周面は、ハウジング2の縮径部8の外周面に沿って軸線方向に摺動するガイド部24となっている。
The valve
弁体形成部21の底部の角隅部には、4つの開口部25が周方向に等間隔で設けられている(図1参照)。この開口部25は、弁体形成部21の底部の周縁から側部にかけて開口しており、弁部を通過した冷媒を下流側に導出させる。
Four
弁体形成部21の底部中央には、ハウジング2内に軸線方向に延出する軸状の延出部26が設けられており、延出部26の基端部近傍には、その底部を軸線方向に貫通する2つの弁孔27(第2の弁孔)が形成されている。また、弁体形成部21には、その弁孔27に近い側から弁体28、ストッパ29が順に外挿されている。弁体28は、弁孔27とともに第2の弁部を構成する。この第2の弁部は、プラグ3に付与される逆方向の差圧が所定値以上になったときに開弁するが、その開弁圧が第1の弁部の閉弁圧よりも高くなるようにされている。
In the center of the bottom portion of the valve
弁体28は、ゴムからなる円板状の本体を有する。弁体28は、その弁孔27との対向面が、その中央から外周縁に向って弁孔27側に傾斜するテーパ状になっており、傘のような形状で弁孔27を覆うように構成されている。この弁体28の周端縁が弁体形成部21の弁孔27の周囲に当接することにより、弁孔27が閉塞される。なお、弁体28の材質は、可撓性と適度な弾性力を有する部材であればゴム以外の材質であってもよい。
The
ストッパ29は、樹脂材からなる円筒状の本体を有する。ストッパ29は、その一端が弁体28の弁孔27と反対側の端面に当接し、他端には、半径方向外向きに延出したフランジ状のばね受け部30が形成されている。ばね受け部30は、延出部26の先端に設けられたフック部31に係止されている。なお、ストッパ29の材質は、例えばステンレス等の金属であってもよい。
The
これら弁体28及びストッパ29は、延出部26にその先端から挿通されて組み付けられる。すなわち、延出部26の先端には、これを半径方向に弾性変形可能にするための割り溝32が形成されている。弁体28及びストッパ29を延出部26に挿通する際には、その先端を割り溝32を挟むように押圧して弾性変形させ、これを半径方向に縮小させてから挿通していく。これらの挿通を終えてその押圧力を開放すると、その割り溝32は元の形に弾性復帰する。このとき、弁体28及びストッパ29が、弁体形成部21の底部と延出部26のフック部31との間に挟まれるようにして固定される。また、弁体28は、ストッパ29によって弁孔27側へ押圧されているため、弁体28の周端縁が弁体形成部21の底部に適度な面圧で密着するようになっている。
The
ばね受け部30とばね座13との間には、プラグ3をハウジング2側に引き込む方向、つまり第1の弁部の閉弁方向に付勢する円錐状のコイルばね33(「付勢手段」に該当する)が介装されている。なお、図示のように、延出部26の長さは、第1の弁部が閉弁状態にあるときにハウジング2の導入口4近傍に位置し、ハウジング2から外部に突出しない程度に設定されている。
Between the
ケーシング部22は、弁体形成部21のガイド部24に連設されて半径方向外向きに延出したベース部36と、その外周端から軸線方向に延出して本体部6を覆うように延びる規制部37とを備えた断面L字状の円筒体からなる。
The
ベース部36は、本体部6の端面に対向しており、これらの対向面の間に形成される空間によってダンパ室38が構成されている。このダンパ室38は、プラグ3の軸線方向の微振動を防止する。ベース部36の周縁部には、ダンパ室38と外部とを連通させる微小な圧力逃がし孔39が設けられている。
The
また、規制部37の開口端部には、半径方向内向きに突出した係止突部40が周設されており、ハウジング2の係止突起11と軸線方向に対向している。プラグ3が開弁方向に動作した際には、係止突部40が係止突起11に係止されることによってその動きが規制される。すなわち、係止突部40と係止突起11により、弁部の全開時にプラグ3の摺動を係止して弁形成部23の弁座10からのリフト量を規制する規制構造が構成されている。
In addition, a locking
次に、本実施の形態の差圧弁の動作について説明する。図3は、差圧弁の第1の弁部が開弁した状態を表す断面図である。図4は、差圧弁の第2の弁部が開弁した状態を表す断面図である。 Next, the operation of the differential pressure valve of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the first valve portion of the differential pressure valve is opened. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the second valve portion of the differential pressure valve is opened.
