JP2014055626A - 感圧制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空気調和機の容量可変型圧縮機の容量を制御する感圧制御弁において、設定吸入圧力を電磁駆動部により可変設定するとともに、吸入圧力−弁開度特性が線形となるようにする。
【解決手段】ベローズ収容室１４内に感圧用ベローズ４を配置する。電磁駆動部５のプランジャ５４に連結ロッド６を連結する。電磁駆動部５のプランジャ５４と吸引子５５との間の吸引力と、プランジャばね５６のばね力とを釣り合わせて、プランジャ５４及び連結ロッド６の位置を固定する。固定された連結ロッド６にベローズカバー４４を連結することで、感圧用ベローズ４はベローズカバー４４を固定点として収縮する。電磁駆動部５により連結ロッドを進退させ、感圧用ベローズ４の固定点を変位させて感圧用ベローズ４の圧縮量を可変設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用空気調和機などの冷凍サイクル中で冷媒を圧縮するために用いられる容量可変型圧縮機の容量を制御する感圧制御弁に関する。

従来、この種の容量可変型圧縮機は、クランク室内の揺動板の傾斜角に応じてピストンのストロークを変化させて冷媒の吐出量を制御するようになっており、クランク室内の圧力（Ｐｃ）を変化させることで容量制御が可能となっている。

このような容量可変型圧縮機の容量を制御する感圧制御弁として、例えば特開平４−１１９２７１号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この感圧制御弁は、圧縮機の吐出冷媒を弁ポートを介して圧縮機のクランク室に供給し、この弁ポートの開度を、圧縮機の吸入圧力（Ｐｓ）に応じた感圧用ベローズ（圧力応動部材）の伸縮作用により変化させ、圧縮機の容量制御を行うものである。

また、電磁駆動部のプランジャに感圧用ベローズが連結され、この電磁駆動部の電磁コイルへの通電量に応じて感圧用ベローズの圧縮量を変化させ、感圧用ベローズの設定荷重を変更することができる。すなわち、弁開（あるいは弁閉）を開始する圧力である設定吸入圧力を可変することができる。

特開平４−１１９２７１号公報

上記特許文献１の感圧制御弁は、感圧用ベローズの一端は弁本体に固定され、他端が電磁駆動部のプランジャに連結されている。すなわち、吸入圧力（Ｐｓ）に応じて感圧用ベローズが伸縮するが、この感圧用ベローズの変位する（移動する）側がプランジャに連結されている。このため、感圧用ベローズが伸縮するとこの伸縮量に応じてプランジャが移動してしまう。さらには、電磁駆動部においてプランジャが吸引子から受ける吸引力はプランジャと吸引子の間隔に対して非線形の関係にある。したがって、感圧用ベローズが伸縮し、プランジャと吸引子との間隔が変化すると吸入圧力−弁開度特性が線形にならず、複雑な制御が必要になるという問題がある。

本発明は、圧縮機の容量制御を行うとともに、感圧用ベローズの圧縮量を設定して設定吸入圧力を可変設定できるようにした感圧制御弁において、容量制御運転時の吸入圧力−弁開度特性が線形になるようにし、圧縮機の制御を容易にすることを課題とする。

請求項１の感圧制御弁は、ベローズ収容室内に配置されて該ベローズ収容室の圧力の変化に応じて伸縮する感圧用ベローズにより弁体を変位させ、弁ポートの弁開度を制御する感圧制御弁において、プランジャと、吸引子と、プランジャばねと、電磁コイルとを有し、該電磁コイルへの通電により生じる該プランジャと吸引子との吸引力と、プランジャばねのばね力を釣り合わせて該プランジャを駆動する電磁駆動部と、前記電磁駆動部のプランジャと前記感圧用ベローズとを連結する連結ロッドと、を備え、前記電磁駆動部における前記吸引力と前記ばね力の釣り合いにより前記プランジャ及び連結ロッドの位置を固定し、該位置を固定された連結ロッドに前記感圧用ベローズを連結することで、該連結された部分を該感圧用ベローズの伸縮の固定点とし、前記電磁駆動部により前記連結ロッドを進退させて、前記感圧用ベローズの前記固定点を変位せることで、該感圧用ベローズの圧縮量を可変設定するようにしたことを特徴とする。

