JP2589792Y2 - 圧縮機の圧力制御弁 - Google Patents

圧縮機の圧力制御弁

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JP2589792Y2 JP1993010889U JP1088993U JP2589792Y2 JP 2589792 Y2 JP2589792 Y2 JP 2589792Y2 JP 1993010889 U JP1993010889 U JP 1993010889U JP 1088993 U JP1088993 U JP 1088993U JP 2589792 Y2 JP2589792 Y2 JP 2589792Y2
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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
れる可変容量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4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。
【0003】圧力制御弁1は、アンロードバルブ2を内
蔵した圧縮機33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、上部の圧力変位変
換部36、中央部の中間圧力MPを取り出す変位伝達部
41および下部の2方弁部38とからなっている。
【0004】前記の圧力変位変換部36は、副ボディ1
4と後述する主ボディ13との間にダイヤフラム15が
挟持され、該ダイヤフラム15の上側には当金19が載
置されており、前記副ボディ14の上部には調節ネジ2
0が螺合されており、前記当金19と調整ネジ20との
間には下方のバネ受け17と上方のバネ受け16に支持
されたバネ18が介挿されている。
【0005】前記の変位伝達部41は、主ボディ13
と、該主ボディ13中央部に設けた摺動孔に挿入された
変位伝達部材22と、該摺動孔よりやや大径に形成した
チャンバー40と、該チャンバー40下方の弁口部8と
からなっている。
【0006】前記の2方弁部38は、前記弁口部8に当
接する弁体24と、該弁体24が弁口部8に着座するよ
うに、前記弁体24の下側に弁体受26、バネ27、押
え板25、ワッシャー28およびストレーナ29を配置
している。また、チャンバー40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。尚、主ボディ1
3上部には、ダイヤフラム15の下側にチャンバー39
を形成し、通路31およびストッパー部30を介して低
圧側圧力の通路32に導通している。
【0007】一方、アンロードバルブ2は圧縮機33の
高圧側圧力の通路34から低圧側圧力の通路35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。
【0008】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のフィ
ルタ29下部のチャンバー42に導通している。
【0009】次に、前記構造の従来の圧力制御弁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33
の冷媒ガスは通路7からストレーナ29、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
込側35へ流れるようになっている。
【0010】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MP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33
の吐出側34から吸込側35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。
【0011】一方、圧力制御弁1のバネ18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、弁力が所定値より
小さくなると、副ボディ内のバネ18の下向きの力がダ
イヤフラム15に作用する低圧側圧力LPの力よりも大
きくなり、バネ受け17、当金19を介してダイヤフラ
ム15と共に変位伝達部材22は下降し、弁体24を下
方向へ動かす。従って、弁口部8は開状態となり、高圧
側圧力HP側から通路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33の
吐出側34から吸入側35へ流れる冷媒のバイパス量は
増大する。
【0012】このように、ダイヤフラム15に作用する
低圧側圧力LPの大きさにより弁体24が弁口部8から
離れる距離は比例的に変化し、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34から弁部12を経て
