JP2007303291A - Control valve for variable displacement compressor - Google Patents

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JP2007303291A JP2006130033A JP2006130033A JP2007303291A JP 2007303291 A JP2007303291 A JP 2007303291A JP 2006130033 A JP2006130033 A JP 2006130033A JP 2006130033 A JP2006130033 A JP 2006130033A JP 2007303291 A JP2007303291 A JP 2007303291A
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Hisatoshi Hirota
久寿 広田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure flow at a necessary flow rate necessary for surely dropping displacement when the delivery pressure Pd of a variable displacement compressor is low. <P>SOLUTION: A valve seat 13 which can move forward and rearward in an axial direction is arranged in a side receiving delivery pressure Pd and a valve element 17 is arranged in a downstream side thereof. The valve seat 13 moves the valve element 17 side by pressure difference between pressure Pc in a crank chamber and delivery pressure Pd when delivery pressure Pd is sufficiently high, and moves to a side separating from the valve element 17 by a spring 14 when pressure difference gets lower than established pressure difference. Consequently, since distance between the valve seat 13 and the valve element 17 during off operation of a solenoid is short in normal displacement control and gets longer when the delivery pressure is low to quickly increase section area of a passage through which refrigerant passes, the flow rate necessary for surely dropping displacement can be secured. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は可変容量圧縮機用制御弁に関し、特に自動車用エアコンシステムの可変容量圧縮機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 capacity compressor, and more particularly to a control valve for a variable capacity compressor for controlling a discharge capacity of a variable capacity compressor of an air conditioner system for an automobile.

自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルに用いられる圧縮機には、これを駆動するエンジンの回転数に関係なく、適切な冷房能力が得られるよう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。   The compressor used in the refrigeration cycle of an automotive air conditioner system is a variable capacity compressor capable of varying the refrigerant discharge capacity so as to obtain an appropriate cooling capacity regardless of the rotational speed of the engine driving the compressor. Is used.

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、ピストンの両端にかかる圧力差が変わって揺動板の傾斜角度を変化させることができ、これによってピストンのストロークが変化され、冷媒の吐出量が変化させられる。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 a variable capacity compressor, generally, an oscillating plate provided with a variable inclination angle is driven by a rotary motion of a rotating shaft in an airtight crank chamber, and the oscillating motion of the oscillating plate is performed. Thus, the piston reciprocating in the direction parallel to the rotation axis sucks the refrigerant in the suction chamber into the cylinder and compresses it, and then discharges it into the discharge chamber. At this time, by changing the pressure in the crank chamber, the pressure difference applied to both ends of the piston can be changed to change the inclination angle of the swinging plate, thereby changing the stroke of the piston and reducing the amount of refrigerant discharged. Can be changed. The control valve for the variable capacity compressor controls the pressure in the crank chamber to change.

このような可変容量圧縮機の吐出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し、そのクランク室からはオリフィスを介して吸入室へ冷媒をリークさせながら、クランク室に導入する冷媒の流量を制御することによってクランク室内の圧力Pcを制御している。その可変容量圧縮機用制御弁としては、たとえば吐出室の吐出圧力Pdと吸入室の吸入圧力Psとの差圧に応じて行うようにしたもの(たとえば、特許文献1参照。)、クランク室へ導入する冷媒の流量をオン・オフ制御するようにしたもの(たとえば、特許文献2参照。)などが知られている。   Such a variable capacity compressor control valve for variably controlling the discharge capacity of the variable capacity compressor is generally provided in a crank chamber in which a part of the refrigerant having the discharge pressure Pd discharged from the discharge chamber is hermetically formed. The pressure Pc in the crank chamber is controlled by controlling the flow rate of the refrigerant introduced into the crank chamber while the refrigerant leaks from the crank chamber to the suction chamber through the orifice. As the control valve for the variable capacity compressor, for example, a valve that is operated in accordance with a differential pressure between the discharge pressure Pd of the discharge chamber and the suction pressure Ps of the suction chamber (see, for example, Patent Document 1), to the crank chamber. There are known ones in which the flow rate of the refrigerant to be introduced is controlled to be turned on and off (see, for example, Patent Document 2).

特許文献1に記載の可変容量圧縮機用制御弁は、吐出室の吐出圧力Pdと吸入室の吸入圧力Psとの差圧を感知し、その差圧がソレノイドによって設定された差圧にな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可変容量圧縮機から吐出される冷媒の吐出容量が一定に保たれるようにしている。   The control valve for a variable capacity compressor described in Patent Document 1 senses a differential pressure between the discharge pressure Pd of the discharge chamber and the suction pressure Ps of the suction chamber, and the differential pressure becomes a differential pressure set by a solenoid. In addition, the flow rate of the refrigerant at the discharge pressure Pd introduced from the discharge chamber into the crank chamber is controlled so that the discharge capacity of the refrigerant discharged from the variable capacity compressor is kept constant.

特許文献2に記載の可変容量圧縮機用制御弁では、ソレノイドのコイルに設定容量に対応した値の電流を供給することによって容量制御を行っているが、弁特性のヒステリシスを改善するために、400Hz程度のパルス電流を供給し、そのデューティ比を変えることによって容量制御を行うようにしている。この可変容量圧縮機用制御弁は、ソレノイドのコイルに通電されると、閉じる方向に作用して可変容量圧縮機をその容量が増加する方向に制御し、非通電にされると、開く方向に作用して可変容量圧縮機をその容量が減少する方向に制御する。したがって、このデューティ比制御の可変容量圧縮機用制御弁は、デューティ比に応じたソレノイドへの平均電流値によってセット荷重が設定され、可変容量圧縮機から吐出される冷媒の容量を制御することになる。
特開2001−132650号公報 特開2004−293497号公報
In the control valve for a variable capacity compressor described in Patent Document 2, capacity control is performed by supplying a current having a value corresponding to a set capacity to the coil of the solenoid. In order to improve the hysteresis of the valve characteristics, Capacitance control is performed by supplying a pulse current of about 400 Hz and changing its duty ratio. This control valve for a variable capacity compressor acts in a closing direction when the solenoid coil is energized to control the variable capacity compressor in a direction in which its capacity increases, and in a direction in which it opens when deenergized. It acts to control the variable capacity compressor in the direction of decreasing its capacity. Therefore, the control valve for the variable capacity compressor with duty ratio control has a set load set by an average current value to the solenoid corresponding to the duty ratio, and controls the capacity of the refrigerant discharged from the variable capacity compressor. Become.
JP 2001-132650 A JP 2004-293497 A