請求項２の感圧制御弁は、請求項１に記載の感圧制御弁であって、前記電磁駆動部の電磁コイルへの非通電時に前記圧縮量を最小にし、電磁コイルへの最大通電により前記圧縮量を最大にするようにしたことを特徴とする。

請求項３の感圧制御弁は、請求項１に記載の感圧制御弁であって、前記電磁駆動部の電磁コイルへの非通電時に前記圧縮量を最大にし、電磁コイルへの最大通電により前記圧縮量を最小にするようにしたことを特徴とする。

請求項１の感圧制御弁によれば、感圧用ベローズの圧縮量を可変することにより設定吸入圧力を可変設定することができるとともに、感圧用ベローズの圧縮量を設定する電磁駆動部は、容量制御運転時の感圧用ベローズが伸縮する時の固定点側に連結されているので、電磁駆動部のプランジャ等の動きが感圧用ベローズの伸縮動に影響することが無く、吸入圧力−弁開度特性が線形になる。

請求項２の感圧制御弁によれば、請求項１の効果に加え、電磁駆動部の電磁コイルへの非通電時に感圧用ベローズの圧縮量が最小になるので、設定吸入圧力が低い状態での使用が多い場合に、電磁コイルへの通電量を少なくすることができ、省電力化できる。

請求項３の感圧制御弁によれば、請求項１の効果に加え、電磁駆動部の電磁コイルへの非通電時に感圧用ベローズの圧縮量が最大になるので、設定吸入圧力が高い状態での使用が多い場合に、電磁コイルへの通電量を少なくすることができ、省電力化できる。

本発明の第１実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。 本発明の第１実施形態の感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。 本発明の第１実施形態の感圧制御弁の通電量を最大とした時のベローズ収縮状態の縦断面図である。 本発明の感圧制御弁の設定吸入圧力の可変幅を示す図である。 本発明の感圧制御弁と従来の容量制御弁の吸入圧力−弁開度特性の比較を示す図である。 本発明の第２実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。 本発明の第２実施形態の感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。 本発明の第３実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。 本発明の第３実施形態の感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。 本発明の第４実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。 本発明の第４実施形態の感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。 本発明の第５実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。 本発明の各実施形態におけるプランジャ−吸引子間の距離とコイル吸引力、プランジャばね特性の関係を示す図である。 本発明の第６実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。 本発明の第６実施形態の感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。

次に、本発明の感圧制御弁の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図２は同感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図、図３は同感圧制御弁の通電量を最大とした時のベローズ収縮状態の縦断面図である。

この第１実施形態の感圧制御弁は、弁本体１と弁本体１の上部にかしめ結合されたベローズケース２とを有している。弁本体１の下部には入口ポート１１ａを有し弁室１Ａを画定するばね受け部材１１がかしめ結合されている。また、弁本体１には出口ポート１２が形成されており、弁室１Ａと出口ポート１２との間に弁ポート１３が連通形成されている。そして、圧縮機の吐出圧力Ｐｄが入口ポート１１ａを介して弁室１Ａに導入される。また、出口ポート１２から流出する冷媒の圧力は圧縮機のクランク室の圧力Ｐｃとしてクランク室に導入される。

弁本体１内には弁体３が配設されている。弁体３は、円錐台状の弁部３１と、円柱状のステム部３２と、ステム部３２より径の細い連結部３３とを一体形成したものである。弁部３１を弁室１Ａ内に、連結部３３を弁ポート１３内に配置され、ステム部３２は弁本体１に形成されたガイド孔１ａを摺動可能に貫通している。また、ステム部３２の上端は、ばね受け孔１ｂを介して後述するベローズ収容室１４内に突出している。弁部３１にはフランジ部３１ａが形成されており、このフランジ部３１ａとばね受け部材１１との間に、弁体３を閉弁方向（上方）へ付勢する閉弁ばね３４が設けられている。 弁体３は、図にて上下に変位することにより弁部３１で弁ポート１３を開閉し、弁リフト量に応じて入口ポート１１ａより弁ポート１３を経て出口ポート１２へ流れる流体の流量を定量的に制御（可変制御）する。