差圧弁1は、自動車用空調装置が定常的に停止している場合などのように、可変容量圧縮機が最小容量運転状態にあって吐出圧力が小さいときには、図2で示したように、コイルばね33の荷重によって弁形成部23が弁座10に着座し、第1の弁部は閉弁状態となる。また、定常状態であるために、第2の弁部は閉弁状態となる。
When the variable capacity compressor is in the minimum capacity operation state and the discharge pressure is small, such as when the automotive air conditioner is steadily stopped, the differential pressure valve 1 is a coil as shown in FIG. The
そして、自動車用空調装置の起動時あるいは可変容量圧縮機の最小容量運転から可変容量運転への移行時に、差圧弁1の前後差圧による開弁方向の力がコイルばね33の荷重による閉弁方向の力を上回ると、第1の弁部が開き始める。このとき、弁形成部23が弁座10からリフトしていき、やがて図3に示す全開状態となる。この全開時の第1の弁部の弁開度は、係止突部40と係止突起11とによる上記規制構造により予め設定されている。
When the automobile air conditioner is started or when the variable capacity compressor is shifted from the minimum capacity operation to the variable capacity operation, the valve opening direction force due to the differential pressure across the differential pressure valve 1 is closed by the load of the
そして、自動車用空調装置が停止されて可変容量圧縮機が最小容量運転状態に移行すると、差圧弁1の前後差圧が小さくなり、図4に示すように、第1の弁部は閉弁状態となる。そして、さらに可変容量圧縮機の吐出圧力が小さくなると、相対的に差圧弁1の逆圧(第1の弁部を閉じる方向の圧力)が大きくなる。つまり、プラグ3に付与される逆方向の差圧が大きくなり、これが所定値以上になると、弁体28の外周縁がめくれるように(傘形状がさらに開くように)変形して弁孔27を開放し、第2の弁部が開弁する。そして、差圧弁1の下流側の冷媒が弁孔27を介して逆流して差圧弁1の前後の圧力が均圧化されると、プラグ3への逆方向の差圧が小さくなるため、弁体28の形状が弾性復帰し、第2の弁部が閉弁して図2に示した状態になる。
Then, when the automotive air conditioner is stopped and the variable capacity compressor shifts to the minimum capacity operation state, the differential pressure across the differential pressure valve 1 decreases, and the first valve portion is closed as shown in FIG. It becomes. When the discharge pressure of the variable capacity compressor is further reduced, the reverse pressure of the differential pressure valve 1 (pressure in the direction of closing the first valve portion) is relatively increased. That is, when the differential pressure in the reverse direction applied to the
以上に説明したように、差圧弁1は、主弁である第1の弁部の弁体の機能を有する弁体形成部21と、ケースの機能を有するケーシング部22とが一体成形されたプラグ3を備える。そして、このプラグ3がハウジング2に対して進退することにより第1の弁部を開閉する。このため、部品点数が少なくなり、構造も簡素化されるため、低コストに実現することができる。
As described above, the differential pressure valve 1 is a plug in which the valve
また、第1の弁部を閉じるためのコイルばね33がハウジング2の内部に配置され、さらにプラグ3がハウジング2とほぼ相補形状に構成されてハウジング2を覆うように取り付けられているため、差圧弁1がその軸線方向にコンパクトになる。特に第1の弁部の閉弁時においては、プラグ3がハウジング2とほぼ嵌合状態になる一方、コイルばね33を支持する延出部26がハウジング2の外部に突出しないように構成されているため、差圧弁1が非常にコンパクトになる。このため、自動車用空調装置の可変容量圧縮機への設置にも都合が良い。
In addition, a