可変容量圧縮機では、吐出室から吐出された冷媒を可変容量圧縮機用制御弁を介してクランク室へ導入し、その導入された冷媒をオリフィスを介して吸入室へリークさせるようになっていて、可変容量圧縮機用制御弁が吐出室からクランク室へ導入する冷媒流量を制御することで容量可変するようになっている。可変容量圧縮機は、冷凍サイクルの負荷が大きいときは、吐出圧力Pdが高く、吸入室へリークする流量よりも十分多くの流量をクランク室へ導入することができるので、クランク室の圧力Pcも高く、吸入室の吸入圧力Psとの差圧(Pc−Ps)も十分確保されている。このため、可変容量圧縮機用制御弁が流量制御することによって可変容量率を0〜100%の間で自由に可変することができる。逆に、負荷が小さくなって、吐出圧力Pdが低くなると、クランク室へ導入できる流量が減少してクランク室の圧力Pcも相対的に低くなる。ところが、このような状態で、可変容量圧縮機を可変容量率が0%の最小容量で運転したい状況になったとき、本来は、クランク室へ導入する流量を増加させクランク室の圧力Pcを高くして可変容量圧縮機を最小容量に制御したいが、クランク室の圧力Pcが上がらず、クランク室と吸入室との差圧(Pc−Ps)も上がらないため、可変容量圧縮機を最小容量の運転に移行することができないという問題点があった。   In the variable capacity compressor, the refrigerant discharged from the discharge chamber is introduced into the crank chamber through the control valve for the variable capacity compressor, and the introduced refrigerant is leaked to the suction chamber through the orifice. The capacity of the variable capacity compressor control valve is varied by controlling the flow rate of the refrigerant introduced from the discharge chamber into the crank chamber. The variable capacity compressor has a high discharge pressure Pd when the load of the refrigeration cycle is large, and can introduce a sufficiently larger flow rate into the crank chamber than the flow rate that leaks into the suction chamber. It is high and a sufficient differential pressure (Pc−Ps) from the suction pressure Ps of the suction chamber is secured. For this reason, the variable capacity ratio can be freely varied between 0 to 100% by controlling the flow rate of the control valve for the variable capacity compressor. Conversely, when the load is reduced and the discharge pressure Pd is reduced, the flow rate that can be introduced into the crank chamber is reduced and the pressure Pc in the crank chamber is also relatively lowered. However, when it is desired to operate the variable capacity compressor at a minimum capacity with a variable capacity ratio of 0% in such a state, the flow rate introduced into the crank chamber is increased to increase the crank chamber pressure Pc. Therefore, the variable capacity compressor is controlled to the minimum capacity, but the pressure Pc of the crank chamber does not increase and the differential pressure (Pc-Ps) between the crank chamber and the suction chamber does not increase. There was a problem that it was not possible to shift to driving.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、吐出圧力が低いときに確実に容量を下げることができるような必要流量を確保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 the above points, and provides a control valve for a variable capacity compressor that can secure a necessary flow rate that can reliably reduce the capacity when the discharge pressure is low. For the purpose.

本発明では上記問題を解決するために、可変容量圧縮機の吐出室からクランク室へ流す冷媒の流量を制御して吐出容量を可変させる可変容量圧縮機用制御弁において、冷媒を導入する第1のポートと冷媒を導出する第2のポートとの間の通路を開閉する弁部と、前記弁部の開閉を制御するソレノイドとを備え、前記弁部は、前記通路を冷媒が流れることによって生じる前後の差圧に応じて前記通路を流すことのできる最大流量を可変する流量可変機構を有し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-mentioned problem, the first variable-pressure compressor control valve for varying the discharge capacity by controlling the flow rate of the refrigerant flowing from the discharge chamber of the variable-capacity compressor to the crank chamber is the first to introduce the refrigerant. And a solenoid for controlling the opening and closing of the valve portion, and the valve portion is generated when the refrigerant flows through the passage. There is provided a control valve for a variable capacity compressor having a flow rate variable mechanism that varies a maximum flow rate that can flow through the passage in accordance with a differential pressure across the front and rear.

このような可変容量圧縮機用制御弁によれば、流量可変機構によって、第1のポートと第2のポートとの間の差圧が小さいときと差圧が大きいときとで弁部に流すことができる最大流量を切り換えるようにした。これにより、冷凍サイクルの負荷が低下して差圧が小さくなると、弁部に流すことができる最大流量を増加させることができ、この結果、吐出室からクランク室へ流れる冷媒の流量が急増して可変容量圧縮機の容量を確実に低下させることが可能になる。   According to such a control valve for a variable capacity compressor, the flow rate variable mechanism allows the flow to flow through the valve portion when the differential pressure between the first port and the second port is small and when the differential pressure is large. The maximum flow rate that can be changed was changed. As a result, when the load on the refrigeration cycle decreases and the differential pressure decreases, the maximum flow rate that can flow to the valve portion can be increased. As a result, the flow rate of refrigerant flowing from the discharge chamber to the crank chamber increases rapidly. It becomes possible to reliably reduce the capacity of the variable capacity compressor.

本発明の可変容量圧縮機用制御弁は、弁部に流量可変機構を備え、高圧圧力が低下して差圧が出ないときに弁部に流すことができる最大流量を増加させるようにすることで、一度に多量の冷媒をクランク室へ送ることが可能になり、これによって、高圧圧力が低下しても可変容量圧縮機の容量をさらに下げることができ、その駆動源であるエンジンの負荷をさらに低減させることが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 provided with a flow rate variable mechanism in the valve portion so as to increase the maximum flow rate that can flow to the valve portion when the high pressure is reduced and no differential pressure is generated. Thus, a large amount of refrigerant can be sent to the crankcase at a time, and this can further reduce the capacity of the variable capacity compressor even when the high pressure is lowered, and the engine load that is the driving source can be reduced. There is an advantage that it can be further reduced.

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、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要部を示す拡大断面図である。
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 a configuration of a control valve for a variable capacity compressor according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a main part of the control valve for the variable capacity compressor according to the first embodiment. It is an expanded sectional view.

第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、図の上方に弁部のボディ10を有している。このボディ10は、その上部中央に開口されて可変容量圧縮機の吐出室から吐出圧力Pdの冷媒を受けるポート11と、ボディ10の中央側面に開口されて制御された圧力Pcの冷媒をクランク室へ送り込むポート12とを有している。これらポート11,12は、ボディ10の内部で軸線方向に形成された通路によって連通している。吐出圧力Pdが導入されるポート11に連通する通路には、軸線方向に進退自在な弁座13が配置されている。この弁座13は、軸線方向に貫通するように形成された弁孔を有し、スプリング14によってポート11の方向へ付勢されており、かつ、ポート11の方向への移動がポート11の開口端に固定されたストッパ15によって規制されている。また、弁座13は、その筒状部がボディ10に軸線方向に摺動自在に支持されており、その支持部には、図2に良く見られるように、段差部16が設けられていてポート11から離れる方向への移動が規制されている。この弁座13および段差部16は、弁座13がスプリング14の付勢力に抗して段差部16に当接しているとき、ボディ10と弁座13とのクリアランスを閉止する弁構造になっている。   The control valve for a variable displacement compressor according to the first embodiment has a valve body 10 at the top of the figure. The body 10 is opened at the center of the upper portion thereof to receive a refrigerant having a discharge pressure Pd from the discharge chamber of the variable capacity compressor, and a refrigerant having a pressure Pc which is opened at the central side surface of the body 10 and is controlled to the crank chamber. And a port 12 for feeding into the port. The ports 11 and 12 communicate with each other through a passage formed in the axial direction inside the body 10. In a passage communicating with the port 11 into which the discharge pressure Pd is introduced, a valve seat 13 that is movable back and forth in the axial direction is disposed. The valve seat 13 has a valve hole formed so as to penetrate in the axial direction, is urged toward the port 11 by a spring 14, and movement in the direction of the port 11 is an opening of the port 11. It is regulated by a stopper 15 fixed to the end. Further, the cylindrical portion of the valve seat 13 is supported by the body 10 so as to be slidable in the axial direction, and the support portion is provided with a stepped portion 16 as can be seen well in FIG. Movement in a direction away from the port 11 is restricted. The valve seat 13 and the stepped portion 16 have a valve structure that closes the clearance between the body 10 and the valve seat 13 when the valve seat 13 is in contact with the stepped portion 16 against the biasing force of the spring 14. Yes.