弁本体１とベローズケース２はベローズ収容室１４を画定しており、ベローズ収容室１４には感圧用ベローズ４が配置されている。感圧用ベローズ４は、下側端部４１と、ベローズ本体４２と、ストッパ当金４３と、ベローズカバー４４と、調整ばね４５とで構成されている。下側端部４１とベローズ本体４２は一体に成形されており、ベローズ本体４２はベローズカバー４４と気密に溶接されて、その内部に真空気密室が画定されている。また、ストッパ当金４３とベローズカバー４４との間に調整ばね４５が圧縮状態で配設されている。そして、弁体３が閉弁ばね３４の付勢力により感圧用ベローズ４の下側端部４１に当接している。なお、ベローズケース２には感圧ポート２ａが形成されており、圧縮機の吸入圧力Ｐｓがこの感圧ポート２ａを介してベローズ収容室１４に導入される。

ベローズケース２はステンレス（ＳＵＳ）板で形成したものであり、このベローズケース２の上部にはプランジャケース５１が一体に形成されている。プランジャケース５１の上部には、ガイド５２が気密に固定されている。ガイド５２内には調整ねじ５３がその上端部をガイド５２に螺合されて配設されている。そして、プランジャケース５１内には、調整ねじ５３の下端に当接するようにプランジャ５４が配設されている。プランジャケース５１内のプランジャ５４の下方には吸引子５５が溶接等によりプランジャケース５２に固定されており、プランジャ５４と吸引子５５との間にはプランジャばね５６が圧縮された状態で配設されている。プランジャケース５１の外周部には電磁コイル５７が設けられており、電磁コイル５７への通電により、吸引子５５の上端面がプランジャ５４に対する磁気吸引面となる。なお、電磁コイル５７、吸引子５５、プランジャ５４及びプランジャばね５６が電磁駆動部５を構成している。

プランジャ５４の中心には棒状の連結ロッド６が連結されており、この連結ロッド６は吸引子５５の中心に形成された貫通穴５５ａを介して、感圧用ベローズ４側に突出している。なお、連結ロッド６は貫通穴５５ａに接触しないように隙間を設け挿通されている。感圧用ベローズ４のベローズカバー４４の中心にはストレートな円筒状の保持部４４ａが形成されており、この保持部４４ａ内に連結ロッド６の端部６Ａが嵌め込まれている。

さらに、ベローズ収容室１４の底部にはばね受け孔１ｂが形成されており、ばね受け孔１ｂ内には中間ばね６１が圧縮された状態で配設されている。この中間ばね６１は、感圧用ベローズ４の下側端部４１に当接しており、感圧用ベローズ４を常時プランジャ５４側に付勢している。したがって、吸入圧力が高くなり感圧用ベローズ４が収縮する場合でも、図３のように感圧用ベローズ４の下側端部４１が上昇し、ベローズカバー４４すなわち感圧用ベローズ４は連結ロッド６に常時連結される。なお、この中間ばね６１のばね力は、耐最大振動性仕様で、感圧用ベローズ４と連結ロッド６とが振動しない程度のばね力である。

以上の構成により、電磁駆動部５が非通電時には、図１に示すように、プランジャ５４がプランジャばね５６のばね力により吸引子５５から離間し、調整ねじ５３の下端にプランジャ５４が当接する。なお、ガイド５２にねじ込まれた調整ねじ５３は、プランジャ５４、連結ロッド６を介し、非通電時の設定吸入圧力が可変範囲の最小となるように、感圧用ベローズの圧縮量が調整された位置にある。