さらに、第1の弁部が閉じた後にプラグ3に付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、第2の弁部が開弁して冷媒の逆流が一時的に許容されるため、第1の弁部が閉弁した後の差圧弁1の前後の圧力を速やかに均圧化することができる。すなわち、差圧弁1を自動車用空調装置の冷凍サイクルに設置した場合に、差圧弁1によって可変容量圧縮機の前後の圧力(つまり膨張弁の前後の圧力)の均圧化が積極的に速やかに行われる。その結果、膨張弁での冷媒の弁漏れが抑制され、それによる流動音の発生を防止又は抑制することができる。
Furthermore, if the reverse differential pressure applied to the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る差圧弁は、プラグの構造が異なる以外は第1の実施の形態の差圧弁の構成とほぼ同様であるため、同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図5は、第2の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。図6は、図5のB−B矢視断面図である。図7は、差圧弁の第1の弁部が開弁した状態を表す断面図である。さらに、図8は、差圧弁の第2の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The differential pressure valve according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the differential pressure valve according to the first embodiment except for the difference in the structure of the plug. The description is omitted. FIG. 5 is a front view illustrating the configuration of the differential pressure valve according to the second embodiment. 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state in which the first valve portion of the differential pressure valve is opened. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state where the second valve portion of the differential pressure valve is opened.
図5に示すように、差圧弁201は、真ちゅうからなる段付円筒状のハウジング2と、樹脂材からなる有底円筒状のプラグ203とが、同軸状に組み付けられて構成されている。
As shown in FIG. 5, the
図6にも示すように、プラグ203は、その弁体形成部221の底部の周縁近傍に、4つの開口部225が周方向に等間隔で設けられている。この開口部225は、弁体形成部221の側部には開口しておらず、底部を軸線方向(つまり第1の弁部の開閉方向)に貫通するように形成されている。
As shown in FIG. 6, the
この差圧弁201は、自動車用空調装置が定常的に停止している場合などのように、可変容量圧縮機が最小容量運転状態にあって吐出圧力が小さいときには、図6で示したように、コイルばね33の荷重によって弁形成部23が弁座10に着座し、第1の弁部は閉弁状態となる。また、第2の弁部も閉弁状態となる。
As shown in FIG. 6, when the variable capacity compressor is in the minimum capacity operation state and the discharge pressure is small, such as when the automotive air conditioner is steadily stopped, the
そして、自動車用空調装置の起動時あるいは可変容量圧縮機の最小容量運転から可変容量運転への移行時に、差圧弁201の前後差圧による開弁方向の力がコイルばね33の荷重による閉弁方向の力を上回ると、第1の弁部が開き始める。このとき、弁形成部23が弁座10からリフトしていき、やがて図7に示す全開状態となる。このとき、導入口4から導入された冷媒は、開口部225を通って軸線方向下流側に導出される。
When the automotive air conditioner is started or when the variable capacity compressor is shifted from the minimum capacity operation to the variable capacity operation, the valve opening direction force due to the differential pressure across the
そして、自動車用空調装置が停止されて可変容量圧縮機が最小容量運転状態に移行すると、差圧弁201の前後差圧が小さくなり、図8に示すように、第1の弁部は閉弁状態となる。そして、さらに可変容量圧縮機の吐出圧力が小さくなり、プラグ203に付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、弁体28が変形して弁孔27を開放し、第2の弁部が開弁する。そして、差圧弁201の下流側の冷媒が弁孔27を介して逆流して差圧弁201の前後の圧力が均圧化されると、第2の弁部が閉弁して図6に示した状態になる。