吸入側35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ことができる。
【0013】ここで、従来の圧力制御弁1の力の平衡式
を考えると、この制御弁は静的な力の釣合として表現で
き、圧力変位変換機能を持つダイヤフラム15に作用す
る低圧側圧力LPの力はダイヤフラムによって変位に変
換され、この変位は、変位伝達部材22により、2方弁
部38の弁体24に伝達される。変位伝達部材22に作
用する主な力は、上向きの力として、 F1 :ダイヤフラム15に作用する低圧側圧力LPによ
る力 F2 :変位伝達部材22に作用する中間圧力MPによる
力 F3 :弁体24に作用する高圧側圧力HPによる力 F4 :弁体24に作用するバネ27による力 F5 :ダイヤフラム15の弾性による力 下向きの力として、 F6 :バネ18による力 F7 :変位伝達部材22に作用する低圧側圧力LPによ
る力 F8 :弁体24に作用する中間圧力MPによる力 上記F1 〜F8 は次のように表すことができる。 F1 =S1 ×LP,F2 =S2 ×MP, F3 =S3 ×HP,F7 =S2 ×LP, F8 =S3 ×MP …(1) ここに、S1 はダイヤフラム15の有効受圧面積。S2
は変位伝達部材22の断面積。S3 は弁口部8の面積で
あり、力の平衡式は次のようになる。 F1 +F2 +F3 +F4 +F5 =F6 +F7 +F8 …(2) 式(1)および(2)から整理すると次式になる。 MP=a×LP+b×HP+c …(3) ここに、a,bおよびcは定数である。この式(3)
は、図5のLP−MP特性図において、直線ロ−ニの傾
きを持つ直線群を表している。図5の直線イ−ロは、2
方弁部38の弁口8が開状態であることを示し、直線ロ
−ニと同じ傾きをもつ直線ト−リ、ル−ワは、高圧側圧
力HPの大小に依存する直線を示す。また、直線ニ−ホ
は、2方弁部38の弁口8が閉状態にあることを示して
いる。尚、破線で示した直線HP=LP+αは、アンロ
ードバルブ2の弁部12が、これ以上のMP値になると
開弁する圧力を示している。
【0014】
【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は、そのLP−MP特性において、コン
プレッサーの容量を制御し始める(すなわちアンロード
バルブ2の弁部12が開弁し始める)圧力は、高圧側圧
力HPの変動量(図5のHP1 −HP3 )に応じて変化
し、そのLP圧力はLP1 −LP3 へと変化する。とこ
ろが、外気温が低い場合等、高圧側圧力HPが低い時、
低圧側圧力はLP3 と高い圧力の領域で容量制御し始め
ることになり、エバポレーターの温度が高く車の窓ガラ
スのくもりをエアコンで防止することができないという
不具合があった。
【0015】本考案は、前記のエアコンシステム側から
の要求に応えるべく、高圧側圧力HPが低くてもコンプ
レッサーの容量開始が低いLPで行えるようにすること
を、目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本考案の圧縮機の圧力制
御弁は、ダイヤフラム15を有し、低圧側圧力LPの変
化を変位伝達部材22の軸方向変位に変換する圧力変位
変換部36と、同圧力変位変換部の変位を取り出す2方
弁部38に伝達する前記変位伝達部材22及び高圧側圧
力HPと低圧側圧力LPとの圧力差を利用して中間圧力
APを取り出す2方弁部38と、中間圧力MPを取り出
す通路9に連結されたアンロードバルブ2および該アン
ロードバルブ2の後方で低圧側圧力の通路32につなが
る通路6 に設けたオリフィス5とを備えた圧力制御弁に
おいて、高圧側圧力導入部であるチャンバー42に臨む
主ボディ13の下方中心部に主導入部として逆止弁57
を設けると共に、主ボディ13の下方側部に前記逆止弁
57の下流とチャンバー42との間を連通させる副導入
口として固定オリフィス51を設け、高圧側圧力HPが
低圧の時、前記副導入部の固定オリフィス51より導入
し、高圧側圧力HPが規定値以上の時、副導入部と同時
に逆止弁57が開弁し、主導入口50から高圧ガスを導
入したことを特徴とするものである。
【0017】
【作用】本考案にかかる圧力制御弁1は、高圧側圧力H
Pが低圧の時、前記副導入部の固定オリフィス51より
導入し、高圧側圧力HPが規定値以上の時、副導入部と
同時に逆止弁57が開弁し、主導入口50から高圧ガス
を導入し、アンロードバルブ2の弁部12の開弁圧力
を、高圧側圧力HPが低い時低くなるようにし、低外気
温時の除湿を可能にしようとしたものである。
【0018】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図1〜2図に基づ
いて説明する。尚本考案の圧力制御弁は、基本的には、
高圧側圧力HP導入側以外は、全て従来の実施例と同じ
であるため、説明を省略する。