ここで、電磁コイル５７に電流を印加すると（通電すると）プランジャ５４と吸引子５５との間に吸引力が生じ、プランジャばね５６のばね力は、この吸引力と釣り合うことでプランジャ５４が印加する電流に応じて変位するように設定されている。すなわち、プランジャばね５６のばね定数はプランジャ５４と吸引子５５との間隔によらず一定であるが、吸引力定数（プランジャ５４と吸引子５５との間隔の変化に対する吸引力の変化の割合）は、プランジャ５４と吸引子５５間の間隔と、電磁コイル５７に印加する電流値により変化する。そのため、図１３に示すように、電磁コイル５７に印加する電流値が想定する最大値であり、かつプランジャ５４と吸引子５５との間隔が最小の時の吸引力定数をＢ（Ｎ／ｍｍ）とし、プランジャばね５６のばね定数をＡ（Ｎ／ｍｍ）とした時に、一般的に、ＡとＢとの関係を、Ａ＞Ｂの関係とするとプランジャばね５６のばね力と吸引力とは釣り合い、電流値に応じた比例（位置）制御が可能となる。またこの時、電磁コイル５７に印加する電流を一定に保てば、吸引力も一定となるので、プランジャ５４と吸引子５５との間隔は一定となり、プランジャ５４（感圧用ベローズ４の伸縮時の固定点）は定位置を保持する。このように、プランジャばねのばね力と吸引力とを釣り合わせるための電流値の制御については、以下の実施形態においても同様である。

従って、電磁駆動部５の電磁コイル５７に通電されると、プランジャ５４がプランジャばね５６のばね力に抗して吸引子５５に吸引され、連結ロッド６が感圧用ベローズ４のベローズカバー４４を押し下げ、例えば、図２示すように感圧用ベローズ４の圧縮量が増加する。

ベローズ収容室１４内の吸入圧力Ｐｓが変化すると感圧用ベローズ４は伸縮するが、感圧用ベローズ４は、ベローズカバー４４すなわち連結ロッド６との連結箇所（電磁駆動部５側）を固定点として伸縮する。例えば、図１の状態では、プランジャ５４が調整ねじ５３の下端に当接し、プランジャ５４に連結された連結ロッド６とベローズカバー４４との位置は固定されるので、吸入圧力Ｐｓが高くなると、感圧用ベローズ４は下側端部４１が上昇するように収縮する。

また、図２、図３の状態やその他の通電時には、プランジャ５４と吸引子５５との間の吸引力と、プランジャばね５６のばね力が釣り合うようにプランジャばね５６が設定されているので、プランジャ５４に連結された連結ロッド６とベローズカバー４４が、通電する電流に応じた位置に固定される。すなわち、感圧用ベローズ４の圧縮量が保たれ設定吸入圧力値が一定に保持される。そして、吸入圧力Ｐｓが高くなると、例えば図３に示すように、そのベローズカバー４４の位置を固定点として、感圧用ベローズ４は下側端部４１が上昇するように収縮する。また、吸入圧力Ｐｓが低くなると、ベローズカバー４４の位置を固定点として、感圧用ベローズ４は下側端部４１が下降するように伸長する。

このように、容量制御運転時には、吸入圧力Ｐｓの変化に応じて感圧用ベローズ４は伸縮し、弁体３の弁部３１により弁ポート１３の弁開度が変化するが、感圧用ベローズ４は連結ロッド６との連結箇所（電磁駆動部５側）を固定点として伸縮する。また、感圧用ベローズ４のベローズ本体４２、調整ばね４５のばね定数およびベローズ本体４２の有効面積は一定である。したがって、吸入圧力Ｐｓの変化だけがそのまま弁開度の変化に反映され、容量制御運転時の吸入圧力−弁開度特性が線形になる。

