JP2535778Y2

JP2535778Y2 - 圧縮機の圧力制御弁

Info

Publication number: JP2535778Y2
Application number: JP1224091U
Authority: JP
Inventors: 悟岡田; 昇高木
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 1991-02-12
Filing date: 1991-02-12
Publication date: 1997-05-14
Anticipated expiration: 2006-02-12
Also published as: JPH051875U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、車両空調用等に使用さ
れている可変容量圧縮機の高圧側圧力ＨＰおよび低圧側
圧力ＬＰを利用し、アンロードバルブに中間圧力ＭＰを
導くと共に、その圧力を圧縮機の低圧側の通路に逃がす
ようにしてスプールを作動させ、圧縮機の冷媒ガスをバ
イパスさせることにより圧縮機の容量を可変にし、吸入
側の圧力を所定値に保つようにした圧縮機の圧力制御弁
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の圧縮機の圧力を制御する
システムの概念図であり、以下この図面に基づき従来の
制御弁の構成ならびに機能について説明する。圧力制御
弁１は、アンロードバルブ２を内蔵した圧縮機１５のケ
ーシング３に内蔵されている。そして、従来の圧力制御
弁１の構造は、下部の圧力変位変換部３０、中央部の中
間圧力ＭＰを取り出す変位伝達部３２および上部の２方
弁部３１とからなっている。

【０００３】前記の圧力変位変換部３０は、主ボディ２
４と副ボディ２７との間に低圧側圧力ＬＰの増減によっ
て伸縮変位するベローズ２５が固定されている。なお、
低圧側圧力ＬＰは、通路２９を介してベローズ２５の周
りに設けられたチャンバー２８に導入され、ベローズ２
５の外側に作用している。この時に、ベローズ２５の内
部圧力は、絶対圧制御であるから真空状態に保持されて
いる。前記の変位伝達部３２は、主ボディ２４と、該主
ボディ２４中央部に設けた摺動孔に挿入された同一軸径
を有するロッド２２と、該摺動孔よりやや大径に形成し
たチャンバー２３と、該チャンバー２３上方の弁口部８
とからなっている。前記の２方弁部３１は、前記弁口部
８に当接する弁体２１と、該弁体２１が弁口部８に着座
するように付勢したバネ１９、弁体受け２０、バネ力を
調整する調整ネジ１７およびストレーナ１８からなって
いる。また、前記チャンバー２３の側面には、中間圧力
ＭＰを取り出す通路９を具備している。

【０００４】一方、アンロードバルブ２は、圧縮機１５
の高圧側圧力の通路１３から低圧側圧力の通路１４への
途中に介在させ、スプール４の下部には弁部１２を具備
し、該スプール４上側には中間圧力ＭＰを作用させ、下
側にはバネ１１を介在させて力的に釣り合わせ、中間圧
力ＭＰの大小により弁部１２の開度を増減させる。ま
た、中間圧力ＭＰの通路１０は圧力制御弁１の通路９に
導通し、かつスプール４の上側を通り、固定オリフィス
５を通って低圧側圧力の通路６に通じている。他方、高
圧側圧力の通路７は、圧力制御弁１の調整ネジ１７上部
のチャンバー３３に導通している。

【０００５】次に、この圧力制御弁１の動作について説
明する。従来の圧力制御弁１においては、アンロードバ
ルブ２の上部に低圧側圧力ＬＰに通じる固定オリフィス
５を有する通路６があるため、圧縮機１５の冷媒ガスは
通路７からストレーナ１８、弁口部８、通路９、１０を
経てアンロードバルブ２のスプール４の上部に流れ込
み、固定オリフィス５から通路６を通り吸入側１４へ流
れるようになっている。また、固定オリフィス５で流量
が絞られているため、前記流量の大小により中間圧力Ｍ
Ｐが増減する。そして、中間圧力ＭＰの大小によってス
プール４は上下に移動し、弁部１２の開度を増減させ、
圧縮機１５の吐出側１３から吸入側１４へ流れる冷媒の
バイパス量を変化させて能力を制御するようになってい
る。一方、圧力制御弁１のバネ１９の力は、低圧側圧力
ＬＰの圧力が所定値の時に丁度釣り合うように設定され
ているから、無負荷の場合、弁口部８は全開の状態にあ
る。