【0019】本圧力制御弁の高圧側圧力導入部は、図1
〜2に示す如く、主ボディ13の下方中心部に主導入部
として設けた逆止弁57と、主ボディ13の下方側部に
副導入部として設けた固定オリフィス51とからなり、
前記逆止弁57は、中央に主導入口50を有する逆止弁
座52と、該逆止弁座52の上方に圧入により固着され
側部に通路56を有する逆止弁カバー55と、該逆止弁
カバー55に内挿される弁体53およびバネ54とから
構成され、該逆止弁57は、その逆止弁座52の部分と
ストレーナ29とが重ねられてボディ13に一体的に固
定してある。尚、前記逆止弁カバー55の外周部には複
数個の通路56を設けたのは、逆止弁57開弁時に高圧
側ガスが2方弁部28に流れるようにするためである。
また、副導入部として、固定オリフィス51を設けたの
は、常時高圧ガスを2方弁部38に供給するためであ
る。
【0020】
【動作】前述の如く、構成された本考案の圧力制御弁で
は、ある圧力HP2 以下では、逆止弁57が開口しない
ため、高圧側圧力HPは、副導入部のみから導入され、
なおかつ固定オリフィス51にて絞られているため、2
方弁部38が全開時のMP値は、MP=HP’3 <HP
3 となり、大幅に低下する。
【0021】また、高圧側圧力HPが、HP2 以上の時
は、逆止弁57が開弁し、高圧側圧力は、副導入部と同
時に主導入部側からも導入され、従来の圧力制御弁と同
等の特性が得られ、MP=HP2 となる。従って、アン
ロードバルブ2の弁部12の開弁圧力は、LP−HP特
性として表すと、図3の如くになり、高圧側圧力が低い
場合でも、アンロードバルブ2の開弁圧LPは、あまり
高くならない。従って、冬などの外気温が低く、高圧側
圧力HPが下がっても、アンロードバルブ2の開弁圧で
あるLP値は、比較的低く押さえられるため、エバポレ
ーターの温度が低い状態で容量制御でき、冬場でも除湿
可能となる。
【0022】
【考案の効果】以上のように、本考案の圧力制御弁によ
れば、高圧側圧力導入部に主導入口50側を逆止弁57
とすると共に、副導入口として固定オリフィス51を設
けたことにより、高圧側圧力が低い場合のアンロードバ
ルブ2の開弁圧を比較的低い圧力に押え、能力制御する
ようにしたことにより、冬場の外気温が低い時でも除湿
が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本考案の一実施例による圧力制御弁の断面
図。
【図2】 図1のA部の拡大断面図。
【図3】 本考案の一実施例におけるLP−HP特性
図。
【図4】 従来の制御弁の縦断面図。
【図5】 従来の制御弁のLP−MP特性図。
【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 スプール弁 5 固定オリフィス 6、
7 通路 8 弁口部 9、10 通路 11
バネ 12 弁部 13 主ボディ 14
副ボディ 15 ダイヤフラム 16、17 バネ受け 18
バネ 19 当金 20 調整ネジ 21
ストッパー部 22 変位伝達部材 23 小径部 24
弁体 25 押え板 26 弁体受け 27
バネ 28 ワッシャー 29 ストレーナ 30
ストッパー部 31、32 通路 33 圧縮機 34
吐出側 35 吸入側 36 圧力変位変換部 38 2方弁部 39、40、42 チャンバ
ー 41 変位伝達部 43 ストップリング 44
段付部 50 高圧側導入部 51 固定オリフィス 52
逆止弁座 53 弁体 54バネ 55
逆止弁カバー 56 通路 57 逆止弁

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイヤフラム15を有し、低圧側圧力L
    Pの変化を変位伝達部材22の軸方向変位に変換する圧
    力変位変換部36と、同圧力変位変換部の変位を取り出
    す2方弁部38に伝達する前記変位伝達部材22及び高
    圧側圧力HPと低圧側圧力LPとの圧力差を利用して中
    間圧力APを取り出す2方弁部38と、中間圧力MPを
    取り出す通路9に連結されたアンロードバルブ2および
    該アンロードバルブ2の後方で低圧側圧力の通路32に
    つながる通路6に設けたオリフィス5とを備えた圧力制
    御弁において、 高圧側圧力導入部であるチャンバー42に臨む主ボディ
    13の下方中心部に主導入部として逆止弁57を設ける
    と共に、主ボディ13の下方側部に前記逆止弁57の下
    流とチャンバー42との間を連通させる副導入口として
    固定オリフィス51を設け、高圧側圧力HPが低圧の
    時、前記副導入部の固定オリフィス51より導入し、高
    圧側圧力HPが規定値以上の時、副導入部と同時に逆止
    弁57が開弁し、主導入口50から高圧ガスを導入した
    ことを特徴とする圧力制御弁。
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