図４は本発明の感圧制御弁における設定吸入圧力の可変幅を示す図であり、Ｉで示すＰｄ−Ｐｓ特性は図１に示す設定吸入圧力を最小に設定した時の特性であり、電磁駆動部５を非通電にして感圧用ベローズ４の圧縮量が最小となるように設定した場合である。IIで示すＰｄ−Ｐｓ特性は図２または図３に示す設定吸入圧力を最大に設定した時の特性であり、電磁駆動部５の電磁コイル５７への通電量を最大にして感圧用ベローズ４の圧縮量が最大となるように設定した場合である。図５は、本発明の感圧制御弁と従来の感圧制御弁の吸入圧力−弁開度特性の比較を示す図であり、ある所定の設定吸入圧力に設定した状態での吸入圧力Ｐｓの変化に対する弁開度の変化を示している。従来の感圧制御弁は破線で示すように非線形であり、本発明の場合、実線で示すように線形な関係となっている。

ここで、本発明では、電磁駆動部により進退する連結ロッドに、吸入圧力Ｐｓに応じて伸縮する感圧用ベローズの該伸縮時に固定点となる一端を連結し、この固定点となる一端を変位させることにより、設定吸入圧力を可変設定する。この固定点となる一端を変位させる方式としては、第１実施形態のように電磁駆動部が非通電時に設定吸入圧力を最小にする方式と、電磁駆動部が通電時に設定吸入圧力を最小にする方式とがある。また、連結ロッドと感圧用ベローズとの連結の形態としては、第１実施形態のようにベローズカバー４４のストレートな保持部４４ａに連結ロッドを挿通し、中間ばね６１のばね力によって連結する形態の他に、連結ロッドをベローズカバーに機械的に結合することもできる。

以下の第２乃至第６実施形態はこれらの組み合わせを示す実施形態である。図６は第２実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図７は同感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。なお、第１実施形態及び以下の各実施形態において同じ要素には同部号を付記し、その要素の構造、作用効果は同様であるのでその詳細な説明は省略する。

この第２実施形態では、ベローズケース２の上部にはプランジャケース７１が一体に形成され、プランジャケース７１の上部側には、ガイドを兼ねる吸引子７５が気密に固定されている。吸引子７５内には調整ねじ７３がその上端部を吸引子７５に螺合されて配設されている。また、プランジャケース７１内にはプランジャ７４が配設されており、プランジャ７４の中心には連結ロッド６が連結されている。連結ロッド６及びプランジャ７４の上端には球状端部を有するガイド部材７２が配設されている。ガイド部材７２は、吸引子７５の中心に形成された貫通穴７５ａを介して調整ネジ７３側に突出しており、このガイド部材７２にはばね受け７６ａが当接されている。そして、ばね受け７６ａと調整ねじ７３との間にはプランジャばね７６が圧縮された状態で配設されている。プランジャケース７１の外周部には電磁コイル７７が設けられており、電磁コイル７７の励磁により、吸引子７５の下端面がプランジャ７４に対する磁気吸引面となる。なお、電磁コイル７７、吸引子７５、プランジャ７４及びプランジャばね７６が電磁駆動部７を構成している。

この第２実施形態でも、ベローズカバー４４のストレートな保持部４４ａ内に連結ロッド６の端部６Ａが嵌め込まれ、中間ばね６１のばね力により、ベローズカバー４４すなわち感圧用ベローズ４は連結ロッド６に常時連結されている。

以上の構成により、電磁駆動部７が非通電時には、図６に示すように、プランジャ７４がプランジャばね７６のばね力により吸引子７５から離間し、連結ロッド６が感圧用ベローズ４を圧縮する。なおこの時、中間ばね６１のばね力はプランジャばね７６のばね力よりも強く設定されているので、吸入圧力の変化に対して感圧用ベローズ４は連結ロッド６との連結箇所を固定点として伸縮する。

ここで、電磁コイル７７に通電するとプランジャ７４と吸引子７５との間に吸引力が生じるが、プランジャばね７６のばね力は、第１実施形態の場合と同様に、この吸引力と釣り合うように設定されているので、通電する電流に応じてプランジャ７４が変位する。