Then, when the automotive air conditioner is stopped and the variable capacity compressor shifts to the minimum capacity operation state, the differential pressure across the
本実施の形態の差圧弁201においても、プラグ203が第1の弁部の弁体及びケースの機能を兼ね備えており、部品点数が少なくなり、構造も簡素化されるため、低コストに実現することができる。
Also in the
また、コイルばね33がハウジング2の内部に配置され、プラグ203がハウジング2を覆うように取り付けられた構成であるため、軸線方向にコンパクトになる。
さらに、第1の弁部が閉じた後にプラグ203に付与される逆方向の差圧が所定値以上になると、第2の弁部が開弁して冷媒の逆流が一時的に許容されるため、差圧弁201の前後の圧力を速やかに均圧化することができる。すなわち、差圧弁201を自動車用空調装置の冷凍サイクルに設置した場合に、膨張弁での冷媒の弁漏れが抑制され、それによる流動音の発生を防止又は抑制することができる。
Further, since the
Furthermore, if the reverse differential pressure applied to the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る差圧弁は、主にプラグの構造が異なる以外は第1の実施の形態の差圧弁の構成とほぼ同様であるため、ほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図9は、第3の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。図10は、図9のC−C矢視断面図である。図11は、差圧弁の構成を開弁状態で表した断面図である。さらに、図12は、差圧弁の第2の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The differential pressure valve according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the differential pressure valve of the first embodiment except that the structure of the plug is mainly different. A description thereof will be omitted, for example. FIG. 9 is a front view illustrating the configuration of the differential pressure valve according to the third embodiment. 10 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the differential pressure valve in the opened state. Further, FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the second valve portion of the differential pressure valve is opened.
図9に示すように、差圧弁301は、真ちゅうからなる段付円筒状のハウジング302と、樹脂材からなる有底円筒状のプラグ303とが、同軸状に組み付けられて構成されている。
As shown in FIG. 9, the
図10〜図12に示すように、ハウジング302は、第1の実施の形態のハウジング2とほぼ同様の構成を有するが、相補形状となるプラグ303の形状との関係で、その本体部306、縮径部308及び弁座形成部309が軸線方向にやや長く構成されている。
As shown in FIGS. 10 to 12, the
プラグ303の弁体形成部321は、その底部の弁座10に対向するリング状の領域により、弁座10に脱着して第1の弁部を開閉する弁形成部23が構成されている。弁形成部23の外周部近傍からは、弁座形成部309に外挿されるように受圧保持部310が延設されている。弁体形成部321の底部の角隅部には、6つの開口部325が周方向に等間隔で設けられている(図9参照)。この開口部325は、弁体形成部321の底部の周縁から側部にかけて開口しており、第1の弁部を通過した冷媒を下流側に導出させる。
The valve
図13は、プラグの構成を表す断面図である。図14は、図13のE方向矢視図である。
これらの図に示されるように、プラグ303の底部から延出部26の基端部及び弁孔27を取り囲む壁部のように、受圧保持部310が延出している。この受圧保持部310の側面には、テーパ状の凹部として切り欠かれた切り欠き部311が周方向に等間隔(30度おき)で設けられている。この切り欠き部311は、後述するように、第1の弁部が開弁したときに冷媒の絞り流路を形成する。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the plug. 14 is a view taken in the direction of arrow E in FIG.