ポート12に連通する空間には、弁座13に対向して弁孔を開閉するよう軸線方向に進退自在な弁体17が配置されている。この弁体17は、スプリング18によって弁座13から離れる方向、つまり開弁方向に付勢されている。   In the space communicating with the port 12, a valve element 17 that is movable back and forth in the axial direction is disposed so as to open and close the valve hole facing the valve seat 13. The valve body 17 is urged by a spring 18 in a direction away from the valve seat 13, that is, in a valve opening direction.

ボディ10の下部には、ソレノイドが配置されている。このソレノイドは、ボディ10に図の下方から嵌合された固定鉄芯19を有している。この固定鉄芯19は、その上部の端面に弁体17を収容する空間が凹設されていて、その空間の底部がスプリング18による弁体17の開弁方向の移動を規制しているストッパになっており、その底部に弁体17が当接しているときは、可変容量圧縮機用制御弁が全開のときである。固定鉄芯19は、また、その下部に有底スリーブ20が嵌合され、その有底スリーブ20の内部には、可動鉄芯21が軸線方向に進退自在に配置され、スプリング22によって固定鉄芯19から離れる方向に付勢されている。   A solenoid is disposed at the lower part of the body 10. This solenoid has a fixed iron core 19 fitted to the body 10 from below in the figure. The fixed iron core 19 has a space for accommodating the valve element 17 in the upper end surface thereof, and a bottom part of the space serves as a stopper that restricts the movement of the valve element 17 in the valve opening direction by the spring 18. When the valve element 17 is in contact with the bottom, the variable capacity compressor control valve is fully open. The fixed iron core 19 is fitted with a bottomed sleeve 20 at a lower portion thereof, and a movable iron core 21 is disposed in the bottomed sleeve 20 so as to be movable back and forth in the axial direction. It is urged away from 19.

また、このソレノイドには、固定鉄芯19および可動鉄芯21を軸線方向に貫通してシャフト23が遊嵌されている。このシャフト23の図の上端は、弁体17に凹設された穴の底部に当接されている。シャフト23の図の下端部には、ストッパ24が固着され、そのストッパ24と有底スリーブ20の底部との間には、スプリング25が配置されていて、シャフト23を弁部の方向に付勢している。ストッパ24は、シャフト23を遊嵌している可動鉄芯21の中央孔の内径よりも大きな外径を有している。このため、可動鉄芯21がスプリング22の付勢力によって固定鉄芯19から離れているとき、ストッパ24は、スプリング25の付勢力によって可動鉄芯21に当接され、可動鉄芯21が固定鉄芯19に吸着されているときには、シャフト23の先端(弁体)がスプリング25の付勢力によって弁座13に着座されることにより、ストッパ24は、可動鉄芯21から離間されるようになっている。   Further, a shaft 23 is loosely fitted to the solenoid so as to penetrate the fixed iron core 19 and the movable iron core 21 in the axial direction. The upper end of the shaft 23 in the figure is in contact with the bottom of a hole recessed in the valve body 17. A stopper 24 is fixed to the lower end portion of the shaft 23 in the figure, and a spring 25 is disposed between the stopper 24 and the bottom portion of the bottomed sleeve 20 to urge the shaft 23 toward the valve portion. is doing. The stopper 24 has an outer diameter larger than the inner diameter of the central hole of the movable iron core 21 into which the shaft 23 is loosely fitted. For this reason, when the movable iron core 21 is separated from the fixed iron core 19 by the urging force of the spring 22, the stopper 24 is brought into contact with the movable iron core 21 by the urging force of the spring 25, and the movable iron core 21 is fixed to the fixed iron core. When the shaft 19 is adsorbed, the tip (valve element) of the shaft 23 is seated on the valve seat 13 by the urging force of the spring 25, so that the stopper 24 is separated from the movable iron core 21. Yes.

そして、有底スリーブ20の外周には、コイル26が配置され、そのコイル26を包み込むように磁性材質のヨーク27およびプレート28が設けられて、コイル26へ給電するためのハーネス29がプレート28を貫通して外部に導出されている。なお、ボディ10において、ポート12よりも図の上方位置にて周設されたOリング30は、この可変容量圧縮機用制御弁を可変容量圧縮機へ装着したときに、高圧の吐出圧力Pdが中圧のポート12の側へ漏れるのを防止し、固定鉄芯19に周設されたOリング31は、中圧のポート12と大気との間をシールする役目をする。   A coil 26 is disposed on the outer periphery of the bottomed sleeve 20, and a magnetic yoke 27 and a plate 28 are provided so as to wrap the coil 26, and a harness 29 for supplying power to the coil 26 attaches the plate 28. It penetrates to the outside. In the body 10, the O-ring 30 provided around the port 12 at a position above the port 12 has a high discharge pressure Pd when the variable displacement compressor control valve is mounted on the variable displacement compressor. The O-ring 31 provided around the fixed iron core 19 prevents leakage to the medium pressure port 12 side, and serves to seal between the medium pressure port 12 and the atmosphere.

ここで、この可変容量圧縮機用制御弁においては、まず、吐出圧力Pdを受けるポート11の側に設けた弁座13は、弁部に冷媒が流れているときには、吐出圧力Pdと制御された圧力Pcとの差圧を受けていて、図1に示したように、段差部16に当たっている状態を維持している。弁部を流れる冷媒が少なく、吐出圧力Pdと制御された圧力Pcとの差圧が小さいとき、弁座13は、スプリング14によって押し戻され、図2に示したように、ストッパ15に当接する。つまり、弁座13は、冷媒が弁孔を流れることによってその前後に発生する差圧によって軸線方向に移動し、相対的に弁体17がリフトしたように作用する。   Here, in this control valve for a variable capacity compressor, first, the valve seat 13 provided on the side of the port 11 that receives the discharge pressure Pd is controlled to the discharge pressure Pd when the refrigerant flows through the valve portion. The differential pressure with respect to the pressure Pc is received, and as shown in FIG. When the refrigerant flowing through the valve portion is small and the differential pressure between the discharge pressure Pd and the controlled pressure Pc is small, the valve seat 13 is pushed back by the spring 14 and comes into contact with the stopper 15 as shown in FIG. That is, the valve seat 13 moves in the axial direction due to the differential pressure generated before and after the refrigerant flows through the valve hole, and acts as if the valve body 17 is relatively lifted.