【０００６】今、圧縮機１５が運転を開始し、「熱負荷
＞圧縮機の冷媒能力」の場合、低圧側圧力ＬＰは所定値
より高くなるため、ベローズ２５の外側に作用する低圧
側圧力ＬＰの圧力により、ベローズ２５は縮小する方向
に動く。従って、ロッド２２も下方へ動き、弁体２１を
弁口部８に近づけ、高圧側圧力ＨＰから通路７、弁口部
８、通路９、１０を通りアンロードバルブ２に流れ込む
冷媒流量に比べ、固定オリフィス５を経て通路６を通り
低圧側へ流れ出る流量の方が多くなるので中間圧力ＭＰ
の値が小さくなり、アンロードバルブ２内のバネ１１に
よりスプール４が押し上げられ、弁部１２の開度は小さ
くなり、圧縮機１５の吐出側１３から弁部１２を経て吸
入側１４へ流れる冷媒のバイパス量は減少し、最大運転
に近づく。

【０００７】その後、熱負荷が軽減され、低圧側圧力Ｌ
Ｐの圧力が所定値より小さくなると、ベローズ２５に作
用する低圧側圧力ＬＰの圧力が小さくなり、ベローズ２
５は伸びる方向へ動く。従って、ロッド２２は上方へ動
くため、弁体２１を上方向へ動かし、弁口部８は全開状
態に近づき、高圧側圧力ＨＰから通路７、弁口部８、通
路９、１０を通ってアンロードバルブ２に流れ込む冷媒
流量に比べ、固定オリフィス５を経て通路６を通り低圧
側へ流れ出る流量の方が相対的に少なくなるので中間圧
力ＭＰの圧力が大きくなり、アンロードバルブ２のスプ
ール４が押し下げられ、弁部１２の開度は大きくなり、
圧縮機１５の吐出側１３から吸入側１４へ流れる冷媒の
バイパス量は増大し、最小運転に近づく。

【０００８】このように、低圧側圧力ＬＰの増減により
ベローズ２５が伸縮変位し、弁体２１と弁口部８からな
る弁開度は比例的に変化する。それによって高圧側圧力
ＨＰからアンロードバルブ２に流れる冷媒流量が変化
し、それによる中間圧力ＭＰの変化により、弁部１２の
開度を変化させ、よって吐出側１３から弁部１２を経て
吸入側１４へ流れる冷媒のバイパス量を比例的に変化さ
せ、吸入側の圧力を所定値に保つための圧縮機の圧力制
御ができる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】従来の前記構造を有す
る圧力制御弁１においては、前記の２方弁部３１は、主
ボディ２４の中央部に設けた摺動孔よりやや大径に形成
したチャンバー２３上方の弁口部８と、これに当接する
弁体２１とからなっており、弁体２１は上下方向に移動
すると共に、左右の方向にも自由度を有する構造となっ
ていた。また、ベローズ２５の内部圧力は、絶対圧制御
のため真空状態に保持されており、圧縮機１５が停止し
た場合には圧縮機１５の内部圧力が均一になり、該圧力
によって、ベローズ２５はホルダー２６に当接するまで
縮小する構造になっていた。従って、この時ベローズ２
５の縮小と共にロッド２２も下方へ移動し、ロッド２２
と弁体２１は離れ、再度、圧縮機１５を運転してロッド
２２と弁体２１が当接した時には、前述のごとく弁体２
１は左右方向にも自由度を有する為、ロッド２２の端面
の傾き、弁体２１に付勢したバネ１９の傾き、および弁
口部８に形成した弁座成形面の偏芯等の影響により、前
回と同じ状態で当接させることが難しく、特性上再現性
が得られないという問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、前述の問題点
にかんがみて考案されたもので、弁体２１の下方に該弁
体２１の上下動をガイドすることができる弁座３５を設
けることで、弁体２１の左右方向の動きを規制し、圧縮
機１５を一旦停止させた後、再び運転を再開した時に前
回と同じ状態でロッド２２と弁体２１が当接できるよう
にして特性上、再現性のある圧力制御弁を得ることを目
的とするものである。

【００１１】すなわち、本考案の圧縮機の圧力制御弁
は、低圧側圧力ＬＰによって伸縮変位するベローズ２５
と、この変位を弁体２１に伝達するロッド２２とからな
る圧力変位変換部３０と、弁体２１の変位の大きさによ
って弁開度が変化する弁口部８および通路９と低圧側圧
力ＬＰの通路６との間に固定オリフィス５を具備して中
間圧力ＭＰを発生させるようにした２方弁部３１とから
なる圧力制御弁において、前記弁体２１の下方に、該弁
体２１の上下動をガイドすると共に側面に通路３４を設
けた案内面３６と弁体２１を当接させる弁口部８とを形
成してなる弁座３５を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】