As shown in these drawings, the pressure receiving holding
すなわち、図11に示すように、ここでは閉弁時の受圧径(上流側からの冷媒圧力を受圧する領域の直径)がφAであり、開弁時には受圧径がφB(>φA)へと変化する。したがって、第1の弁部が開き始めると、受圧径が大きくなってプラグ303が受ける開弁方向の荷重が大きくなる。また、第1の弁部が開き始めると、上述した切り欠き部311と弁座形成部309との間に台形状の絞り流路が形成されるため、図の矢印で示すように、上流側からの冷媒がこの絞り流路を通って下流側に導出される。このとき、絞り通路は、弁形成部23が弁座10からリフトするにつれて徐々に大きくなるため、受圧径φBが保持される。つまり、第1の実施の形態のように閉弁時において弁形成部23と弁座10とが単に当接した構造の場合には、開弁時に弁形成部23が弁座10からリフトするとともに受圧径が小さくなる傾向にある。しかし、本実施の形態のように第1の弁部の周りに受圧保持部310を設けることにより圧力を保持でき、その受圧径の変化を小さくすることができる。つまり、第1の弁部のストロークに関係なくプラグ303が受ける開弁方向の荷重を大きく保持することができ、第1の弁部を速やかに開弁させることができる。
That is, as shown in FIG. 11, the pressure receiving diameter when the valve is closed (the diameter of the region receiving the refrigerant pressure from the upstream side) is φA, and the pressure receiving diameter changes to φB (> φA) when the valve is opened. To do. Therefore, when the first valve portion starts to open, the pressure receiving diameter increases and the load in the valve opening direction received by the
なお、本実施の形態においては、絞り流路が台形となるように切り欠き部311の形状を設定したが、三角形状その他の形状になるように設定してもよい。
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る差圧弁は、プラグの構造が異なる以外は第3の実施の形態の差圧弁の構成とほぼ同様であるため、ほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図15は、第4の実施の形態に係る差圧弁の構成を表す正面図である。図16は、図15のD−D矢視断面図である。図17は、差圧弁の第1の弁部が開弁した状態を表す断面図である。さらに、図18は、差圧弁の第2の弁部が開弁した状態を表す断面図である。
In the present embodiment, the shape of the
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The differential pressure valve according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the differential pressure valve of the third embodiment except that the structure of the plug is different. Therefore, the same reference numerals are assigned to substantially the same components. Therefore, the description is omitted. FIG. 15 is a front view illustrating the configuration of the differential pressure valve according to the fourth embodiment. 16 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state in which the first valve portion of the differential pressure valve is opened. FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state where the second valve portion of the differential pressure valve is opened.
図15に示すように、差圧弁401は、真ちゅうからなる段付円筒状のハウジング302と、樹脂材からなる有底円筒状のプラグ403とが、同軸状に組み付けられて構成されている。
As shown in FIG. 15, the
図16〜図18に示すように、プラグ403は、その弁体形成部421の底部の周縁近傍に、6つの開口部425が周方向に等間隔で設けられている。この開口部425は、弁体形成部421の側部には開口しておらず、底部を軸線方向(つまり第1の弁部の開閉方向)に貫通するように形成されている。このため、第1の弁部の弁開時には、導入口4から導入された冷媒は、開口部425を通って軸線方向下流側に導出される。
As shown in FIGS. 16 to 18, the
なお、上記各実施の形態では、プラグをハウジング側に引き込む付勢手段として円錐状のコイルばねを設けた例を示したが、円錐状以外の形状のコイルばねであってもよいし、プラグを付勢できればその他の付勢手段であってもよい。 In each of the above embodiments, an example in which a conical coil spring is provided as an urging means for pulling the plug into the housing side has been described. However, a coil spring having a shape other than a conical shape may be used. Other urging means may be used as long as it can be urged.
また、本発明を自動車用空調装置のクラッチレス方式の可変容量圧縮機に設置する差圧弁に適用した例を示したが、その用途はこれに限られず、流体の流れを一方向に規制する流体通路に配置される差圧弁であれば適用が可能である。 Moreover, although the example which applied this invention to the differential pressure | voltage valve installed in the variable capacity compressor of the clutchless system of an automotive air conditioner was shown, the use is not restricted to this, The fluid which regulates the flow of fluid to one direction Any differential pressure valve arranged in the passage is applicable.