また、この可変容量圧縮機用制御弁は、ソレノイドにパルス電流を供給することによって、弁部が開閉するオン・オフ弁として動作する。すなわち、コイル26に通電されていないソレノイドオフ時には、可動鉄芯21は、スプリング25よりもばね力の強いスプリング22によって固定鉄芯19から離間されている。このとき、可動鉄芯21は、スプリング25の付勢力に抗してストッパ24を図の下方へ押し下げるので、シャフト23も図の下方へ押し下げられ、これに追従して、弁部の弁体17がスプリング18により弁座13から離間され、この可変容量圧縮機用制御弁は、開状態にされる。   The control valve for the variable capacity compressor operates as an on / off valve that opens and closes the valve portion by supplying a pulse current to the solenoid. That is, the movable iron core 21 is separated from the fixed iron core 19 by the spring 22 having a stronger spring force than the spring 25 when the solenoid that is not energized to the coil 26 is off. At this time, the movable iron core 21 pushes the stopper 24 downward in the figure against the urging force of the spring 25, so that the shaft 23 is also pushed downward in the figure and follows this to follow the valve element 17 of the valve portion. Is separated from the valve seat 13 by the spring 18, and the control valve for the variable capacity compressor is opened.

コイル26に通電されたソレノイドオン時には、可動鉄芯21は、スプリング22の付勢力に抗して固定鉄芯19に吸着される。これにより、シャフト23がスプリング25によって図の上方へ押し上げられ、弁体17が弁座13に着座してこの可変容量圧縮機用制御弁は、閉状態にされる。このとき、弁体17が弁座13に着座するまでシャフト23が移動するストロークよりも、可動鉄芯21が固定鉄芯19に吸着するまで移動するストロークの方が大きくしてあるので、可変容量圧縮機用制御弁が閉状態にされたときには、シャフト23に固着されているストッパ24は、可動鉄芯21から離間されている。   When the coil 26 is energized, the movable iron core 21 is attracted to the fixed iron core 19 against the urging force of the spring 22. As a result, the shaft 23 is pushed upward by the spring 25, the valve body 17 is seated on the valve seat 13, and the control valve for the variable capacity compressor is closed. At this time, the stroke that moves until the movable iron core 21 is attracted to the fixed iron core 19 is larger than the stroke that the shaft 23 moves until the valve element 17 is seated on the valve seat 13. When the compressor control valve is closed, the stopper 24 fixed to the shaft 23 is separated from the movable iron core 21.

つまり、この可変容量圧縮機用制御弁は、コイル26にオン・オフのパルス電流が供給されることによって動作し、ソレノイドオフ時は、スプリング22とスプリング25とがバランスした位置にシャフト23が移動されて開弁し、ソレノイドオン時は、スプリング25の付勢力によって閉弁する。クランク室に供給される冷媒の流量は、パルス電流のデューティ比を変えることによって制御される。   In other words, the control valve for the variable capacity compressor operates when an on / off pulse current is supplied to the coil 26. When the solenoid is off, the shaft 23 moves to a position where the spring 22 and the spring 25 are balanced. When the solenoid is on, the valve is closed by the urging force of the spring 25. The flow rate of the refrigerant supplied to the crank chamber is controlled by changing the duty ratio of the pulse current.

次に、この可変容量圧縮機用制御弁およびこれを装着した可変容量圧縮機の動作について説明する。
図3は可変容量圧縮機の可変容量率に対するクランク室の圧力と吸入圧力との差圧の関係を示す図、図4は電流に対する流量の関係を示す図である。
Next, the operation of the control valve for the variable capacity compressor and the variable capacity compressor equipped with the control valve will be described.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the differential pressure between the crank chamber pressure and the suction pressure with respect to the variable capacity ratio of the variable displacement compressor, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the current and the flow rate.

なお、図3に示す図において、横軸は可変容量圧縮機の可変容量率を表し、縦軸はクランク室の圧力Pcと吸入圧力Psとの差圧(Pc−Ps)を表しており、図中の数値は冷媒にHFC−134aを使用した冷凍サイクルの場合の例である。   3, the horizontal axis represents the variable capacity ratio of the variable capacity compressor, and the vertical axis represents the differential pressure (Pc−Ps) between the crank chamber pressure Pc and the suction pressure Ps. The numerical value in the figure is an example in the case of a refrigeration cycle using HFC-134a as a refrigerant.

この図3によれば、可変容量圧縮機は、可変容量圧縮機用制御弁が閉弁することによってクランク室の圧力Pcと吸入圧力Psとの差圧がないとき、可変容量率100%で動いている。可変容量圧縮機用制御弁が開弁し、クランク室の圧力Pcが次第に高くなって、圧力Pcと吸入圧力Psとの差圧(Pc−Ps)が高くなると、それに従って可変容量率が低下していくという特性を有している。冷凍サイクルの負荷が高く、たとえば吐出圧力Pdが1.5MPaの場合には、差圧(Pc−Ps)が0.13MPa位まで上昇すると、可変容量圧縮機は可変容量率0%、すなわち、最小容量で運転することになる。また、負荷が下がって、吐出圧力Pdが0.7MPaに低下すると、可変容量率が0%になる差圧(Pc−Ps)は約0.1MPaであり、吐出圧力Pdが0.3MPaまで低下すると、可変容量率が0%になる差圧(Pc−Ps)は約0.08MPaまでしか上がらなくなる。   According to FIG. 3, the variable capacity compressor operates at a variable capacity ratio of 100% when there is no differential pressure between the crank chamber pressure Pc and the suction pressure Ps due to the control valve for the variable capacity compressor being closed. ing. When the control valve for the variable capacity compressor is opened, the crank chamber pressure Pc gradually increases, and the differential pressure (Pc-Ps) between the pressure Pc and the suction pressure Ps increases, the variable capacity ratio decreases accordingly. It has the characteristic of going on. When the load of the refrigeration cycle is high, for example, when the discharge pressure Pd is 1.5 MPa, when the differential pressure (Pc-Ps) rises to about 0.13 MPa, the variable capacity compressor has a variable capacity ratio of 0%, that is, the minimum You will drive with capacity. When the load is reduced and the discharge pressure Pd is reduced to 0.7 MPa, the differential pressure (Pc−Ps) at which the variable capacity ratio becomes 0% is about 0.1 MPa, and the discharge pressure Pd is reduced to 0.3 MPa. Then, the differential pressure (Pc−Ps) at which the variable capacity ratio becomes 0% can only rise to about 0.08 MPa.