従って、電磁駆動部７の電磁コイル７７に通電されると、プランジャ７４がプランジャばね７６のばね力に抗して吸引子７５に吸引され、連結ロッド６が引き上げられて、例えば、図７示すように感圧用ベローズ４の圧縮量が減少する。この第２実施形態でも、吸入圧力Ｐｓの変化により感圧用ベローズ４が伸縮して容量制御を行う時、連結ロッド６との連結箇所（電磁駆動部７側）を固定点として伸縮する。したがって、第１実施形態の場合と同様に、吸入圧力Ｐｓの変化だけがそのまま弁開度の変化に反映され、容量制御時の吸入圧力−弁開度特性が線形になる。

図８は第３実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図９は同感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。

この第３実施形態は感圧用ベローズ４と連結ロッド６、プランジャ５４と連結ロッド６とを機械的に結合した例であり、その他の構成は第１実施形態と同様である。連結ロッド６の下部６Ｂには周囲に凹部６Ｂ１が形成されており、ベローズカバー４４の中心には略円筒状の保持部４４ｂが形成されている。そして、保持部４４ｂ内に連結ロッド６の下部６Ｂを嵌合し、保持部４４ｂを凹部６Ｂ１の位置でかしめることにより、連結ロッド６と感圧用ベローズ４とが機械的に結合されている。また、連結ロッド６の上端部には凹部６ａが形成されており、プランジャ５４とかしめ等により結合されている。

電磁駆動部５が非通電時には、図８に示すように、プランジャ５４がプランジャばね５６のばね力により吸引子５５から離間し、調整ねじ５３に当接した状態となっている。また、連結ロッド６がベローズカバー４４を引き上げ、感圧用ベローズ４の圧縮量が最小となっている。一方、電磁駆動部５の電磁コイル５７に通電されると、プランジャ５４がプランジャばね５６のばね力に抗して吸引子５５に吸引され、連結ロッド６が押し下げられ、例えば、図９示すように感圧用ベローズ４が圧縮される。この第３実施形態でも、吸入圧力Ｐｓの変化により感圧用ベローズ４が伸縮して容量制御を行う時、連結ロッド６との連結箇所（電磁駆動部５側）を固定点として感圧用ベローズ４は伸縮する。したがって、第１〜２実施形態のように、吸入圧力Ｐｓの変化だけがそのまま弁開度の変化に反映され、容量制御運転時の吸入圧力−弁開度特性が線形になる。

図１０は第４実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図１１は同感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。

この第４実施形態は、第３実施形態と同様に感圧用ベローズ４と連結ロッド６、プランジャ７４と連結ロッド６とを機械的に結合し、第２実施形態と同様に、電磁駆動部７が非通電時に連結ロッド６が感圧用ベローズ４を圧縮し、電磁駆動部７の電磁コイル７７に通電されると、感圧用ベローズ４の圧縮量が減少するように構成されている。この第４実施形態と第２実施形態で異なるところは、第４実施形態では、プランジャケース７１の下端内周にストッパ７１ａを形成している点である。ストッパ７１ａは、図１０に示す非通電時のプランジャ７４の下端位置を規制するものである。

電磁駆動部７が非通電時には、図１０に示すように、プランジャ７４がプランジャばね７６のばね力により吸引子７５から離間し、ストッパ７１ａに当接している。この時、連結ロッド６が感圧用ベローズ４のベローズカバー４４を押し下げ感圧用ベローズ４の圧縮量は最大となっている。電磁駆動部７の電磁コイル７７に通電されると、プランジャ７４がプランジャばね７６のばね力に抗して吸引子７５に吸引され、連結ロッド６が引き上げられて、例えば、図１１に示すように感圧用ベローズ４の圧縮量が減少する。この第４実施形態でも、容量制御を行う時、感圧用ベローズ４は連結ロッド６との連結箇所（電磁駆動部７側）を固定点として伸縮するので、第１〜３実施形態と同様に、吸入圧力Ｐｓの変化だけがそのまま弁開度の変化に反映され、容量制御運転時の吸入圧力−弁開度特性が線形になる。