1,201,301,401 差圧弁
2,302 ハウジング
3,203,303,403 プラグ
4 導入口
5 導出口
10 弁座
12,27 弁孔
21,221,321,421 弁体形成部
22 ケーシング部
23 弁形成部
24 ガイド部
25,225,325,425 開口部
26 延出部
28 弁体
29 ストッパ
38 ダンパ室
310 受圧保持部
311 切り欠き部
1,201,301,401 Differential pressure valve 2,302 Housing 3,203,303,403
Claims (18)
一端側に流体の導入口を有し、他端側の導出口近傍に弁座が形成されたハウジングと、
前記弁座に脱着して第1の弁部を開閉する弁形成部と、前記ハウジングの外周面に沿って前記第1の弁部の開閉方向に摺動するガイド部と、前記第1の弁部を通過した流体を導出する開口部と、前記ハウジング内に延出する延出部とを有し、前記ハウジングに前記他端側を覆うようにして取り付けられるプラグと、
前記ハウジング内に配置されて、前記延出部を介して前記プラグを閉弁方向に付勢する付勢手段と、
前記第1の弁部が閉弁状態となってから、前記プラグに付与される逆方向の差圧が所定値以上になったときに、前記プラグに前記第1の弁部とは別に形成された弁孔を開放して、前記流体の逆流を一時的に可能にする第2の弁部と、
を備えたことを特徴とする差圧弁。 In the differential pressure valve that opens and closes based on the differential pressure across the valve,
A housing having a fluid inlet on one end and a valve seat formed near the outlet on the other end;
A valve forming part that opens and closes the first valve part by attaching and detaching to the valve seat; a guide part that slides in an opening and closing direction of the first valve part along an outer peripheral surface of the housing; and the first valve A plug having an opening for leading the fluid that has passed through the portion and an extending portion extending into the housing, and attached to the housing so as to cover the other end side;
A biasing means disposed in the housing and biasing the plug in the valve closing direction via the extension;
When the differential pressure in the reverse direction applied to the plug becomes a predetermined value or more after the first valve portion is closed, the plug is formed separately from the first valve portion. A second valve portion for opening the valve hole to temporarily allow back flow of the fluid;
A differential pressure valve characterized by comprising:
前記弁体と前記延出部との間に、前記弁体の前記開弁方向への移動を阻止するストッパが配設されたことを特徴とする請求項3記載の差圧弁。 The valve body is supported by being extrapolated to the extension part,
The differential pressure valve according to claim 3, wherein a stopper for preventing movement of the valve body in the valve opening direction is disposed between the valve body and the extending portion.
前記付勢手段は、コイルばねからなり、その一端が前記ハウジングに支持され、他端が前記ストッパの前記弁体と反対側の端部に支持されるように配置されたことを特徴とする請求項4記載の差圧弁。 The stopper is composed of a cylindrical member extrapolated to the extension part,
The biasing means is formed of a coil spring, and is arranged such that one end thereof is supported by the housing and the other end is supported by an end portion of the stopper opposite to the valve body. Item 5. The differential pressure valve according to Item 4.
前記弁形成部は、前記プラグの前記弁座に対向する部分から構成されたこと、
を特徴とする請求項1記載の差圧弁。 The valve seat is configured from a tip surface on the other end side of the housing,
The valve forming portion is configured from a portion of the plug facing the valve seat;
The differential pressure valve according to claim 1.
前記ハウジングの外周面と前記プラグの内周面との間には、前記第1の弁部の全開時に前記プラグの摺動を係止して前記弁形成部の前記弁座からのリフト量を規制する規制構造が設けられたこと、
を特徴とする請求項1記載の差圧弁。 The housing has a stepped cylindrical shape whose outer diameter decreases toward the other end side, while the plug has a stepped cylindrical shape whose inner diameter increases toward the opening end thereof,
Between the outer peripheral surface of the housing and the inner peripheral surface of the plug, when the first valve portion is fully opened, the sliding of the plug is locked, so that the lift amount from the valve seat of the valve forming portion is increased. A regulatory structure to regulate,
The differential pressure valve according to claim 1.
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