ところが、実際には、可変容量圧縮機の可変容量率を0%まで下げるには、吐出圧力Pdが下がっても、差圧(Pc−Ps)は0.1MPa程度は必要になる。吐出圧力Pdが下がっても、0.1MPa程度の差圧(Pc−Ps)を確保するには、吐出圧力Pdが下がったときに、吐出室からクランク室へ多くの流量を流すことがきるようにすれば良い。そこで、本発明の可変容量圧縮機用制御弁では、負荷が高く、吐出圧力Pdが高いときには、図1に示したように、弁座13にかかる前後の差圧によって弁座位置を弁体17の側へ移動させ、負荷が低くなって吐出圧力Pdが低くなると、図2に示したように、弁座位置を弁体17から離れるよう移動させ、冷媒が通過する通路の断面積を急増させるようにしている。この弁座位置の移動は、弁座13の前後の差圧、つまり、差圧(Pd‐Pc)がたとえば0.1MPa程度まで下がったときに生じるように設定され、その設定は、弁座13の筒状部の径とスプリング14のばね荷重とを調節することによって行われる。   However, in practice, in order to reduce the variable capacity ratio of the variable capacity compressor to 0%, even if the discharge pressure Pd is reduced, the differential pressure (Pc−Ps) needs to be about 0.1 MPa. In order to ensure a differential pressure (Pc−Ps) of about 0.1 MPa even when the discharge pressure Pd decreases, when the discharge pressure Pd decreases, a large flow rate can flow from the discharge chamber to the crank chamber. You can do it. Therefore, in the control valve for a variable capacity compressor according to the present invention, when the load is high and the discharge pressure Pd is high, the valve seat position is determined by the differential pressure applied to the valve seat 13 before and after the valve seat 17 as shown in FIG. When the load is reduced and the discharge pressure Pd is lowered, the valve seat position is moved away from the valve body 17 as shown in FIG. 2, and the cross-sectional area of the passage through which the refrigerant passes is rapidly increased. I am doing so. The movement of the valve seat position is set so as to occur when the differential pressure before and after the valve seat 13, that is, the differential pressure (Pd−Pc) is reduced to, for example, about 0.1 MPa. This is done by adjusting the diameter of the cylindrical portion and the spring load of the spring 14.

以上のように、吐出圧力Pdが低下してきたときに弁のサイズを大きくするようにしたことで、次のような効果を奏するようになる。すなわち、図4に示したように、従来の可変容量圧縮機用制御弁では、吐出圧力Pdが低下したとき、確実に容量を下げられる必要流量がf1であったとすると、デューティ比制御で調整できる流量は、直線A1で示されるような特性になる。このため、実際に容量制御をする実用的な流量範囲を0‐f0の範囲とすると、デューティ比制御で調整できる範囲は、58〜100%になっている。これに対し、本発明の可変容量圧縮機用制御弁においては、吐出圧力Pdが高くて弁座位置が弁体17の側へ移動しているときの流量をf1よりも少ないfに設定できるので、曲線Aのように、実用域で傾きが小さくなるため、デューティ比制御で制御可能な範囲を30〜100%に拡大することができる。しかも、吐出圧力Pdが低くなって弁座位置が弁体17から離れる側へ移動しているときの流量はf1を確保していることになる。   As described above, by increasing the valve size when the discharge pressure Pd decreases, the following effects can be obtained. That is, as shown in FIG. 4, in the conventional control valve for a variable capacity compressor, when the discharge pressure Pd is reduced, if the required flow rate that can be reliably reduced is f1, it can be adjusted by duty ratio control. The flow rate has a characteristic as indicated by a straight line A1. For this reason, if the practical flow rate range in which the capacity control is actually performed is a range of 0-f0, the range that can be adjusted by the duty ratio control is 58 to 100%. On the other hand, in the control valve for a variable displacement compressor of the present invention, the flow rate when the discharge pressure Pd is high and the valve seat position is moving toward the valve body 17 can be set to f which is smaller than f1. Like the curve A, since the inclination becomes small in the practical range, the range that can be controlled by the duty ratio control can be expanded to 30 to 100%. In addition, the flow rate when the discharge pressure Pd decreases and the valve seat position moves to the side away from the valve body 17 secures f1.

図5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差圧が設定差圧より大きいときの状態で示す中央縦断面図、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要部を差圧が設定差圧より小さいときの状態で示す拡大断面図である。この図5および図6において、図1および図2に示した構成要素と同じ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. 5 is a central longitudinal sectional view showing the structure of the control valve for a variable capacity compressor according to the second embodiment when the differential pressure is larger than the set differential pressure, and FIG. 6 is related to the second embodiment. It is an expanded sectional view which shows the principal part of the control valve for variable capacity compressors in a state when the differential pressure is smaller than the set differential pressure. 5 and 6, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 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、オン・オフ動作の制御弁であり、吐出圧力Pdが低下したときに、弁部における弁リフトを大きくする点で同じであるが、そのときに、弁座13と一緒にソレノイドの固定鉄芯19の位置を移動させるようにした点で異なる。   The variable displacement compressor control valve according to the second embodiment is an on / off operation control valve as compared with the variable displacement compressor control valve according to the first embodiment. This is the same in that the valve lift in the valve portion is increased when Pd is lowered, but the point is that the position of the fixed iron core 19 of the solenoid is moved together with the valve seat 13 at that time.

すなわち、第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、弁座13と固定鉄芯19とが固定されており、吐出圧力Pdが高く、弁座13がその前後の差圧によって下流側へ移動して弁座13が段差部16に当接している図5に示す位置と、吐出圧力Pdが低くて弁座13および固定鉄芯19がスプリング14の付勢力によってストッパ15に当接している図6に示す位置との間で弁座13および固定鉄芯19が移動するように構成されている。   That is, in the control valve for a variable capacity compressor according to the second embodiment, the valve seat 13 and the fixed iron core 19 are fixed, the discharge pressure Pd is high, and the valve seat 13 is caused by the differential pressure before and after. The position shown in FIG. 5 where the valve seat 13 abuts against the stepped portion 16 by moving downstream, and the valve seat 13 and the fixed iron core 19 abut against the stopper 15 by the biasing force of the spring 14 because the discharge pressure Pd is low. The valve seat 13 and the fixed iron core 19 are configured to move between the positions shown in FIG.

これにより、吐出圧力Pdが高く、可変容量圧縮機用制御弁が通常の容量制御をしているときには、固定鉄芯19が可動鉄芯21の側へ移動して固定鉄芯19と可動鉄芯21との間の磁気ギャップを小さくし、ソレノイドをオフにして最小容量の制御をするときには、その磁気ギャップが大きくなるので、通常の容量制御をしているときの固定鉄芯19と可動鉄芯21との間の吸引力を高めることができる。   As a result, when the discharge pressure Pd is high and the control valve for the variable capacity compressor performs normal capacity control, the fixed iron core 19 moves to the movable iron core 21 side, and the fixed iron core 19 and the movable iron core are moved. When the minimum gap is controlled by reducing the magnetic gap with respect to 21 and turning off the solenoid, the magnetic gap becomes large. Therefore, the fixed iron core 19 and the movable iron core when performing normal capacity control are used. The suction force between the two can be increased.