【作用】本考案における圧力制御弁は、弁体２１の下方
に新たに弁体２１の上下動をガイドすることができる弁
座３５を設けることにより、弁体２１の左右方向の動き
を規制し、圧縮機１５を一旦停止させた後、再び運転を
再開した時に前回と同じ状態でロッド２２と弁体２１が
当接できるから、ロッド２２の端面の傾き、弁体２１に
付勢したバネ１９の傾き、および弁口部８に形成した弁
座成形面の偏芯等の影響を受けないので、特性上、再現
性のある圧力制御弁が得られる。

【００１３】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１に基づき説明
する。圧力制御弁１は、圧縮機のバイパス機能を持つア
ンロードバルブ２を内蔵した圧縮機１５のケーシング３
に内蔵され、下部の圧力変位変換部３０、中央部の中間
圧力ＭＰを取り出す変位伝達部３２および上部の２方弁
部３１とからなっている。そして、下部の圧力変位変換
部３０と中央部の中間圧力ＭＰを取り出す変位伝達部３
２については、前述した従来品と全く同一構造であるの
で詳細な説明を省略する。本考案における圧力制御弁１
の２方弁部３１における従来品との相違点は、図１に示
すように、弁体２１の下方で、かつ主ボディ２４の中心
部に形成されている摺動孔と同一軸上に、弁体２１の上
下動をガイドすると共に側面に通路３４を設けた案内面
３６と、弁体２１を当接させる弁口部８とを形成してな
る弁座３５を主ボディ２４に圧入し、弁体２１の左右方
向の自由度を規制し、安定した上下方向の運動を得るよ
うにしたものである。なお、上記の実施例では、別途弁
座３５を設ける構造を採用しているが、これを主ボディ
２４に一体的に設けても同一効果が得られるのは言うま
でもない。

【００１４】次に、本考案の圧力制御弁の動作について
説明する。図２はこの圧力制御弁１の作動特性を示すも
ので、図中、直線（イ）（ロ）上のＬＰ1 ，ＬＰ2 は、
それぞれアンロードバルブ弁部全開時、即ち最小容量運
転時と、アンロードバルブ弁部全閉時、即ち最大容量運
転時との低圧側圧力を示す。また、直線（ニ）（ハ）は
弁体２１が全閉した時の中間圧力ＭＰを示している。弁
体２１が全閉した時は高圧側からの流量がなくなるた
め、中間圧力ＭＰはオリフィス５を介して低圧側圧力Ｌ
Ｐと同一になる。従って、直線（ニ）（ハ）はＭＰ＝Ｌ
Ｐの関係式を満足している。また、直線（ニ）（ハ）上
の（ロ）の点はバネ１９の強さを適当に変えることによ
り任意に設定可能である。

【００１５】前記特性をもつ圧力制御弁を内蔵したエア
コンの圧縮機の容量制御システムを圧力制御弁の動作と
共に説明すると次のようになる。圧力制御弁の制御因子
である低圧側圧力ＬＰは、図２に示すＬＰ1 〜ＬＰ2 の
範囲でアンロードバルブ２のバイパス量を制御すると仮
定する。今、低圧側圧力ＬＰが図２に示すＬＰ1 とＬＰ
2 の間で圧縮機が運転された状態から熱負荷が増大した
場合、低圧側ＬＰは、ＬＰ2 側へ移動し、低圧側圧力Ｌ
Ｐは通路１６、２９を通してベローズ２５の外側のチャ
ンバー２８に導入され、ベローズ２５自体のバネ力に打
ち勝ち、ベローズ２５を図示の如く下方向へ動かす。そ
のため、ロッド２２も下方向へ動き、弁体２１を弁口部
８に近づけるため、高圧側圧力ＨＰ側から通路７、弁口
部８、通路９、１０を通りアンロードバルブ２に流れ込
む冷媒流量に比べ、固定オリフィス５を経て通路６を通
り低圧側へ流れ出る流量の方が多くなり、従って、中間
圧力ＭＰの圧力が小さくなり、アンロードバルブ２内の
バネ１１によりスプール４が押し上げられ、弁部１２の
開度が小さくなり、圧縮機１５の吐出側１３から吸入側
１４へ流れる冷媒のバイパス量は減少する。その後、熱
負荷がさらに増大すると、低圧側圧力ＬＰの圧力がさら
に上昇し、やがて図２の低圧側圧力ＬＰ制御域のＬＰ2
に達すると圧力制御弁の弁体２１は更に弁口部８に近づ
き、中間圧力ＭＰの圧力はさらに低下するため、アンロ
ードバルブ２のスプール４が上方へ上がりきり、弁部１
２を全閉にする。そのため、圧縮機の吐出側１３から吸
入側１４へ流れる冷媒のバイパス量は最少量となり、圧
縮機１５は最大容量運転を行う。