図１２は第５実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図である。この第５実施形態と第１実施形態との違いは、弁本体１の下部のばね受け部材１１には出口ポート１１ａ′が形成され、弁本体１には入口ポート１２′が形成されている点と、弁体３′の形状である。その他の点は、第１実施形態と同様である。圧縮機の吐出圧力Ｐｄは入口ポート１２′から弁ポート１３を介して弁室１Ａに導入される。また、出口ポート１１ａ′の圧力は圧縮機のクランク室の圧力Ｐｃとしてクランク室に導入される。

弁体３′は、円柱状のステム部３２′と、ステム部３２′より径の細い連結部３３′とを一体形成し、連結部３３′に円錐台状の弁部３１′を溶接等により固着している。この第５実施形態は弁体及び弁ポートの設定により図４中のＰｄ−Ｐｓ特性の傾きを設定できるようにしたものである。すなわち、Ｐｄ−Ｐｓ特性の傾きは、ステム部３２′の径φｄＡの受圧面積と弁ポート１３の径φｄの受圧面積の差ΔＡと、感圧用ベローズの有効面積から決まり、弁体３′にはこの受圧面積の差ΔＡと流体の圧力による荷重が作用する。例えば、図１２に示した第５実施形態のように、ステム部３２′の径φｄＡの受圧面積の方が弁ポート１３の径φｄの受圧面積よりも大きい場合には、圧縮機の吐出圧力Ｐｄの増加に伴い、弁体３′には弁閉方向の荷重が作用し、図４中のＰｄ−Ｐｓ特性に示すように右下がりの特性となる。この状態からステム部３２′の径φｄＡの値をさらに大きく設定し、受圧面積の差ΔＡを大きくすると、Ｐｄ−Ｐｓ特性の傾きを増加させることができる。このように、弁ポート１３の径φｄに対するステム部３２′の径φｄＡを任意に設定することにより、容易にＰｄ−Ｐｓ特性の傾きを設定することができる。なお、弁ポート１３の径φｄは必要とされる流量によって決定される値である。

図１４は第６実施形態の感圧制御弁の非通電時の縦断面図、図１５は同感圧制御弁の通電量を最大とした時の縦断面図である。第１乃至第５実施形態の感圧制御弁は、吐出圧力側とクランク室との間に配設された弁ポートの弁開度を制御することで圧縮機の容量制御を行うものであるが、第６実施形態の感圧制御弁は、吸入圧力側とクランク室との間に配設された弁ポートの弁開度を制御することで圧縮機の容量制御を行うものである。

この第６実施形態の感圧制御弁は、弁本体１のベローズケース２側に弁室１Ｂが形成されており、この弁室１Ｂの底部から下端側には円筒形の弁ポート１５が形成されている。また、弁本体１の下端側には弁ポート１５まで貫通して圧縮機の吐出圧力Ｐｄが導入される本体ガイド孔１８と、弁ポート１５を径方向に貫通して、弁ポート１５の閉弁時には本体ガイド孔１８からの吐出圧力Ｐｄを圧縮機のクランク室圧力Ｐｃとしてクランク室に導入し、弁ポート１５の開弁時にはクランク室から弁室１Ｂにクランク室圧力Ｐｃを導入する入口ポート１７と、弁室１Ｂを貫通して、弁ポート１５の開弁時にはクランク室から導入されたクランク室圧力Ｐｃを吸入側に排出するとともに圧縮機の吸入圧力Ｐｓが導入される感圧ポート１６が形成されている。

弁室１Ｂ内にはボール状の弁体３５が配設されている。弁体３５の下にはガイド棒３６が溶接等により接合されており、このガイド棒３６は本体ガイド孔１８内に摺動可能に挿通されている。これにより、弁体３５は、図にて上下に変位することにより、弁ポート１５を開閉し、弁リフトに応じて入口ポート１７より弁ポート１５を経て感圧ポート１６へ流れる流体の流量を定量的に可変制御する。また、弁ポート１５内のガイド棒３６の周囲には、弁体３５を開弁方向（上方）へ付勢する開弁ばね３７が配設されている。そして、弁体３５が開弁ばね３７の付勢力により感圧用ベローズ４の下側端部４１に当接している。