この可変容量圧縮機用制御弁では、固定鉄芯19は、ボディ10に図の下方から嵌合された連結部材33とこれに固定された有底スリーブ20とで構成される空間内に軸線方向に進退可能に配置され、弁部の弁体17はソレノイドのシャフト23と一体に構成されている。また、弁体17を開弁方向に付勢しているのは、固定鉄芯19と可動鉄芯21との間に配置されたスプリング18であり、弁部の全開位置を決めるストッパとして機能しているのは、可動鉄芯21の図の下方移動を規制している有底スリーブ20の底部になっている。   In this variable capacity compressor control valve, the fixed iron core 19 is axially disposed in a space formed by the connecting member 33 fitted to the body 10 from below in the figure and the bottomed sleeve 20 fixed thereto. The valve body 17 of the valve portion is configured integrally with a solenoid shaft 23. Further, it is a spring 18 disposed between the fixed iron core 19 and the movable iron core 21 that urges the valve body 17 in the valve opening direction, and functions as a stopper for determining the fully open position of the valve portion. This is the bottom of the bottomed sleeve 20 that restricts the downward movement of the movable iron core 21 in the figure.

以上の第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は、吐出室からクランク室へ供給する冷媒の流量をソレノイドに給電するパルス電流のデューティ比制御によって制御する場合について説明したが、弁部の前後差圧が設定差圧よりも小さいときに弁リフトを急速に大きくして流せる最大流量を可変できるようにした流量可変機構を他の制御方式の制御弁にも適用することができる。次に、その流量可変機構を吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの差圧を一定に制御するようにした可変容量圧縮機用制御弁に適用した場合の例について説明する。   The variable displacement compressor control valves according to the first and second embodiments described above are described in the case where the flow rate of the refrigerant supplied from the discharge chamber to the crank chamber is controlled by duty ratio control of the pulse current that supplies power to the solenoid. However, when the differential pressure across the valve is smaller than the set differential pressure, the flow rate variable mechanism that can vary the maximum flow rate that can be increased by rapidly increasing the valve lift is applied to control valves of other control systems. be able to. Next, an example in which the flow rate variable mechanism is applied to a control valve for a variable capacity compressor that is configured to control the differential pressure between the discharge pressure Pd and the suction pressure Ps to be constant will be described.

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構成を差圧が設定差圧より大きいときの状態で示す中央縦断面図、図8は第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の要部を差圧が設定差圧より小さいときの状態で示す拡大断面図である。この図7および図8において、図1および図2に示した構成要素と同じ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 the structure of the control valve for a variable capacity compressor according to the third embodiment when the differential pressure is larger than the set differential pressure, and FIG. 8 is related to the third embodiment. It is an expanded sectional view which shows the principal part of the control valve for variable capacity compressors in a state when the differential pressure is smaller than the set differential pressure. 7 and 8, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 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は、ボディ10に吸入室の吸入圧力Psを受けるポート35を備え、弁体17は、その軸線方向両端に吐出圧力Pdと吸入圧力Psとを受け、常に、ソレノイドのシャフト23に当接するようスプリング18によって付勢され、ソレノイドによって弁体17の位置を制御できるようにしている。   The control valve for a variable capacity compressor according to the third embodiment includes a port 35 that receives the suction pressure Ps of the suction chamber in the body 10, and the valve body 17 has a discharge pressure Pd and a suction pressure at both ends in the axial direction thereof. It receives Ps and is always urged by the spring 18 so as to come into contact with the shaft 23 of the solenoid so that the position of the valve body 17 can be controlled by the solenoid.

これにより、可変容量圧縮機用制御弁が容量制御可能な範囲で容量制御を行っているときには、吐出圧力Pdは高く、弁孔を流れる冷媒の流量が多いので、図7に示したように、弁座13はその前後の差圧で下流側に移動されて段差部16に当接しており、弁部は相対的に弁リフトが小さい状態に設定されていることになる。   As a result, when the capacity control is performed within the range in which the control valve for the variable capacity compressor can control the capacity, the discharge pressure Pd is high and the flow rate of the refrigerant flowing through the valve hole is large. The valve seat 13 is moved downstream by the differential pressure before and after the valve seat 13 and is in contact with the step portion 16, and the valve portion is set in a state where the valve lift is relatively small.

この状態で、ソレノイドに負荷に応じた所定の制御電流が供給されると、弁体17は、その制御電流に対応する位置まで軸線方向に移動される。このとき、弁体17は、開弁方向に吐出圧力Pdを受け、閉弁方向に吸入圧力Psを受けているので、その差圧(Pd‐Ps)によって弁部は開閉することになる。したがって、この可変容量圧縮機用制御弁は、吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの差圧(Pd‐Ps)を感知して、その差圧がソレノイドによって設定された差圧になるように吐出室からクランク室へ流れる冷媒の流量を制御することになる。   In this state, when a predetermined control current corresponding to the load is supplied to the solenoid, the valve body 17 is moved in the axial direction to a position corresponding to the control current. At this time, since the valve element 17 receives the discharge pressure Pd in the valve opening direction and the suction pressure Ps in the valve closing direction, the valve portion is opened and closed by the differential pressure (Pd−Ps). Therefore, the control valve for the variable capacity compressor senses the pressure difference (Pd−Ps) between the discharge pressure Pd and the suction pressure Ps and discharges the discharge chamber so that the pressure difference becomes the pressure difference set by the solenoid. The flow rate of the refrigerant flowing from the engine to the crank chamber is controlled.

一方、冷凍サイクルの負荷が低減して、吐出圧力Pdが低下していき、弁座13の前後差圧が設定差圧よりも低くなると、弁座13は、図8に示したように、スプリング14によってストッパ15に当接するまで移動し、弁部は相対的に弁リフトが大きい状態に設定される。これにより、吐出圧力Pdが低くても、可変容量圧縮機用制御弁は、通常制御時の全開状態よりもさらに開くので、一度に多くの冷媒をクランク室へ流すことができ、可変容量圧縮機の容量を確実に下げることができるようになる。   On the other hand, when the load of the refrigeration cycle is reduced and the discharge pressure Pd is decreased and the differential pressure across the valve seat 13 becomes lower than the set differential pressure, the valve seat 13 is moved to a spring as shown in FIG. 14 is moved until it abuts against the stopper 15, and the valve portion is set to a relatively large valve lift. As a result, even if the discharge pressure Pd is low, the control valve for the variable capacity compressor opens further than the fully open state during normal control, so that a large amount of refrigerant can flow to the crank chamber at one time. It will be possible to reliably reduce the capacity.