【００１６】次に、低圧側圧力ＬＰが図２に示すＬＰ1
とＬＰ2 の間で圧縮機15が運転された状態から熱負荷が
減少した場合、低圧側ＬＰは、ＬＰ1 側へ移動し、低圧
側圧力ＬＰは通路１６、２９を通してベローズ２５の外
側のチャンバー２８に導入され、ベローズ２５自体のバ
ネ力の方が打ち勝ち、ベローズ２５を上方向へ動かす。
そのため、ロッド２２も上方向へ動き、弁体２１を弁口
部８から遠ざけるため、高圧側圧力ＨＰ側から通路７、
弁口部８、通路９、１０を通りアンロードバルブ２に流
れ込む冷媒流量に比べ、固定オリフィス５を経て通路６
を通り低圧側へ流れ出る流量の方が少なくなる。従っ
て、中間圧力ＭＰの圧力が大きくなり、アンロードバル
ブ２内のスプール４が押し下げられ、弁部１２の開度は
大きくなり、圧縮機１５の吐出側１３から吸入側１４へ
流れる冷媒のバイパス量は増大する。その後、熱負荷が
さらに減少すると、低圧側圧力ＬＰの圧力がさらに減少
し、やがて図２の低圧側圧力ＬＰ制御域のＬＰ1 に達す
ると中間圧力ＭＰの圧力はさらに増大するため、アンロ
ードバルブ２のスプール４が下方へ下がりきり、弁部１
２を全開にする。そのため、圧縮機の吐出側１３から吸
入側１４へ流れる冷媒のバイパス量は最大量となり、圧
縮機１５は最小容量運転を行う。このように、低圧側圧
力ＬＰ2 −ＬＰ1 の領域において、アンロードバルブ２
のバイパス量は、比例的に低圧側圧力ＬＰの値によって
制御される。

【００１７】

【考案の効果】以上のように、本考案の圧力制御弁によ
れば、弁体２１の下方に新たに弁体２１の上下動をガイ
ドすることができる弁座３５を設け、弁体２１の左右方
向の動きを規制できるようにしたので、圧縮機１５を一
旦停止させた後、再び運転を再開した時にも前回と同じ
状態でロッド２２と弁体２１が当接できる。従って、従
来のものでは避けられなかったロッド２２の端面の傾
き、弁体２１に付勢したバネ１９の傾き、および弁口部
８に形成した弁座成形面の偏芯等の影響を全く受けない
ので、特性上、非常に安定した再現性のある圧力制御弁
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の圧力制御弁の縦断面図。

【図２】本考案の圧力制御弁におけるＬＰ−ＭＰ特性
図。

【図３】従来の圧力制御弁の縦断面図。

【符号の説明】

１圧力制御弁。２アンロードバルブ。３
圧縮機のケーシング４スプール。５固定オリフィス。６
通路。７通路。８弁口部。
９通路。１０通路。１１バネ。
１２弁部。１３吐出側。１４吸入
側。１５圧縮機。１６通路。
１７調整ネジ。１８ストレーナ。１９バ
ネ。２０弁体受け。２１弁体。
２２ロッド。２３チャンバー。２４
主ボディ。２５ベローズ。２６ホルダー。
２７副ボディ。２８チャンバー。２９
通路。３０圧力変位変換部。３１２
方弁部３２変位伝達部３３チャンバ
ー。３４通路。３５弁座。
３６案内面。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】低圧側圧力ＬＰによって伸縮変位するベ
ローズ２５と、この変位を弁体２１に伝達するロッド２
２とからなる圧力変位変換部３０と、弁体２１の変位の
大きさによって弁開度が変化する弁口部８および通路９
と低圧側圧力ＬＰの通路６との間に固定オリフィス５を
具備して中間圧力ＭＰを発生させるようにした２方弁部
３１とからなる圧力制御弁において、前記弁体２１の下
方に、該弁体２１の上下動をガイドすると共に側面に通
路３４を設けた案内面３６と弁体２１を当接させる弁口
部８とを形成してなる弁座３５を設けたことを特徴とす
る圧縮機の圧力制御弁。