電磁駆動部５が非通電時には、図１４に示すように、プランジャ５４がプランジャばね５６のばね力により吸引子５５から離間し、調整ねじ５３に当接した状態となっている。この時、第１実施形態等と同様に、感圧用ベローズ４のベローズ本体４２と調整ばね４５のばね力により、感圧用ベローズ４の圧縮量が最小となっている。一方、電磁駆動部５の電磁コイル５７に通電されると、プランジャ５４がプランジャばね５６のばね力に抗して吸引子５５に吸引され、連結ロッド６が押し下げられ、例えば、図１５に示すように感圧用ベローズ４が圧縮される。この第６実施形態でも、吸入圧力Ｐｓの変化により感圧用ベローズ４が伸縮して容量制御を行う時、連結ロッド６との連結箇所（電磁駆動部５側）を固定点として感圧用ベローズ４は伸縮する。このとき、開弁ばね３７のばね力により、弁体３５は感圧用ベローズ４の下側端部４１に当接したまま変位し、弁ポート１５の弁開度が変化する。この実施形態でも、第１〜５実施形態のように、吸入圧力Ｐｓの変化だけがそのまま弁開度の変化に反映され、容量制御運転時の吸入圧力−弁開度特性が線形になる。なお、この第６実施形態の感圧制御弁の吸入圧力−弁開度特性は、図５と逆の特性になり、吸入圧力Ｐｓが高くなると、弁開度が増加する特性となる。

１ 弁本体
１１ａ 入口ポート
１Ａ 弁室
１２ 出口ポート
１３ 弁ポート
１４ ベローズ収容室
２ ベローズケース
２ａ 感圧ポート
３ 弁体
３１ 弁部
３２ ステム部
３３ 連結部
３４ 閉弁ばね
４ 感圧用ベローズ
４１ 下側端部
４２ ベローズ本体
４３ ストッパ当金
４４ ベローズカバー
４５ 調整ばね
５ 電磁駆動部
５１ プランジャケース
５４ プランジャ
５５ 吸引子
５６ プランジャばね
５７ 電磁コイル
６ 連結ロッド
７ 電磁駆動部
７１ プランジャケース
７４ プランジャ
７５ 吸引子
７６ プランジャばね
７７ 電磁コイル
１５ 弁ポート
１６ 感圧ポート
１７ 入口ポート
３５ 弁体

Claims (3)

1. ベローズ収容室内に配置されて該ベローズ収容室の圧力の変化に応じて伸縮する感圧用ベローズにより弁体を変位させ、弁ポートの弁開度を制御する感圧制御弁において、
   プランジャと、吸引子と、プランジャばねと、電磁コイルとを有し、該電磁コイルへの通電により生じる該プランジャと吸引子との吸引力と、プランジャばねのばね力を釣り合わせて該プランジャを駆動する電磁駆動部と、
   前記電磁駆動部のプランジャと前記感圧用ベローズとを連結する連結ロッドと、
   を備え、
   前記電磁駆動部における前記吸引力と前記ばね力の釣り合いにより前記プランジャ及び連結ロッドの位置を固定し、該位置を固定された連結ロッドに前記感圧用ベローズを連結することで、該連結された部分を該感圧用ベローズの伸縮の固定点とし、
   前記電磁駆動部により前記連結ロッドを進退させて、前記感圧用ベローズの前記固定点を変位せることで、該感圧用ベローズの圧縮量を可変設定するようにしたことを特徴とする感圧制御弁。
2. 前記電磁駆動部の電磁コイルへの非通電時に前記圧縮量を最小にし、電磁コイルへの最大通電により前記圧縮量を最大にするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の感圧制御弁。
3. 前記電磁駆動部の電磁コイルへの非通電時に前記圧縮量を最大にし、電磁コイルへの最大通電により前記圧縮量を最小にするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の感圧制御弁。

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