以上の第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は、吐出圧力Pdとクランク室の圧力Pcとの差圧が設定差圧よりも小さくなると、弁リフトを大きく変化させることによって制御弁が流せる最大流量を大きく変化させる流量可変機構について説明したが、次に、弁リフトは変化しないで、弁径が大きく変化することによって制御弁が流せる最大流量を大きく変化させるようにした流量可変機構について説明する。   The variable displacement compressor control valve according to the first to third embodiments described above greatly changes the valve lift when the differential pressure between the discharge pressure Pd and the crank chamber pressure Pc becomes smaller than the set differential pressure. The flow rate variable mechanism that greatly changes the maximum flow rate that the control valve can flow has been described. Next, the valve lift does not change, and the maximum flow rate that can be flowed by the control valve is greatly changed by greatly changing the valve diameter. The flow rate variable mechanism will be described.

図9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差圧が設定差圧より大きいときの状態で示す中央縦断面図、図10は第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の要部を示す拡大断面図であって、(A)は全閉状態を示し、(B)は差圧が設定差圧より小さいときの状態を示している。この図9および図10において、図1および図2に示した構成要素と同じまたは同等の機能を有する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. 9 is a central longitudinal sectional view showing the structure of the control valve for a variable capacity compressor according to the fourth embodiment when the differential pressure is larger than the set differential pressure, and FIG. 10 is related to the fourth embodiment. It is an expanded sectional view showing the important section of a control valve for variable capacity compressor, (A) shows a fully closed state, and (B) shows a state when a differential pressure is smaller than a set differential pressure. In FIG. 9 and FIG. 10, components having the same or equivalent functions as those shown in FIG. 1 and FIG.

この第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁は、オン・オフ動作のデューティ比制御弁であって、吐出圧力Pdを受けるポート11はボディ10の側面に有し、クランク室へ制御された圧力Pcを供給するポート12はボディ10の先端に備えている。このポート12は、吐出圧力Pdが低くなったときに多くの流量を流すことができるよう大きな開口部を有しており、これが、吐出圧力Pdが低くなったときに開く弁孔を構成している。この弁孔の上流側には、その弁孔を開閉する弁体37が軸線方向に進退自在に配置されており、スプリング14によって開弁方向に付勢されている。吐出圧力Pdが低いときには、固定鉄芯19の図の上端面が段差部16となっていて、これに弁体37が当接するようになっている。この弁孔をなすポート12、弁体37およびスプリング14が流量可変機構を構成している。   The variable displacement compressor control valve according to the fourth embodiment is a duty ratio control valve for on / off operation, and has a port 11 for receiving the discharge pressure Pd on the side surface of the body 10 to the crank chamber. A port 12 for supplying the controlled pressure Pc is provided at the tip of the body 10. This port 12 has a large opening so that a large flow rate can flow when the discharge pressure Pd becomes low, and this constitutes a valve hole that opens when the discharge pressure Pd becomes low. Yes. A valve element 37 that opens and closes the valve hole is disposed on the upstream side of the valve hole so as to advance and retreat in the axial direction, and is urged by the spring 14 in the valve opening direction. When the discharge pressure Pd is low, the upper end surface of the fixed iron core 19 in the figure is the stepped portion 16, and the valve body 37 is in contact with the stepped portion 16. The port 12, the valve body 37, and the spring 14 forming the valve hole constitute a flow rate variable mechanism.

流量可変機構の弁体37には、その軸線方向に貫通形成された孔を有しており、これが弁部の弁孔を構成している。この弁孔を開閉する弁体17は、ソレノイドのシャフト23の先端に保持されている。   The valve body 37 of the flow rate variable mechanism has a hole formed through in the axial direction thereof, and this constitutes a valve hole of the valve portion. A valve element 17 for opening and closing the valve hole is held at the tip of a shaft 23 of the solenoid.

ここで、この可変容量圧縮機用制御弁が容量制御可能な範囲で容量制御を行っているときには、吐出圧力Pdは高く、弁体37に形成された弁孔を流れる冷媒の流量が多いので、図9に示したように、弁体37は吐出圧力Pdとクランク室の圧力Pcとの差圧で閉弁しており、弁部の弁径は、弁体37に形成された弁孔の内径によって設定されていることになる。可変容量圧縮機用制御弁がデューティ比制御を行っていて、ソレノイドが通電されていないオフ動作のとき、弁体17は、図9に示した位置におり、ソレノイドが通電されているオン動作のときは、図10の(A)に示したように、弁体37に形成された弁孔を閉じた位置にいて、この2つの位置の間で往復動することになる。   Here, when the capacity control is performed in a range where the capacity control of the variable capacity compressor control valve is possible, the discharge pressure Pd is high, and the flow rate of the refrigerant flowing through the valve hole formed in the valve body 37 is large. As shown in FIG. 9, the valve element 37 is closed by the differential pressure between the discharge pressure Pd and the crank chamber pressure Pc, and the valve diameter of the valve portion is the inner diameter of the valve hole formed in the valve element 37. Will be set by. When the variable displacement compressor control valve performs duty ratio control and the solenoid is not energized, the valve element 17 is in the position shown in FIG. 9 and the solenoid is energized. At this time, as shown in FIG. 10A, the valve hole formed in the valve element 37 is in a closed position, and reciprocates between the two positions.

一方、冷凍サイクルの負荷の低減により吐出圧力Pdが低下して、弁部の前後差圧が設定差圧よりも低くなると、弁体37は、図10の(B)に示したように、スプリング14によって段差部16に当接するまで移動され、弁部の弁径は、弁体37に形成された弁孔の小さな内径からポート12の大きな内径に切り換えられる。これにより、吐出圧力Pdが低くても、可変容量圧縮機用制御弁は、通常制御時の全開状態よりもさらに開くので、一度に多くの冷媒をクランク室へ流すことができ、可変容量圧縮機の容量を確実に下げることができるようになる。   On the other hand, when the discharge pressure Pd decreases due to a reduction in the load of the refrigeration cycle, and the differential pressure across the valve portion becomes lower than the set differential pressure, the valve body 37 is spring-loaded as shown in FIG. 14, the valve diameter of the valve portion is switched from the small inner diameter of the valve hole formed in the valve body 37 to the larger inner diameter of the port 12. As a result, even if the discharge pressure Pd is low, the control valve for the variable capacity compressor opens further than the fully open state during normal control, so that a large amount of refrigerant can flow to the crank chamber at one time. It will be possible to reliably reduce the capacity.

以上の実施の形態では、冷媒にHFC−134aを使用した冷凍サイクルの可変容量圧縮機を制御する制御弁に適用した場合について説明したが、二酸化炭素などの他の冷媒を使用した冷凍サイクルの可変容量圧縮機に使用される制御弁にも同じように適用することができる。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the control valve for controlling the variable capacity compressor of the refrigeration cycle using HFC-134a as the refrigerant has been described. However, the refrigeration cycle using other refrigerant such as carbon dioxide is variable. The same can be applied to a control valve used in a capacity compressor.

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。It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control valve for variable capacity compressors which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の要部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing an important section of a control valve for variable capacity compressors concerning a 1st embodiment. 可変容量圧縮機の可変容量率に対するクランク室の圧力と吸入圧力との差圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the pressure difference of the crank chamber pressure and suction pressure with respect to the variable capacity ratio of a variable capacity compressor. 電流に対する流量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the flow volume with respect to an electric current. 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差圧が設定差圧より大きいときの状態で示す中央縦断面図である。It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control valve for variable displacement compressors concerning 2nd Embodiment in a state when a differential pressure is larger than a setting differential pressure. 第2の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の要部を差圧が設定差圧より小さいときの状態で示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the principal part of the control valve for variable displacement compressors concerning 2nd Embodiment in a state when a differential pressure is smaller than a setting differential pressure. 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差圧が設定差圧より大きいときの状態で示す中央縦断面図である。It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control valve for variable displacement compressors concerning 3rd Embodiment in the state when a differential pressure is larger than a setting differential pressure. 第3の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の要部を差圧が設定差圧より小さいときの状態で示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the principal part of the control valve for variable displacement compressors concerning 3rd Embodiment in the state when a differential pressure is smaller than a setting differential pressure. 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差圧が設定差圧より大きいときの状態で示す中央縦断面図である。It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the control valve for variable capacity compressors which concerns on 4th Embodiment in a state when a differential pressure is larger than a setting differential pressure. 第4の実施の形態に係る可変容量圧縮機用制御弁の要部を示す拡大断面図であって、(A)は全閉状態を示し、(B)は差圧が設定差圧より小さいときの状態を示している。It is an expanded sectional view which shows the principal part of the control valve for variable displacement compressors concerning 4th Embodiment, (A) shows a fully closed state, (B) is when differential pressure is smaller than setting differential pressure Shows the state.

符号の説明Explanation of symbols

10 ボディ
11,12 ポート
13 弁座
14 スプリング
15 ストッパ
16 段差部
17 弁体
18 スプリング
19 固定鉄芯
20 有底スリーブ
21 可動鉄芯
22 スプリング
23 シャフト
24 ストッパ
25 スプリング
26 コイル
27 ヨーク
28 プレート
29 ハーネス
30,31 Oリング
33 連結部材
35 ポート
37 弁体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Body 11, 12 Port 13 Valve seat 14 Spring 15 Stopper 16 Step part 17 Valve body 18 Spring 19 Fixed iron core 20 Bottomed sleeve 21 Movable iron core 22 Spring 23 Shaft 24 Stopper 25 Spring 26 Coil 27 Yoke 28 Plate 29 Harness 30 , 31 O-ring 33 Connecting member 35 Port 37 Valve body

Claims (9)

可変容量圧縮機の吐出室からクランク室へ流す冷媒の流量を制御して吐出容量を可変させる可変容量圧縮機用制御弁において、
冷媒を導入する第1のポートと冷媒を導出する第2のポートとの間の通路を開閉する弁部と、前記弁部の開閉を制御するソレノイドとを備え、
前記弁部は、前記通路を冷媒が流れることによって生じる前後の差圧に応じて前記通路を流すことのできる最大流量を可変する流量可変機構を有し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 flow rate of refrigerant flowing from the discharge chamber of the variable capacity compressor to the crank chamber to vary the discharge capacity,
A valve portion for opening and closing a passage between the first port for introducing the refrigerant and the second port for deriving the refrigerant, and a solenoid for controlling opening and closing of the valve portion,
The variable valve compressor has a flow rate variable mechanism that varies a maximum flow rate that can flow through the passage according to a differential pressure before and after the refrigerant flows through the passage. Control valve.
前記流量可変機構は、前記差圧に応じて前記弁部の弁座の位置を変更することによって前記最大流量を可変するようにした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。   2. The control for a variable capacity compressor according to claim 1, wherein the variable flow rate mechanism is configured to change the maximum flow rate by changing a position of a valve seat of the valve portion according to the differential pressure. valve. 前記流量可変機構は、前記弁座が前記通路の軸線方向に進退可能に配置され、かつ、スプリングによって前記弁座の下流側に配置された弁体から離れる方向に付勢されていて、前記差圧が設定差圧より小さくなると弁リフトが大きくなるようにしたことを特徴とする請求項2記載の可変容量圧縮機用制御弁。   The variable flow rate mechanism is configured such that the valve seat is disposed so as to be movable back and forth in the axial direction of the passage and is biased in a direction away from a valve body disposed on the downstream side of the valve seat by a spring. 3. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 2, wherein the valve lift is increased when the pressure is smaller than the set differential pressure. 前記弁体は、デューティ比制御の前記ソレノイドによって前記弁座の弁孔を開閉することを特徴とする請求項3記載の可変容量圧縮機用制御弁。   The control valve for a variable capacity compressor according to claim 3, wherein the valve body opens and closes a valve hole of the valve seat by the solenoid of duty ratio control. 前記ソレノイドは、前記軸線方向に進退可能に配置され前記弁座に固定されて前記差圧に応じて前記弁座とともに前記軸線方向の位置が変更される固定鉄芯を有していることを特徴とする請求項4記載の可変容量圧縮機用制御弁。   The solenoid has a fixed iron core that is disposed so as to be capable of moving back and forth in the axial direction, is fixed to the valve seat, and changes its position in the axial direction together with the valve seat according to the differential pressure. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 4. 前記弁体は、前記弁座の側と反対の側の端部が前記可変容量圧縮機の吸入室に通じる第3のポートに延びていて、前記第1のポートに導入される吐出圧力と前記第3のポートに導入される吸入圧力との差圧で前記通路を開閉制御するものであることを特徴とする請求項3記載の可変容量圧縮機用制御弁。   The valve body has an end opposite to the valve seat side extending to a third port communicating with the suction chamber of the variable capacity compressor, and a discharge pressure introduced into the first port and the 4. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 3, wherein the passage is controlled to open and close by a pressure difference from a suction pressure introduced into the third port. 前記流量可変機構は、前記差圧に応じて前記弁部の弁径を変更するようにした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。   2. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 1, wherein the flow rate variable mechanism changes a valve diameter of the valve portion according to the differential pressure. 前記流量可変機構は、前記第2のポートを弁孔としてその上流側に前記通路の軸線方向に進退可能に配置されて前記第2のポートを開閉する弁体と、前記弁体を開弁方向に付勢するスプリングとを有し、前記弁体は、前記第2のポートよりも小さな径の弁孔が前記軸線方向に貫通形成されていて前記第2のポートを前記差圧によって閉じているときに前記弁部の弁座として機能するようにしたことを特徴とする請求項7記載の可変容量圧縮機用制御弁。   The flow rate variable mechanism includes a valve body that opens and retreats in the axial direction of the passage on the upstream side of the second port as a valve hole and opens and closes the second port; and a valve opening direction of the valve body And a valve hole having a smaller diameter than the second port is formed in the axial direction so as to close the second port by the differential pressure. 8. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 7, wherein the control valve functions as a valve seat of the valve portion. 前記弁部は、デューティ比制御の前記ソレノイドによって、前記弁体に形成された小さな径の前記弁孔を開閉す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。
9. The control valve for a variable capacity compressor according to claim 8, wherein the valve portion opens and closes the valve hole having a small diameter formed in the valve body by the solenoid of duty ratio control.
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